一种矿山车辆安全运行监测预警方法、装置和系统与流程

本技术涉及矿山车辆，特别是涉及一种矿山车辆安全运行监测预警方法、装置和系统。

背景技术：

1、近年来，随着我国矿山“机械化、自动化、智能化”工作不断换挡升级，大型无轨设备和有轨运输设备在矿山行业广泛应用。矿山车辆作为矿山生产的重要设备，其安全运行与管理水平直接影响到矿山生产、安全、经营管理的各个方面。

2、矿山生产区域车辆主要分为运输车辆、生产作业车辆。其中，运输车辆分为运货矿车、人车、专用矿车等；生产作业车辆包括采掘类台车、支护类台车等。车辆种类、制式、制造厂商差异大，目前矿山所用车辆管理调度技术主要以基础通讯为桥梁，通过基础通讯在矿山车辆运行过程中发布指令进行管理调度。

3、发明人认识到，矿山车辆工作环境与普通车辆不同，其工作环境条件较差，并且工作时间长、工作强度大，因而在车辆自身更容易出现安全隐患，而基于基础通讯的管理模式无法实现对各类车辆运行状态的综合监控，也就是难以对所有矿山车辆进行完备的运行状态监测。另外，不同矿山生产条件、各类车辆作业环境差异大，地下矿山通信条件参差不齐，统一管理难度大。

技术实现思路

1、基于此，针对上述技术问题，提供一种矿山车辆安全运行监测预警方法、装置和系统，以解决现有管理模式难以对所有矿山车辆进行完备的运行状态监测的技术问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、第一方面，一种矿山车辆安全运行监测预警方法，包括：

4、根据矿山车辆的类别和作业需求，提取预先存储的相应安全培训互动视频并进行播放，判断驾驶人员是否按照所述安全培训互动视频中的要求完成相关操作；

5、获取驾驶人员的身份信息，判断驾驶人员的身份信息是否与矿区人员信息相匹配；

6、当判定驾驶人员按照所述安全培训互动视频中的要求完成相关操作，并且驾驶人员的身份信息与矿区人员信息相匹配时，向矿山车辆发送控制信号，使矿山车辆允许被启动；

7、获取实时采集到的对矿山车辆运行状态的监测指标数据；

8、获取实时采集到的对驾驶人员状态的监测指标数据；

9、根据对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据，判断是否满足安全条件；

10、若判定不满足安全条件，输出预警提示指令。

11、可选地，所述对矿山车辆运行状态的监测指标数据包括矿山车辆的位置、出入情况、油耗、胎压、速度、车头目标入侵情况，以及重点部位的温度、烟雾情况。

12、进一步可选地，出入情况、车头目标入侵情况具体是通过设置在车头的摄像头采集到的；油耗、胎压、速度具体是通过设置在仪表盘的摄像头识别采集得到的；重点部位的温度、烟雾情况具体是通过设置在重点部位的温度传感器、烟雾探测器和红外传感器采集得到的。

13、进一步可选地，所述重点部位包括发动机、油箱、轮胎。

14、可选地，所述对驾驶人员状态的监测指标数据包括劳保用品的佩戴情况、心率、血压、驾驶时间、是否过量饮酒。

15、进一步可选地，劳保用品的佩戴情况、驾驶时间具体是通过设置在仪表盘的摄像头识别采集得到的；心率、血压具体是通过设置在驾驶室内的血压脉搏传感器采集得到的；是否过量饮酒具体是通过设置在驾驶室内的酒精传感器识别采集得到的。

16、可选地，所述根据对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据，判断是否满足安全条件，具体包括：

17、根据矿山车辆的类别和作业需求，将获取到的对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据进行赋权，每个指标对应权重值为ωi；

18、构建基本分析单位：

19、

20、其中，mj（j=1,2,…,m）为矿山车辆种类和作业需求类别，ci（i=1,2,…,n）表示对矿山车辆运行状态的监测指标和对驾驶人员状态的监测指标， 表示mj车辆中指标ci的取值范围，aji、bji则分别表示指标ci的取值范围的相应最小值和最大值；

21、构建关联函数：

22、

23、其中，x0表示获取到的某一特定车辆的监测指标数据，x表示该监测指标数据的取值范围，a、b则分别表示该监测指标数据的取值范围的相应最小值和最大值；

24、对于对矿山车辆的安全状况有正向影响的指标，相应关联度函数为：

25、

26、对于对矿山车辆的安全状况有负向影响的指标，相应关联度函数为：

27、

28、其中，x0i表示获取到的某一特定车辆的ci监测指标数据；

29、计算矿山车辆当前状况与标准安全状况的符合程度：

30、

31、判断计算得到的符合程度是否高于预设阈值；若低于预设阈值时，则判定不满足安全条件。

32、可选地，所述方法还包括：

33、将获取到的对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据发送给矿山终端；

34、接收矿山终端发来的预警指令，输出预警提示。

35、第二方面，一种矿山车辆安全运行监测预警装置，包括：

36、安全操作判断单元，用于根据矿山车辆的类别和作业需求，提取预先存储的相应安全培训互动视频并进行播放，判断驾驶人员是否按照所述安全培训互动视频中的要求完成相关操作；

37、驾驶人员身份识别单元，用于获取驾驶人员的身份信息，判断驾驶人员的身份信息是否与矿区人员信息相匹配；

38、启动控制单元，用于当判定驾驶人员按照所述安全培训互动视频中的要求完成相关操作，并且驾驶人员的身份信息与矿区人员信息相匹配时，向矿山车辆发送控制信号，使矿山车辆允许被启动；

39、矿山车辆运行状态监测指标数据获取单元，用于获取实时采集到的对矿山车辆运行状态的监测指标数据；

40、驾驶人员状态监测指标数据获取单元，用于获取实时采集到的对驾驶人员状态的监测指标数据；

41、安全条件判断单元，用于根据对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据，判断是否满足安全条件；

42、预警指令输出单元，用于若判定不满足安全条件，输出预警提示指令。

43、第三方面，一种矿山车辆安全运行监测预警系统，包括：

44、安全知识智能培训模块，用于存储预设车辆种类、作业需求和安全培训互动视频；

45、矿山车辆运行状态监测模块，用于实时对矿山车辆运行状态进行监测；

46、驾驶人员状态监测模块，用于采集驾驶人员的身份信息，以及实时对驾驶人员状态进行监测；

47、显示模块，用于播放安全培训互动视频；

48、预警模块，用于接收预警提示指令，输出预警提示；

49、数据传输模块，用于与矿山终端建立双向通信连接；

50、控制模块，其第一数据输入端与所述安全知识智能培训模块的数据输出端电性连接，其第二数据输入端与所述矿山车辆运行状态监测模块的数据输出端电性连接，其第三数据输入端与所述驾驶人员状态监测模块的数据输出端电性连接，其控制信号输出端与所述显示模块的控制信号输入端电性连接，其指令输出端与所述预警模块的指令输入端电性连接；所述控制模块还与所述数据传输模块双向通信连接；所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任一项所述的方法的步骤。

51、本发明至少具有以下有益效果：

52、本发明实施例所提供的一种矿山车辆安全运行监测预警方法中，采用根据矿山车辆的类别和作业需求，判断驾驶人员是否按照相应安全培训互动视频中的要求完成相关操作，并判断驾驶人员的身份信息是否与矿区人员信息相匹配，当判定驾驶人员按照安全培训互动视频中的要求完成相关操作，并且驾驶人员的身份信息与矿区人员信息相匹配时，向矿山车辆发送控制信号，使矿山车辆允许被启动，获取实时采集到的对矿山车辆运行状态的监测指标数据和对驾驶人员状态的监测指标数据，若判定不满足安全条件，输出预警提示指令；本发明能够对驾驶人员和对各类矿山车辆运行状态进行完备的监控，实现矿山车辆实时监测预警，便于矿山生产过程中的管理调度；为矿山车辆“机械化、自动化、智能化”工作提供技术基础，对矿山车辆安全运行、高效管理起到重要作用。