基于5G通信和红外成像技术的矿山预警装置的制作方法

本申请涉及预警设备领域，具体涉及一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置。

背景技术：

1、传统的露天矿山预警监控通常采用人工现场巡查，结合常规摄像监控，防止人为破坏、边坡滑坡隐患以及其它危害矿山威胁的因素。现有技术较为依赖人工操作，需要在矿山内部及监控室安排大量的巡查和管理人员，同时由于监控摄像头无法全范围覆盖，会存在一定的监控死角区域。特别是到冬季极寒天气下，车辆的运营维护成本激增，大幅增加人工现场出车和巡查难度。

2、传统的远程监控系统多应用有线局域网进行信号传输，设备布设位置受厂区通信线路限制无法实现快速部署，在矿区等有线通信网络布设成本较高的区域维护成本较高且容易中断；同时现有的红外监控与可见光视频监控通常各自承担监控职能，前者多用于通信线路巡检、火灾点监测机水体状态检测等固定场景，后者主要应用于日照较好的日间巡检，无法满足矿山移动设备的快速监控和高纬度地区长时段昼夜条件下的监控及人车物识别功能；同时由于冬季严寒情况下车辆设备工作状态需要维护，人员或野生动物侵入难以识别，亟需布设红外监测系统。

3、现有技术中常使用可见光光学成像系统，是目前技术条件下广泛应用公共区域内部的监控设施，可大范围反应整体场景细节信息。红外夜视技术是利用热辐射，将超过人眼观测的红外波段信息转换成可见信息，对于探测识别远距离热目标有较好效果。更新技术的红外热像仪，是利用红外探测器，直接测量物体表面温度及分布，将看不见的物体的温度分布通过红外辐射信号转换为可视图像。监控视频信息处理系统软硬件属于成熟技术，应用于各类场景，在露天矿山也广泛应用。视频识别过程中，结合应用gps模块，实时确定危险源的点位，并传输到监控系统当中。

4、发明人发现，可见光传输系统，易受到天气及环境的影响，在雨雪、浓雾及尘埃较强的条件下，穿透成像难度较大，且探测距离相对较低。红外夜视技术的缺陷为图像对比度和清晰度较差，捕捉细节信息的能力较弱。现有技术体系下，针对露天矿山所处户外环境，主要采取的是单一的视频监控模式。缺乏本申请当中的处理系统，所设计针对上述两类监控图像的汇集与处理方案。两者分别为主动和被动成像技术，在露天矿山结合使用，充分规避了各自缺陷，有助于全面实时监控。对于极寒地区或高纬度地区矿山，受限于冬季光照时长难以实现夜间可见光监控覆盖，存在较长时间的作业盲区；单一的红外监控无法满足现场安全调度管理需求，且对热辐射较为接近的识别对象分辨能力较差；矿山多设备多目标对象的识别需要较高的互联网带宽和较低的通信时延，有线通信技术铺设维护成本较高；单一视频监控无法针对雨雪天气和多风低温天气进行针对性巡检，需结合气象条件识别重点作业场景进行预警。

5、由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本申请提供一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，能够快速、准确和便捷的实现大型露天矿山尤其是极寒作业环境下的采矿设备、环境及人员安全监测预警。

2、为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，包括：通信铁塔，所述通信铁塔上设置有至少一个固定式枪机监控系统，所述固定式枪机监控系统用于对枪机监测区进行图像采集；

4、所述通信铁塔上还设置有双光谱球形云台，所述双光谱球形云台与所述固定式枪机监控系统电连接，所述双光谱球形云台用于对所述枪机监测区进行红外图像采集；

5、所述通信铁塔上还设置有5g通讯模块天线，所述5g通讯模块天线分别与所述固定式枪机监控系统和所述双光谱球形云台电连接，所述5g通讯模块天线用于传播所述固定式枪机监控系统采集到的图像和所述双光谱球形云台采集到的红外图像。

6、进一步地，所述5g通讯模块天线集成有全制式极简天面的5g aau模块。

7、进一步地，所述固定式枪机监控系统包括等角度部署的三套枪机监控设备以实现360度全场景固定监控。

8、进一步地，还包括激光定位装置，所述激光定位装置设置在所述通信铁塔上，并与所述双光谱球形云台电连接，所述激光定位装置用于根据车载gps模块和枪机告警方位进行云台精确引导，以定位故障区域并动态调整云台焦距。

9、进一步地，还包括多功能气象仪，所述多功能气象仪通过螺母固定在所述通信铁塔上，所述多功能气象仪与所述5g通讯模块天线电连接，并向所述5g通讯模块天线发送气象监测信号。

10、进一步地，还包括雨量监测计，所述雨量监测计通过螺母固定在所述通信铁塔上，所述雨量监测计与所述5g通讯模块天线电连接，并向所述5g通讯模块天线发送降雨量监测信号。

11、进一步地，还包括避雷针，所述避雷针设置在所述通信铁塔顶部，并采用接地线与接地网相连。

12、进一步地，还包括就地机房，所述就地机房用于为所述通信铁塔上设置的装置供电。

13、进一步地，所述就地机房还包括数据机房，所述数据机房内置有整合5g基站bbu基带模块，用于整合视频监控系统硬盘录像机和视频分析系统，实现5g应用端就地数据分析。

14、进一步地，还包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与所述就地机房内的蓄电池模组电连接。

15、由上述技术方案可知，本申请提供一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，通过设置通信铁塔，所述通信铁塔上设置有至少一个固定式枪机监控系统，所述固定式枪机监控系统用于对枪机监测区进行图像采集；所述通信铁塔上还设置有双光谱球形云台，所述双光谱球形云台与所述固定式枪机监控系统电连接，所述双光谱球形云台用于对所述枪机监测区进行红外图像采集；所述通信铁塔上还设置有5g通讯模块天线，所述5g通讯模块天线分别与所述固定式枪机监控系统和所述双光谱球形云台电连接，所述5g通讯模块天线用于传播所述固定式枪机监控系统采集到的图像和所述双光谱球形云台采集到的红外图像。由此能够快速、准确和便捷的实现大型露天矿山尤其是极寒作业环境下的采矿设备、环境及人员安全监测预警。

技术特征：

1.一种基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，包括：通信铁塔，所述通信铁塔上设置有至少一个固定式枪机监控系统，所述固定式枪机监控系统用于对枪机监测区进行图像采集；

2.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，所述5g通讯模块天线集成有全制式极简天面的5g aau模块。

3.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，所述固定式枪机监控系统包括等角度部署的三套枪机监控设备以实现360度全场景固定监控。

4.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括激光定位装置，所述激光定位装置设置在所述通信铁塔上，并与所述双光谱球形云台电连接，所述激光定位装置用于根据车载gps模块和枪机告警方位进行云台精确引导，以定位故障区域并动态调整云台焦距。

5.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括多功能气象仪，所述多功能气象仪通过螺母固定在所述通信铁塔上，所述多功能气象仪与所述5g通讯模块天线电连接，并向所述5g通讯模块天线发送气象监测信号。

6.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括雨量监测计，所述雨量监测计通过螺母固定在所述通信铁塔上，所述雨量监测计与所述5g通讯模块天线电连接，并向所述5g通讯模块天线发送降雨量监测信号。

7.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括避雷针，所述避雷针设置在所述通信铁塔顶部，并采用接地线与接地网相连。

8.根据权利要求1所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括就地机房，所述就地机房用于为所述通信铁塔上设置的装置供电。

9.根据权利要求8所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，所述就地机房还包括数据机房，所述数据机房内置有整合5g基站bbu基带模块。

10.根据权利要求8所述的基于5g通信和红外成像技术的矿山预警装置，其特征在于，还包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与所述就地机房内的蓄电池模组电连接。

技术总结本申请实施例提供一种基于5G通信和红外成像技术的矿山预警装置，包括：通信铁塔，所述通信铁塔上设置有至少一个固定式枪机监控系统，所述固定式枪机监控系统用于对枪机监测区进行图像采集；所述通信铁塔上还设置有双光谱球形云台，所述双光谱球形云台与所述固定式枪机监控系统电连接，所述双光谱球形云台用于对所述枪机监测区进行红外图像采集；所述通信铁塔上还设置有5G通讯模块天线，所述5G通讯模块天线分别与所述固定式枪机监控系统和所述双光谱球形云台电连接。本申请能够快速、准确和便捷的实现大型露天矿山尤其是极寒作业环境下的采矿设备、环境及人员安全监测预警。技术研发人员：王炯辉受保护的技术使用者：中国五矿集团（黑龙江）石墨产业有限公司技术研发日：20231219技术公布日：2024/7/11