应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统及运行方法与流程

本发明属于矿用安全监控预警设备，具体涉及应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统及运行方法。

背景技术：

1、2024年以来，煤矿生产安全事故频发，形势严峻。这些事故不仅给受害者家庭带来了无法弥补的伤痛，也严重影响了煤矿生产的正常进行，暴露出安全生产管理方面的诸多漏洞。

2、目前为了避免井下的安全事故频发，一般采用电子围栏进行预警，但是现有的电子围栏存在以下问题；

3、1、现有的电子围栏对现场的适应性较差，无法适应矿山井下光线不足、粉尘较大、有限作业空间内对危险区域作业人员的有效安全防护。

4、2、就地控制功能不完善，不具备预警信息实时记录、联动设施设备就地紧急停机等功能，当有人员靠近时，无法及时进行提醒并发出警报，当前设备还处于运行状态，对靠近人员的安全存在较大的威胁。

5、因此，针对上述技术问题，有必要提供应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统及运行方法。

6、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统及运行方法，其能够解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的了应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统，包括有机器视觉ai分析系统、控制终端、电子围栏区域划分系统、模式切换系统、名单管理系统、信息采集系统、联动报警系统和定位系统。所述机器视觉ai分析系统采用相机进行人体检测和人体入侵的实时检测，实现对井下实时视频画面自动检测分析，并作出提示、报警、控制等动作；所述电子围栏区域划分系统包括有多级围栏，达到多层次的智能预警和设备联动控制区域，根据人员进入不同威胁等级的围栏，选择是预警或者控制设备停机；所述模式切换系统根据前当前的工作状态，选择不同的模式，对进入人员进行限定；所述名单管理系统将进入矿山的工作人员进行录入系统，并记录为白名单人员或黑名单人员，当人员靠近危险区域时，名单管理系统通知靠近黑名单人员并进行预警。所述信息采集系统包括有热成像摄像仪、声光报警器、uwb设备和本安读卡分站；所述联动报警系统连接机器视觉ai分析系统和名单管理系统，系统检测到人员非法入侵行为时，发出告警，与煤矿井下的声光报警系统进行联动，在违章行为发生地点的附近区域进行广播告警，提醒现场人员注意安全，同时名单管理系统配合发出预警，提醒入侵人员；所述定位系统对人员进行定位。

3、在本发明的一个或多个实施例中，所述有多级围栏包括有轻度预警围栏区域、重度预警围栏区域和危险预警围栏区域；所述轻度预警围栏区域，当人员接近时，显示人员接近信息，触发轻度报警信号，不触发停机信号；所述重度预警围栏区域，强化显示人员接近信息，当人员接近时，触发重度报警信号，不触发停机信号；所述危险预警围栏区域，当人员接近时，显示人员接近信息，触发报警信号和停机信号。

4、在本发明的一个或多个实施例中，所述机器视觉ai分析系统通过人工智能深度学习技术识别人体，在图像中设置电子围栏。

5、在本发明的一个或多个实施例中，所述模式切换系统包括有生产模式、检修模式和调试模式；所述生产模式只有白名单人员可进入相关区域，且不触发相关报警，其余人员进入相关区域内时，电子围栏区域划分系统立即根据实际情况发出相应级别报警；所述检修模式所有人员都可进入到“电子围栏”区域内，系统此时处于静默状态；所述调试模式系统管理人员可进入到“电子围栏”区域内，系统此时处于静默状态，不记录所有出入区域的人员信息也不上传，不触发报警信号。

6、在本发明的一个或多个实施例中，所述控制终端包括有辅助监控平台和手机移动端。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述名单管理系统包括有多个矿工卡，所述矿工卡佩戴在工作人员身上，所述定位系统连接uwb设备，所述定位系统通过360°全向定位。所述定位系统结合测距和测角两种测量体系，构造单点定位系统。

8、在本发明的一个或多个实施例中，多个所述热成像摄像仪安装在设备的多个端面，多个所述本安读卡分站安装在设备的周边端面。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述矿山的危险区域的人员接近感知预警系统还包括有数据周期管理系统，所述数据周期管理系统从设备的布置、电子围栏设置、作业模式的切换、事件的预警、设备停机、恢复等一系列动作进行记录。

10、应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统的运行方法，包括下述步骤；

11、s1、安装准备；先在需安装的设备周边使用热成像摄像仪划定电子围栏，同时进行模型训练，对正常操作的状态和人体形态进行模拟训练；

12、s2、安装；在设备的周边分别安装对应数量的声光报警器、热成像摄像仪和本安读卡分站；

13、s3、设备工作人员进入工作时的预警防护；通过电子围栏区域划分系统进行防护，利用本安读卡分站和热成像摄像仪划定的“电子围栏”分区域报警，工作人员佩戴矿工卡进入设备内的驾驶室进行操作，此时驾驶室为工作人员的工作区域和安全区域，当工作人员离开此区域时，此时系统发出报警信息并联动设备进行闭锁停机。

14、s4、非设备工作人员进入的预警防护；其他人员佩戴矿工卡进入掘进工作面时，利用本安读卡分站和热成像摄像仪划定的“电子围栏”分区域报警；

15、s5、模式切换；当设备处于检修状态，所有人员都可进入到“电子围栏”区域内，摄像头记录进入区域人数，系统此时处于静默状态，检修结束后，系统比对人员信息，确认人员全部撤离后系统解除闭锁；

16、此时恢复正常，处于生产模式，只有白名单人员可进入相关区域，且不触发相关报警，其余人员进入相关区域内时系统立即根据实际情况发出相应级别报警；

17、当需要调试时，系统调整为调试模式，系统管理人员可进入到电子围栏区域内，系统此时处于静默状态，不记录所有出入区域的人员信息也不上传，不触发报警信号。

18、在本发明的一个或多个实施例中，所述s1步骤中的安装准备时，包括下述步骤；

19、s11、当矿山内的设备，例如刮板机等设备需要工人紧沿设备操作，使用热成像摄像仪划定电子围栏，同时进行模型训练。

20、s11、当矿山内的设备，例如给煤机的工作台横跨整个巷道的场景，工人需要从工作台下方通过，此时“电子围栏”的区域与工人的通道平面投影重合，而定位系统划定的电子围栏会发生误报的情况，此可使用热成像摄像仪划定电子围栏，通过机器视觉识别技术实现报警。

21、s12、其他场景可同时布置平面定位分站和热成像摄像仪进行安设“电子围栏”。

22、与现有技术相比，本发明的应用于矿山危险区域的人员接近感知预警系统及运行方法，具有以下益处；

23、1）成本较低，可用于矿山井下危险作业区域及重要设备场所使用。

24、2）当人体在探测范围内能即时产生报警的状态信息，进行声光报警提醒，并现场就地联动控制相关设备。

25、3）可自定义危险区域，减小错误判断的概率。

26、4）基于机器视觉ai分析技术和热成像摄像仪，对矿山井下恶劣条件适应性好。