一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法。该装置包括主控制器、测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备，所述主控制器分别与测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备相连。该方法包括以下步骤包括装置就位、预采样、测距判断、测温判断、报警断电等步骤。该方法采用了自动化的监控逻辑步骤，实现了对被监控设备所在区域的无人值守的自动化监控、预警系统，可有效防止人员坠入，降低了该处的安全风险，显著降低了相关区域的事故发生率，并由此提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法
本专利技术涉及矿用安全辅助设备领域，具体地说是一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法。
技术介绍
煤炭是世界工业正常运行的重要能量来源，煤炭产业也是我国部分地区的重要经济支柱。煤矿的矿井相关生产作业，地质情况复杂，危险系数高，环境污染严重，直到现在，煤炭产业的诸多生产流程、生产设备、生产环节，仍有很多需要改进的地方。目前，煤矿井下的风险控制并不理想，由于煤矿井下生产设备复杂、工序繁多，风险源识别和控制体系仍存在很多薄弱的地方甚至盲区。例如，井下综采工作面顺槽转载机处易发生人身安全事故，如何对综采工作面顺槽转载机处进行有效监控，防止人员坠入，降低该处的安全风险，是该领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法，它能实现井下转载机入口人员坠入的自动监控，结构简单、操作简便，可靠性高。为达到上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种煤矿转载机入口防坠人装置，该装置包括主控制器、测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备，所述主控制器分别与测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备相连。作为优选，所述温度传感器为红外测温传感器，所述测距传感器为红外测距传感器。作为优选，所述主控制器为单片机。一种煤矿转载机入口防坠人方法，采用上述装置进行作业，包括以下步骤：装置就位，测距传感器，温度传感器置于顺槽入口内，所述测距传感器、温度传感器置于被监控设备的运输装置上方并向下监控，所述测距传感器、温度传感器的数量均为一个以上，在顺槽内转载机运输方向上，物料经过温度传感器的时间不早于经过测距传感器的时间；装置在工作环境预采样，确定某一工作环境下人温度特征区间和煤温度特征区间；测距传感器按照预设模式对目标区域进行测距，根据监控顺槽内转载机运输装置运煤处的物体测距情况，判断该处物体是否有一处或多处高度超过监控高度，若无，则不进行温度信号采集，若有一处或多处高度超过监控高度h0，则温度传感器的温度信号传给主控制器，主控制器以预设的人、煤温度特征区间为标准，判定目标区域是否有人，若所有温度传感器监测的目标温度均不在人温度特征区间内，则判定为目标区域无人，若一个或多个温度传感器监测的目标温度在人温度特征区间内，则判定为目标区域有人坠入；若判定目标区域无人，则被监控设备正常工作，若判定目标区域有人坠入，则断开被监控设备的供电电路，关闭被监控设备，并启动报警装置；安全问题解决后，恢复控制电路，被监控设备正常工作，测距传感器开始常规监控。作为优选，在同一个煤矿井下环境采集确定的人温度特征区间的下限温度值比煤温度特征区间的上限温度值高2～3℃。进一步地，上述系统测定的人温度特征区间19～33℃，煤温度特征区间14～17℃。作为优选，上述温度检测和判定过程包括以下步骤：当第一次检测到有温度信号值落入人温度特征区间时，主控制器控制一秒内连续从该处温度传感器采集10次温度信号值；在采集的10次温度信号值中，落入人温度特征区间的次数达到设置的判定次数标准，则确定是人体温度。作为优选，在采集的10次温度信号值中，落入人温度特征区间的次数不少于8次，则确定是人体温度。作为优选，所述测距传感器、温度传感器的信号监测方向均为竖直方向，所述测距传感器与顺槽侧壁之间、相邻测距传感器之间距离小于15cm,所述温度传感器与顺槽侧壁之间、相邻温度传感器之间距离小于15cm,所述测距传感器与顺槽底部距离为h，目标区域内物体的实际高度为h与实测距离的差，求得的各处实际高度与监控高度h0相比较，目标区域测距传感器监控高度h0为15cm。作为优选，所述被监控设备是转载机。采用上述技术方案后，由于在顺槽内设置了主控制器、红外测距传感器、红外测温传感器、报警装置，对被监控设备进行综合监控和管理，且采用了一系列自动化的监控逻辑步骤，实现了对被监控设备所在区域的无人值守的自动化监控、预警系统，可有效防止人员坠入，降低了该处的安全风险，显著降低了相关区域的事故发生率，并由此提高了生产效率。附图说明图1是本专利技术中一种煤矿转载机入口防坠人装置的结构原理示意图；图2是本专利技术中一种煤矿转载机入口防坠人方法的原理示意图；图3是本专利技术中温度和距离监控示意图；图4是本专利技术中测距传感器的工作原理示意图；图中附图标记如下：1—主控制器；2—测距传感器；201—第一测距传感器；202—第二测距传感器；203—第三测距传感器；3—温度传感器；4—报警装置；5—被监控设备；501—输送刮板；502—输送链条；6—顺槽；7—物体表面轮廓；8—电源；9—转载机运输方向。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。以下描述仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术一种煤矿转载机入口防坠人装置及方法，该装置包括主控制器1、测距传感器2、测温传感器3、报警装置4、被监控设备5，所述主控制器1分别与测距传感器2、温度传感器3、报警装置4、被监控设备5相连。作为优选，所述温度传感器3为红外测温传感器，所述测距传感器2为红外测距传感器。作为优选，所述主控制器1可采用该领域公知技术中的多种方案，作为优选，可采用单片机。参照图1、图2、图3、图4，一种煤矿转载机入口防坠人方法，采用上述装置进行作业，包括以下步骤：装置就位，测距传感器2，温度传感器3置于顺槽6入口内(实际工况中顺槽6很长，此图中只示出了顺槽6的入口处的一段)，所述测距传感器2、温度传感器3置于被监控设备5的运输装置上方并向下监控，所述测距传感器2、温度传感器3的数量均为一个以上，在顺槽6内转载机运输方向上，物料经过温度传感器3的时间不早于经过测距传感器2的时间；也就是说，在顺槽6内转载机运输方向上，物料可能同时经过经过温度传感器3和测距传感器2的监测区域(传感器下方)，或者先经过测距传感器2下方，再经过温度传感器3下方。装置在工作环境预采样，确定某一工作环境下人温度特征区间和煤温度特征区间；此步骤是基于在不同煤矿、不同的工作段可能煤层温度、人员温度有所区别，因此，要对某个需要监控的煤矿、及具体的某个监测环境进行预先采集数据，通过预采样的数据，得出，煤层温度所处的某个数值区间，以及人的温度所处的数值区间，以作为下一步判断的数值标准。测距传感器2按照预设模式对目标区域进行测距，根据监控顺槽6内转载机运输装置运煤处的物体测距情况，判断该处物体是否有一处或多处高度超过监控高度h0，若无，则不进行温度信号采集，若有一处或多处高度超过监控高度h0，则温度传感器3的温度信号传给主控制器1，主控制器1以预设的人、煤温度特征区间为标准，判定目标区域是否有人，若所有温度传感器3监测的目标温度均不在人温度特征区间内，则判定为目标区域无人，若一个或多个温度传感器3监测的目标温度在人温度特征区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿转载机入口防坠人装置，该装置包括主控制器、测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备，所述主控制器分别与测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿转载机入口防坠人装置，该装置包括主控制器、测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备，所述主控制器分别与测距传感器、温度传感器、报警装置、被监控设备相连。


2.根据权利要求1所述的煤矿转载机入口防坠人装置，其特征在于：所述温度传感器为红外测温传感器，所述测距传感器为红外测距传感器。


3.根据权利要求1所述的煤矿转载机入口防坠人装置，其特征在于：所述主控制器为单片机。


4.一种煤矿转载机入口防坠人方法，采用权利要求1至3任一项所述煤矿转载机入口防坠人装置进行作业，包括以下步骤：
步骤一：装置就位，测距传感器，温度传感器置于顺槽入口内，所述测距传感器、温度传感器置于被监控设备的运输装置上方并向下监控，所述测距传感器、温度传感器的数量均为一个以上，在顺槽内转载机运输方向上，物料经过温度传感器的时间不早于经过测距传感器的时间；
步骤二：装置在工作环境预采样，确定某一工作环境下人温度特征区间和煤温度特征区间；
步骤三：测距传感器按照预设模式对目标区域进行测距，根据监控顺槽内转载机运输装置运煤处的物体测距情况，判断该处物体是否有一处或多处高度超过监控高度，若无，则不进行温度信号采集，若有一处或多处高度超过监控高度h0，则温度传感器的温度信号传给主控制器，主控制器以预设的人、煤温度特征区间为标准，判定目标区域是否有人，若所有温度传感器监测的目标温度均不在人温度特征区间内，则判定为目标区域无人，若一个或多个温度传感器监测的目标温度在人温度特征区间内，则判定为目标区域有人坠入；
步骤四：若判定目标区域无人，则被监控设备正常工作，若判定目标区域有人坠入，则断开被监控设备的供电电路，关闭被监控设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炳林，师震，王建华，张鹏，宋保文，
申请(专利权)人：山西三元煤业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14