专利名称：煤矿提升斜井智能安全监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全监控系统，尤其是涉及一种煤矿提升斜井智能安全监控 系统。
背景技术：
在煤矿行业，由于斜井提升具有设备简单、投资少、见效快等优点，因此在煤矿行 业中得到广泛应用。但是由于设备故障、人员操作失误或者其它意外原因，提升斜巷经常发 生跑车事故，造成财产损失和人员伤亡。分析原因主要有两点一是没有可靠的跑车防护装 置；二是绞车运行时，有人在非安全区域活动，如果跑车防护装置未能有效拦截，则往往会 造成人员伤亡的重大事故。综上，切需对现有煤矿提升斜井的安全监控系统进行改进，以有 效避免提升斜巷经常发生的跑车事故以及可能发生的人身安全事故。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿 提升斜井智能安全监控系统，其设计合理、布设及接线方便、使用操作简便且监控效果好、 具有图像识别预警功能，有效解决了斜井提升工作中所存在安全监控和及时防护难题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种煤矿提升斜井智能安 全监控系统，其特征在于包括井下设备和与所述井下设备实时进行双向通信的地面设备； 所述井下设备包括绞车房报警装置、布设在煤矿提升斜井中的斜井巷道内的视频采集单元 和巷道报警装置、对绞车房报警装置和巷道报警装置进行控制的井下监控柜以及分别与所 述视频采集单元和井下监控柜相接的光端机一，所述绞车房报警装置布设在被监控煤矿提 升斜井中提升物料用绞车的绞车房内，所述井下监控柜分别与绞车、绞车房报警装置和巷 道报警装置相接；所述地面设备包括通过光缆与光端机一相接的光端机二、与光端机二相 接的工控机和由工控机进行控制的智能报警盒，所述智能报警盒分别与光端机二和工控机 相接。所述井下设备还包括与光端机一相接的矩阵分配器和布设在所述绞车房的显示 装置；所述矩阵分配器与显示装置相接；所述矩阵分配器将所述视频采集单元所采集的视 频信号分为两路，一路经光缆和光端机二后传送至工控机，且另一路传送至显示装置。所述智能报警盒为继电器报警盒。所述光端机二、工控机和所述智能报警盒均设置在地面主机柜内，所述井下监控 柜布设在绞车房控制柜内。所述视频采集单元为摄像机。所述绞车房报警装置和巷道报警装置均为声光报警器。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、电路设计合理，布设安装及接线方便且使用操作简便，智能化程度高，投资成本 较低。[0012]2、具有联锁预警功能，安全可靠性非常高，通过地面工控机中的图象识别模块对 关键安全区域的视频图像进行实时分析，绞车启动时，如果关键安全区域有人员活动，则输 出报警信号以闭锁绞车使之无法启动，同时提醒绞车司机；绞车运行过程中，如果有人进入 关键安全区域，报警模块输出报警信号控制声光报警装置提醒司机，也可以直接停止绞车， 避免可能出现的人员伤亡事故。3、可与跑车防护装置配合使用，而具有跑车防护功能，一旦由于发生了跑车事故， 常闭式的跑车保护装置即挡车栏将实现有效拦截。4、具有完善的声光报警提示功能，在绞车运行前，绞车司机操作声光报警装置进 行提示；绞车运行过程中，声光报警装置将同时运行进行预警提示。5、具有视频监控功能，实时采集的视频图像分为两路，一路提供给绞车司机，使其 对绞车运行工况进行实时观测；一路传输至地面工控机，使管理调度人员能够实时监控提 升斜巷的工作情况，并存储1个月的监控视频。6、具有很高的经济效益和社会效益，发生跑车事故后，本实用新型能确保不会发 生人员伤亡，避免发生人员伤亡事故，消除了事故所造成的社会影响，同时减少了大量经济 损失。7、经济实用，实用价值高，首次将人员识别技术用于井下区域监控，具有较高的推 广应用价值，本实用新型实现了绞车运行前人员识别预警，绞车运行中实时监控，跑车事故 发生后及时开启防护，从而减少了事故发生，避免了人员伤亡和设备损失，并能迅速对跑车 事故原因进行分析定位及时处理问题恢复生产。具体而言，本实用新型由工控机中的图像 识别软件对违反作业规程进入相关监控区域的人员进行识别，软件输出报警信号后传至智 能报警盒，经智能报警盒处理后输出开关量控制信号，实现监控预警。8、留有网络接口，组网方便。综上所述，本实用新型设计合理、布设及接线方便、使用操作简便且使用效果好， 集预警、监控和防护功能于一体，为斜井提升工作建立了一个综合防护系统，使用过程中通 过摄像机对安全区域进行视频监控，同时由人员识别模块对进入危险区域的人员进行图像 识别后，由工控机发出控制指令，实现与绞车的互锁联动，并在绞车运行的全程控制报警装 置通过声光及时提示相关工作人员，同时具有跑车防护功能。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的使用状态参考图. 图2为本实用新型的电路原理框图。 附图标记说明
1-煤矿提升斜井；
2-井下设备； 2-3-巷道报警装置
2-6-矩阵分配器；
3-地面设备； 3-3-继电器报警盒
1-3-挡车栏；
2-1-摄像机； 2-4-井下监控柜
2-7-显示装置；
3-1-光端机二； 3-4-地面主机柜
1-5-绞车控制器；
2-2-光端机一； 2-5-绞车房控制柜；
2-8-绞车房报警装置
3-2-工控机；
4-绞车；[0030]5-矿车；6-钢丝绳；7-光缆。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括井下设备2和与所述井下设备2实时进行双向 通信的地面设备3。所述井下设备2包括绞车房报警装置2-8、布设在煤矿提升斜井1中的 斜井巷道内的视频采集单元和巷道报警装置2-3、对绞车房报警装置2-8和巷道报警装置 2-3进行控制的井下监控柜2-4以及分别与所述视频采集单元和井下监控柜2-4相接的光 端机一 2-2，所述绞车房报警装置2-8布设在被监控煤矿提升斜井1中提升物料用绞车4的 绞车房内，所述井下监控柜2-4分别与绞车4、绞车房报警装置2-8和巷道报警装置2-3相 接。所述地面设备3包括通过光缆7与光端机一 2-2相接的光端机二 3-1、与光端机二 3-1 相接的工控机3-2和由工控机3-2进行控制的智能报警盒，所述智能报警盒分别与光端机 二 3-1和工控机3-2相接。实际使用过程中，提升物料用的矿车5通过钢丝绳6与绞车4 相接，煤矿提升斜井1内布设有供矿车5移动的行走轨道。本实施例中，所述井下设备2还包括与光端机一 2-2相接的矩阵分配器2-6和布 设在所述绞车房的显示装置2-7。所述矩阵分配器2-6与显示装置2-7相接；所述矩阵分配 器2-6将所述视频采集单元所采集的视频信号分为两路，一路经光缆7和光端机二 3-1后 传送至工控机3-2，且另一路传送至显示装置2-7。本实施例中，所述显示装置2-7为录像 机。所述智能报警盒为继电器报警盒3-3。所述光端机二 3-1、工控机3-2和所述智能 报警盒均设置在地面主机柜3-4内，所述井下监控柜2-4布设在设置于所述绞车房内的绞 车房控制柜2-5内。所述视频采集单元为摄像机2-1，所述摄像机2-1的数量为多个，且多 个摄像机2-1均布设在提升斜井监控区域内。所述绞车房报警装置2-8和巷道报警装置 2-3均为声光报警器。同时，所述煤矿提升斜井1中还设置有跑车状态下对矿车5进行有效 拦截的挡车栏1-3。实际使用过程中，所述地面设备3和井下设备2之间通过光缆7进行实时通讯。本实用新型的工作过程是所述摄像机2-1实时对准提升斜井监控区域进行摄 像，并将所摄取图像调制成光信号后由光缆7传送到光端机一 2-2的接收端上；之后，光端 机一 2-2相应将所接收的光信号还原成视频信号后送至矩阵分配器2-6，所述矩阵分配器 2-6将上述视频信号分成两路，一路通过光端机一 2-2调制成光信号后通过光缆7传送至 地面设备3中的光端机二 3-1，且经光端机二 3-1还原为视频信号后送至工控机3-2 ；另一 路送至显示装置2-7，即位于绞车房内的录像机进行同步显示；所述工控机3-2接收到上述 视频信号，调用人员识别模块对所接收的视频信息进行识别处理，当识别出提升斜井监控 区域即报警区内有人员移动时，工控机3-2发出报警信号，该报警信号经RS232 口转RS485 口送到继电器报警盒3-3，再由继电器报警盒3-3对应输出开关信号，该开关信号经光端机 二 3-1 (具体是光端机二 3-1中的开关量光端机发端)调制成光信号后的又通过光缆7传 送至井下设备2中的光端机一 2-2，所述光端机一 2-2 (具体是光端机一 2-2中的开关量光 端机收端)将上述光信号转换成开关信号后，送至井下监控柜2-4，并由井下监控柜2-4对 巷道报警装置2-3和绞车房报警装置2-8进行控制，以对进入报警区人员和绞车司机进行 报警提示。实际监控过程中，根据实际具体需要，所述井下监控柜2-4还可以对绞车4的相应工作参数进行控制调整。综上，本实用新型包括巷道报警装置2-3和绞车房报警装置2-8两种声光报警器， 分别安装于所述斜井巷道即斜井巷道和绞车房内，其中巷道报警装置2-3发出两种语音 绞车4开车前绞车司机按提示按钮时为“绞车启动，注意安全”，绞车4运行后提示语音为 “正在行车，注意安全”，一直延续到停车为止；绞车房报警装置2-8也有两种语音，绞车4启 动时当监控区域即报警区有人时，则绞车4启动不起来，同时绞车房报警装置2-8发出“巷 道有人，无法启动”语音；绞车4运行过程中，若监控区域有人进入，则绞车房报警装置2-8 发出“巷道有人，注意安全”语音，提示绞车司机。具体来说，绞车4启动前，绞车司机按下提示按钮，井下监控柜2-4发出控制信号 至各巷道报警装置2-3，此时巷道报警装置2-3发出“绞车启动，注意安全”提示语音(该 信号不依赖地面设备3进行控制，不需要光端机一 2-2进行信号传输)；绞车4启动前，若 各监控区域有人进入，地面设备3中的工控机3-2发出控制信号经光端机二 3-1、光缆7和 光端机一 2-2后送至井下监控柜2-4，井下监控柜2-4对绞车控制器1-5进行控制，此时绞 车电控箱发出控制信号断开绞车4的启动回路，使得绞车4不能启动，同时井下监控柜2-4 对绞车房报警装置2-8进行控制，向绞车司机提示“巷道有人，无法启动”。绞车4启动后， 井下监控柜2-4发出控制信号至各巷道报警装置2-3，此时巷道报警装置2-3发出“正在行 车，注意安全”提示语音(该信号不依赖地面设备3进行控制，不需要光端机一 2-2进行信 号传输)，并连续至绞车停车为止；绞车4启动后，若各监控区域有人进入，地面设备3中的 工控机3-2发出控制信号经光端机二 3-1、光缆7和光端机一 2-2后送至井下监控柜2-4， 井下监控柜2-4对绞车房报警装置2-8进行控制，绞车房报警装置2-8发出“巷道有人，注 意安全”语音，以提醒绞车司机采取措施，该控制信号也可以接入绞车控制回路控制绞车4。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于包括井下设备(2)和与所述井下设备(2)实时进行双向通信的地面设备(3)；所述井下设备(2)包括绞车房报警装置(2-8)、布设在煤矿提升斜井(1)中的斜井巷道内的视频采集单元和巷道报警装置(2-3)、对绞车房报警装置(2-8)和巷道报警装置(2-3)进行控制的井下监控柜(2-4)以及分别与所述视频采集单元和井下监控柜(2-4)相接的光端机一(2-2)，所述绞车房报警装置(2-8)布设在被监控煤矿提升斜井(1)中提升物料用绞车(4)的绞车房内，所述井下监控柜(2-4)分别与绞车(4)、绞车房报警装置(2-8)和巷道报警装置(2-3)相接；所述地面设备(3)包括通过光缆(7)与光端机一(2-2)相接的光端机二(3-1)、与光端机二(3-1)相接的工控机(3-2)和由工控机(3-2)进行控制的智能报警盒，所述智能报警盒分别与光端机二(3-1)和工控机(3-2)相接。
2.按照权利要求1所述的煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于所述井下设 备(2)还包括与光端机一(2-2)相接的矩阵分配器(2-6)和布设在所述绞车房的显示装置 (2-7)；所述矩阵分配器(2-6)与显示装置(2-7)相接；所述矩阵分配器(2-6)将所述视频 采集单元所采集的视频信号分为两路，一路经光缆(7)和光端机二(3-1)后传送至工控机 (3-2)，且另一路传送至显示装置(2-7)。
3.按照权利要求1或2所述的煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于所述智 能报警盒为继电器报警盒(3-3)。
4.按照权利要求1或2所述的煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于所述光 端机二(3-1)、工控机(3-2)和所述智能报警盒均设置在地面主机柜(3-4)内，所述井下监 控柜(2-4)布设在设置于所述绞车房中的绞车房控制柜(2-5)内。
5.按照权利要求1或2所述的煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于所述视 频采集单元为摄像机(2-1)。
6.按照权利要求1或2所述的煤矿提升斜井智能安全监控系统，其特征在于所述绞 车房报警装置(2-8)和巷道报警装置(2-3)均为声光报警器。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿提升斜井智能安全监控系统，包括井下设备和与井下设备实时进行双向通信的地面设备；所述井下设备包括布设在绞车房内的绞车房报警装置、布设在斜井巷道内的视频采集单元和巷道报警装置、对绞车房报警装置和巷道报警装置进行控制的井下监控柜以及分别与视频采集单元和井下监控柜相接的光端机一；所述地面设备包括通过光缆与光端机一相接的光端机二、与光端机二相接的工控机和由工控机进行控制的智能报警盒，所述智能报警盒分别与光端机二和工控机相接。本实用新型设计合理、布设及接线方便、使用操作简便且监控效果好、具有图像识别预警功能，有效解决了斜井提升工作中所存在安全监控和及时防护难题。
文档编号H04N7/18GK201620916SQ20102014586
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者杜向党, 董立红 申请人:陕西盛纳德矿山科技有限公司