工作面人机协同作业安全监测预警系统及方法技术方案

本发明专利技术属于煤矿井下掘进工作面的人员、设备集群的多设备安全管控领域，解决了随着井下设备机械化程度提高，人机协同作业带来安全隐患的问题。提供了一种工作面人机协同作业安全监测预警系统及方法，包括工作面移动设备安全管控系统，用于实时进行各单机的位置、方向和环境感知，驾驶人员的行为分析；工作面协同智能穿戴设备，用于进行工作人员与单机的环境感知，实时获取工作人员的运动姿态；工作面输出控制子系统，用于进行工作人员进出识别管理、人员与各单机设备位置监测、工作人员行为识别监测以及工作环境监测，并生成相应的报警指令信息。本发明专利技术能够实现掘进工作面多设备间协同作业时人与设备、设备与设备间的安全管控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿井下掘进工作面的人员、设备集群的多设备安全管控领域，具体涉及一种工作面人机协同作业安全监测预警系统及方法。

技术介绍

1、随着煤矿采掘设备机械化程度的不断提升，掘进工作面设备越来越多。在进行生产作业过程中，设备之间往来穿梭，循环交替，给掘进工作面人员带来极大地安全隐患，尤其是生产期间粉尘浓度大、视线昏暗、声音嘈杂，设备移动过程中存在很大的视觉盲区，极易发生设备与人员的挤压碰撞事故。由于作业人员较多，个别员工的自我约束力差，往往因监管不到位导致安全事故的发生。

2、现阶段，掘进工作面的人员安全防护以单机设备防护为主，而且采用的技术较为单一，通常为超声波雷达、红外热释电传感器、红外测距传感器、毫米波雷达等技术中的一种，安全防护效果并不理想，更无法实现设备间的协同作业。

3、掘进工作面人与设备的协同作业，首先需要知道二者之间的相对位置关系，近年来随着uwb技术的兴起，部分矿井已安装uwb的井下精确定位系统，但是该系统在井下无法实现二维精确定位，无法计算出人与设备、设备与设备之间的相对位置关系；因此该系统无法满足井下工作面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：包括工作面移动设备安全管控系统、工作面协同智能穿戴设备、信息共享平台和工作面输出控制子系统；

2.根据权利要求1所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作面移动设备安全管控系统包括设置于各单机上的无线定位终端（26）、摄像装置、驾驶行为分析装置（25）和多源传感器（24）；

3.根据权利要求2所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作面输出控制子系统包括无线定位基站、无线网络传输装置、设备控制装置、语音报警装置和集控平台（15）；

4.根据权利要求3所述的工作面人机...

【技术特征摘要】

1.一种工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：包括工作面移动设备安全管控系统、工作面协同智能穿戴设备、信息共享平台和工作面输出控制子系统；

2.根据权利要求1所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作面移动设备安全管控系统包括设置于各单机上的无线定位终端（26）、摄像装置、驾驶行为分析装置（25）和多源传感器（24）；

3.根据权利要求2所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作面输出控制子系统包括无线定位基站、无线网络传输装置、设备控制装置、语音报警装置和集控平台（15）；

4.根据权利要求3所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作人员进出工作面的模式包括：正常运行模式、交接班模式、联动控制模式和临时授权模式。

5.根据权利要求4所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：正常运行模式为：

6.根据权利要求4所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：交接班模式为：

7.根据权利要求4所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：联动控制模式为：

8.根据权利要求4所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：临时授权模式为：

9.根据权利要求3所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：工作面人机协同作业安全监测预警系统的安全控制策略包括正常运行控制策略、人机互避控制策略、无线停机控制策略、岗位监测控制策略、特殊人员管理策略。

10.根据权利要求9所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：正常运行控制策略为：

11.根据权利要求9所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：人机互避控制策略为：

12.根据权利要求9所述的工作面人机协同作业安全监测预警系统，其特征在于：无线停机控制策略为：

13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭彬，杜春晖，霍耀斌，杨凯，薛树强，郭永辉，解诚，尹东旭，王强，高源，许连丙，曹建文，姜铭，金雪琪，胡文芳，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：