基于无轨胶轮车的安全综合保障系统技术方案

本发明专利技术涉及无轨胶轮车辆安全行驶技术领域，具体公开了基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，包括

【技术实现步骤摘要】
基于无轨胶轮车的安全综合保障系统


[0001]本专利技术涉及无轨胶轮车辆安全行驶
，具体涉及基于无轨胶轮车的安全综合保障系统
。

技术介绍

[0002]无轨胶轮车是具有防爆功能的运输车辆，用在矿井下进行运输煤矿物料作业，而在矿井下雾霾
、
零光度的复杂环境工作中，视野不好可能造成人员生命财产的问题，现有的煤矿井中使用的无轨胶轮车是采用可见光视频分析
、
激光雷达技术，但是，可见光视频分析会受到煤矿井下光线
、
粉尘
、
水雾的环境条件影响，尤其是在环境恶劣的场景中，其识别距离仅仅能达到
5m
左右，在无轨胶轮车运输制动过程中，达不到提前预警和防护的效果；而激光雷达则容易受到煤矿粉尘的影响，在粉尘弥漫的矿井中，其误报率可达
50
％以上，容易对司机造成干扰，影响无轨胶轮车的工作效率
。
[0003]现有技术中的无轨胶轮车的安全保障系统只能针对车辆制动速度
、
车门安全进行调控，只能保障车内人员的安全，但不能保障矿井中其他工作人员的人身安全，存在识别矿井内环境特征困难
、
通信联动延迟或中断
、
预警效果差和安全保障性能弱的问题
。
[0004]因此，本申请提供基于无轨胶轮车的安全综合保障系统是采用了红外热成像摄像仪的无轨胶轮车，红外热成像摄像仪是能够穿透雾霾
、
零光度的环境下识别出人体
、
车辆r/>、
生物特征
。
在车辆行驶过程中，红外热成像摄像仪通过获取识别障碍物及障碍物距无轨胶轮车的距离，进而联动车辆装置进行安全机制判断，将安全机制决策结果通过语音声光报警及视频画面输出，提供驾驶员从声
、
光
、
画面获取安全预警的能力，必要时启动熄火停车保护机制，同时输出声光预警给在车辆周围人员
。

技术实现思路

[0005]解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，通过采用矿用本安型的红外热成像摄像仪组作为图像采集端
、UWB
人员定位坐标进行判断监测对象特征及距离，在无线基站上通信，结合声光报警器，实现语音预警及紧急刹车功能，解决了
技术介绍
中提出的问题
。
[0007]技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，包括
UWB
精准人员定位系统
、
车辆辅助运输管理系统
、
皮带保护系统
、IP
广播系统和车辆人员安全预警系统；
[0009]又包括微控制器
、
无线基站
、
热成像摄像仪组
、
声光报警器
、
车载显示屏及矿用本安型胶封电源的硬件设备，且该设备均需满足及符合
GB3836
爆炸性环境标准；
[0010]所述无线基站分为基站收发台和基站控制器，采用双无线技术链路技术，用于在安全综合保障系统中提供稳定
、
可靠和不中断的通信无线网络，实现车地通信及各系统应
用的可靠性联动，进行信息的输入输出和接收信号的数据处理与控制；
[0011]所述热成像摄像仪组分为前置热成像摄像仪和后置热成像摄像仪，分别安装在无轨胶轮车的车前
、
车后位置，用于全方面的覆盖车辆识别对象和距离，并获取对象的图像信息；
[0012]所述车载显示屏内置
GIS
地图，接收来自车辆机电信号的切换视频画面如倒车信号
、
加速信号等，显示屏将显示前置
、
后置摄像头的画面，用于在显示热成像摄像仪采集的热成像视频画面时，并显示车辆位置；
[0013]所述声光报警器是在安全综合保障系统中检测到行驶路线有人或者障碍物时，以声光报警的方式提醒司机注意避让；
[0014]所述矿用本安型胶封电源是利用本安型技术，通过限制电气设备的功率和能量，确保设备不会产生引发爆炸的火花或过热，用于在易燃易爆环境中使用的安全电气设备，目标是防止火花
、
电弧或其他可燃源与环境中的可燃气体
、
蒸汽或粉尘接触，以防止发生爆炸或火灾；
[0015]所述微控制器作为无轨胶轮车的安全综合保障系统中，用于联调
、
联动及联网的决策中心，通过连接车载显示屏与热成像摄像仪组采集并获取煤矿井中无轨胶轮车运输图中的图像信息，微控制器通过无线基站的网络通信技术，联动各系统综合获取人员
、
车辆
、
环境信息，微控制器通过车辆辅助运输管理系统获取车辆信息，融合图像信息
、
人员
、
车辆
、
环境信息，以及微控制器利用机器学习技术学习优化进行信息分析
、
判断
、
决策和执行，并通过控制声光报警器实现安全预警的综合安全保障操作
。
[0016]进一步地，所述
UWB
精准人员定位系统是利用超宽带信号的短脉冲特性和高精度时间测量来实现精确定位和跟踪人员的位置信息，包括内置
UWB
芯片移动终端
、UWB
信号基站和数据处理器，
[0017]所述内置
UWB
芯片移动终端是佩戴在煤矿井中工作人员身上的移动设备，内置了
UWB
芯片和相关传感器，用于接收和发送
UWB
信号，并获取人员的位置进行精准定位；
[0018]所述
UWB
信号基站是安装在无线基站内的固定设备，通过
UWB
信号与内置
UWB
芯片移动终端通信，并实时测量和计算佩戴内置
UWB
芯片移动终端的人员位置；
[0019]所述数据处理器是接收和处理
UWB
信号基站收集到的位置数据，通过
ToF
算法
、RSSI
算法
、AoA
算法或
TDoA
算法中的一种进行计算和分析，用于确定人员的准确定位结果，并提供相应的定位服务
。
[0020]进一步地，所述车辆辅助运输管理系统是协助无轨胶轮车内驾驶员能够更好地管理和控制车辆，并提供相关的车辆辅助功能和服务，包括
GPS
定位模块
、
无线通信模块
、
驾驶辅助模块
、
车辆管理模块和车辆监控模块，
[0021]所述
GPS
定位模块是实时追踪和监控无轨胶轮车的位置
、
速度和航向信息；
[0022]所述无线通信模块是实现无轨胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，其特征在于：包括
UWB
精准人员定位系统
、
车辆辅助运输管理系统
、
皮带保护系统
、IP
广播系统和车辆人员安全预警系统；又包括微控制器
、
无线基站
、
热成像摄像仪组
、
声光报警器
、
车载显示屏及矿用本安型胶封电源的硬件设备；所述无线基站分为基站收发台和基站控制器，实现车地通信及各系统应用的可靠性联动，进行信息的输入输出和接收信号的数据处理与控制；所述热成像摄像仪组分为前置热成像摄像仪和后置热成像摄像仪，用于全方面的覆盖车辆识别对象和距离，并获取对象的图像信息；所述车载显示屏内置
GIS
地图，用于在显示热成像摄像仪采集的热成像视频画面时，并显示车辆位置；所述声光报警器是在安全综合保障系统中检测到行驶路线有人或者障碍物时，以声光报警的方式提醒司机注意避让；所述矿用本安型胶封电源是用在易燃易爆环境中使用的安全电气设备；所述微控制器通过连接车载显示屏与热成像摄像仪组采集并获取煤矿井中无轨胶轮车运输图中的图像信息，微控制器通过无线基站联动各系统综合获取人员
、
车辆
、
环境信息，微控制器通过车辆辅助运输管理系统获取车辆信息，融合图像信息
、
人员
、
车辆
、
环境信息，以及微控制器学习优化进行信息分析
、
判断
、
决策和执行，并通过控制声光报警器实现安全预警的综合安全保障操作
。2.
根据权利要求1所述的基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，其特征在于：所述
UWB
精准人员定位系统包括内置
UWB
芯片移动终端
、UWB
信号基站和数据处理器，所述内置
UWB
芯片移动终端是接收和发送
UWB
信号，并获取人员的位置进行精准定位；所述
UWB
信号基站是安装在无线基站内的固定设备，通过
UWB
信号与内置
UWB
芯片移动终端通信，并实时测量和计算佩戴内置
UWB
芯片移动终端的人员位置；所述数据处理器是接收和处理
UWB
信号基站收集到的位置数据，通过算法进行计算和分析，用于确定人员的准确定位结果，并提供相应的定位服务
。3.
根据权利要求1所述的基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，其特征在于：所述车辆辅助运输管理系统包括
GPS
定位模块
、
无线通信模块
、
驾驶辅助模块
、
车辆管理模块和车辆监控模块，所述
GPS
定位模块是实时追踪和监控无轨胶轮车的位置
、
速度和航向信息；所述无线通信模块是实现无轨胶轮车机电设备与无线基站
、
微控制器和各系统响应之间进行实时通信和数据交换，支持运输信息的共享和协调；所述驾驶辅助模块是通过车载传感器和智能算法，减少驾驶员的工作负担和驾驶风险；所述车辆管理模块是对车辆运输数据
、
运输信息
、
车辆调度
、
路线规划和货物追踪进行集中管理和分析；所述车辆监控模块是通过车载摄像头和车载传感器，对车辆内外的情况进行监控和录像，并提供实时和后期的回放功能
。4.
根据权利要求1所述的基于无轨胶轮车的安全综合保障系统，其特征在于：所述皮带保护系统包括皮带监测传感器
、
数据采集处理单元和预警辅助保护单元，
所述皮带监测传感器是监测皮带的张力
、
温度
、
振动的运行状态和相关参数；所述数据采集处理单元是负责采集和处理皮带监测传感器传输的数据；所述预警辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：马战鹏，廉鹏，刘继东，何清华，
申请(专利权)人：苏州优米康通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：