基于OPCUA的煤矿安全生产监控方法技术

本发明专利技术提供了基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其利用OPC UA物联网终端收集与分析每个挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端反馈的数据，实现对每个作业子区域中挖掘机器人的联动控制，使得不同挖掘机器人能够在不同作业子区域之间相应的调度，保证挖掘机器人能够在安全的作业环境下进行连续的开采挖掘，提高煤矿开采整体的开采效率和开采工作的安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法


[0001]本专利技术涉及煤矿生产管理的
，特别涉及基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法。

技术介绍

[0002]煤矿开采会在矿区不同位置分别设置作业子区域，并且每个作业子区域都会设置一个挖掘机器人进行相应开采挖掘。每个挖掘机器人相互之间是独立工作的，其只能对自身所在的作业子区域进行开采挖掘，使得每个作业子区域的开采挖掘效率只决定与其存在的挖掘机器人的工作效率。上述方式无法对矿区中存在的所有挖掘机器人进行联动管理，同时也无法保证所有挖掘机器人能够在安全的作业环境下进行连续的开采挖掘，这降低了煤矿开采整体的开采效率和开采工作的安全性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其通过OPC UA物联网终端根据每个挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端的输入，实现对所有挖掘机器人的联动统一控制；对机器动作检测终端反馈的挖掘机器人工作状态数据分析，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采信息，以此判断挖掘机器人是否完成对所述作业子区域的开采工作；并对的摄像终端反馈的作业子区域环境影像分析，得到对应作业子区域的区域空间大小和区域壁面结构信息；再根据区域壁面结构信息，判断作业子区域是否属于安全作业子区域；最后根据上述对开采工作和安全作业子区域的判断结果，确定是否需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域，从而根据区域空间大小，向相应的其他挖掘机器人发出调度指令；上述方法利用OPC UA物联网终端收集与分析每个挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端反馈的数据，实现对每个作业子区域中挖掘机器人的联动控制，使得不同挖掘机器人能够在不同作业子区域之间相应的调度，保证挖掘机器人能够在安全的作业环境下进行连续的开采挖掘，提高煤矿开采整体的开采效率和开采工作的安全性。
[0004]本专利技术提供基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置挖掘机器人，并且在所述挖掘机器人安装摄像终端和机器动作检测终端；将所有挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端均接入到OPC UA物联网终端；
[0006]步骤S2，通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作检测终端反馈的挖掘机器人工作状态数据，并对所述挖掘机器人工作状态数据进行分析处理，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采信息；根据所述煤矿开采信息，判断挖掘机器人是否完成对所述作业子区域的开采工作；
[0007]步骤S3，通过所述OPC UA物联网终端收集所述挖掘机器人的摄像终端反馈的作业子区域环境影像，并对所述作业子区域环境影像进行分析处理，得到对应作业子区域的区
域空间大小和区域壁面结构信息；根据所述区域壁面结构信息，判断所述作业子区域是否属于安全作业子区域；
[0008]步骤S4，通过所述OPC UA物联网终端根据上述对开采工作和安全作业子区域的判断结果，确定是否需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域；再通过所述OPC UA物联网终端根据所述区域空间大小，向相应的其他挖掘机器人发出调度指令。
[0009]进一步，在所述步骤S1中，在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置挖掘机器人，并且在所述挖掘机器人安装摄像终端和机器动作检测终端具体包括：
[0010]在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置一个挖掘机器人，并且所述挖掘机器人安装全景摄像终端和机器动作姿态检测终端。
[0011]进一步，在所述步骤S1中，将所有挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端均接入到OPC UA物联网终端具体包括：
[0012]将所有挖掘机器人的全景摄像终端和机器动作姿态检测终端分别通过独立的双向数据通信链路接入到OPC UA物联网终端。
[0013]进一步，在所述步骤S2中，通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作检测终端反馈的挖掘机器人工作状态数据，并对所述挖掘机器人工作状态数据进行分析处理，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采信息具体包括：
[0014]通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作姿态检测终端反馈的关于挖掘机器人的煤矿挖掘部件的挖掘动作姿态和幅度数据；
[0015]从所述挖掘动作姿态和幅度数据中提取挖掘机器人在开采过程中，煤矿挖掘部件的挖掘动作姿态变化信息和挖掘动作幅度变化信息；
[0016]根据所述挖掘动作姿态变化信息和所述挖掘动作幅度变化信息，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采深度值。
[0017]进一步，在所述步骤S2中，根据所述煤矿开采信息，判断挖掘机器人是否完成对所述作业子区域的开采工作具体包括：
[0018]将所述煤矿开采深度值与预设深度阈值进行比对，若所述煤矿开采深度值大于或等于预设深度阈值，则判断挖掘机器人完成对所述作业子区域的开采工作；若所述煤矿开采深度小于预设深度阈值，则判断挖掘机器人未完成对所述作业子区域的开采工作。
[0019]进一步，在所述步骤S3中，通过所述OPC UA物联网终端收集所述挖掘机器人的摄像终端反馈的作业子区域环境影像，并对所述作业子区域环境影像进行分析处理，得到对应作业子区域的区域空间大小和区域壁面结构信息具体包括：
[0020]通过所述OPC UA物联网终端收集所述挖掘机器人的全景摄像终端反馈的作业子区域全景环境影像；
[0021]从所述作业子区域全景环境影像中识别得到所述作业子区域的区域边界线景深信息和壁面部分信息；
[0022]对所述区域边界线景深信息进行分析处理，得到所述作业子区域的区域空间大小；
[0023]对所述壁面部分信息进行分析处理，得到区域壁面的结构裂纹数量和结构裂纹宽度信息。
[0024]进一步，在所述步骤S3中，根据所述区域壁面结构信息，判断所述作业子区域是否
属于安全作业子区域具体包括：
[0025]若所述结构裂纹数量大于或等于预设数量阈值和所述结构裂纹宽度大于或等于预设宽度阈值，则判断所述作业子区域不属于安全作业子区域；否则，判断所述作业子区域属于安全作业子区域。
[0026]进一步，在所述步骤S4中，通过所述OPC UA物联网终端根据上述对开采工作和安全作业子区域的判断结果，确定是否需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域；再通过所述OPC UA物联网终端根据所述区域空间大小，向相应的其他挖掘机器人发出调度指令具体包括：
[0027]若所述挖掘机器人已完成对所述作业子区域的开采工作或所述作业子区域不属于安全作业子区域，则确定不需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域；
[0028]若所述挖掘机器人未完成对所述作业子区域的开采工作和所述作业子区域属于安全作业子区域，则确定需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域；
[0029]根据所述区域空间大小和所述挖掘机器人自身的体积，确定所述作业子区域的剩余空间大小，再通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置挖掘机器人，并且在所述挖掘机器人安装摄像终端和机器动作检测终端；将所有挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端均接入到OPC UA物联网终端；步骤S2，通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作检测终端反馈的挖掘机器人工作状态数据，并对所述挖掘机器人工作状态数据进行分析处理，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采信息；根据所述煤矿开采信息，判断挖掘机器人是否完成对所述作业子区域的开采工作；步骤S3，通过所述OPC UA物联网终端收集所述挖掘机器人的摄像终端反馈的作业子区域环境影像，并对所述作业子区域环境影像进行分析处理，得到对应作业子区域的区域空间大小和区域壁面结构信息；根据所述区域壁面结构信息，判断所述作业子区域是否属于安全作业子区域；步骤S4，通过所述OPC UA物联网终端根据上述对开采工作和安全作业子区域的判断结果，确定是否需要调度其他挖掘机器人前往当前的作业子区域；再通过所述OPC UA物联网终端根据所述区域空间大小，向相应的其他挖掘机器人发出调度指令。2.如权利要求1所述的基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置挖掘机器人，并且在所述挖掘机器人安装摄像终端和机器动作检测终端具体包括：在煤矿开采区域的不同作业子区域分别设置一个挖掘机器人，并且所述挖掘机器人安装全景摄像终端和机器动作姿态检测终端。3.如权利要求2所述的基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，将所有挖掘机器人的摄像终端和机器动作检测终端均接入到OPC UA物联网终端具体包括：将所有挖掘机器人的全景摄像终端和机器动作姿态检测终端分别通过独立的双向数据通信链路接入到OPC UA物联网终端。4.如权利要求3所述的基于OPC UA的煤矿安全生产监控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作检测终端反馈的挖掘机器人工作状态数据，并对所述挖掘机器人工作状态数据进行分析处理，得到挖掘机器人当前对相应的作业子区域的煤矿开采信息具体包括：通过所述OPC UA物联网终端收集所述机器动作姿态检测终端反馈的关于挖掘机器人的煤矿挖掘部件的挖掘动作姿态和幅度数据；从所述挖掘动作姿态和幅度数据中提取挖掘机器人在开采过程中，煤矿挖掘部件的挖掘动作姿态变化信息和挖掘动作幅度变化信息；根据所述挖掘动作姿态变化信息和所述挖掘动作幅度变化信息，得到挖掘...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，兰雨晴，于艺春，王丹星，邢智涣，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：