煤矿危险区域人员安全监控系统的制作方法

本实用新型属于矿用安全监控技术领域，涉及一种综合环境安全与人员安全的监控系统，特别是针对煤矿具有特定危险区域的人员安全监控与预警。

背景技术：

煤矿安全监控系统在保障煤矿现场生产安全方面发挥着举足轻重的作用。现有煤矿安全监控系统侧重于对环境参数、机电设备状态等方面的监测监控，虽然获取了较为丰富的环境安全数据，但是在人员安全方面缺乏相应的技术手段。

另外，现有安全监控系统内的环境安全数据只是离散地表征了各监测点的单一参数，并由单一参数独立触发蜂鸣式报警，未能形成综合性的监控，未能发出具体的报警信息，更未能自动地、有效地服务于人员安全。特别是，现有煤矿安全监控系统并没有对已知的或潜在可预见的具有特定危险的区域进行针对性的综合监控，这些不足严重制约了安全监控的效率和避险预警的有效性。

技术实现要素：

为了弥补现有煤矿安全监控系统在人员监控与安全预警方面的不足，本实用新型提供一种煤矿危险区域人员安全监控装置及系统，该系统既可作为现有煤矿安全监控系统的子系统接入，也可作为针对危险区域的人员安全监控装置单独使用。该系统针对已知或潜在的危险区域，不仅能够实现对人员的被动式监控，还能够综合利用多种环境安全数据，自动地判定危险区域的形成并发出明晰的语音报警，从而实现人员安全与环境安全的综合监控。

本实用新型以煤矿安全监控系统中为蓝本引入危险区域概念，以区域为单位进行特别监控；在系统前端，在环境参数类传感器和设备状态类传感器基础上增加矿用红外热释电传感器、矿用红外计数传感器等被动式人员检测设备，并采用矿用语音声光报警器，实现人员监控和语音避险报警；在监控中心站通过对某一区域构成危险要素的环境参数和设备状态参数(及其逻辑组合)进行判定，自动判别危险区域的形成。在这一监控区域的参数符合特定条件时，矿用语音报警器发出具体危险情况的语音报警，提示避险。矿用红外热释电传感器用于检测是否有人员进入该危险区域，矿用红外计数传感器统计用于检测进出该区域的人员数量情况，从而统计出当前区域滞留人数。

对于已知的危险区域、无其他附加条件的通常危险区域，不允许人员进入，一旦有人员进入立即发出报警、提示避险，并将该信息上传至系统中心站；潜在的危险区域是常态下安全、只有当环境参数达成一定条件时才形成的危险区域，这一区域通常有人员进出作业，当设定的条件形成时，立即自动报警，语音提示避险，不再允许人员进入。

矿用红外热释电传感器采用红外热释电原理实现对人员的被动式检测，其可采用各种现有或未来将有的基于红外热释电原理的生物检测手段，例如，通过对人体产生的10μm左右红外热辐射敏感的热释电传感器，即可实现对人员的检测。矿用红外计数传感器可采用现有或未来将有的各种红外计数手段，其通过调制的红外线发送/接收、并分析处理人体对此红外线的遮挡实现计数统计和进出方向识别，从而实现人员数量统计。矿用语音声光报警器采用多段式数字语音技术，通过数字通讯，实现多种信息的语音播报。

根据本实用新型的实施例，提供了一种煤矿危险区域人员安全监控系统，用于监控不同的煤矿作业场所的安全状况，其特征在于，所述系统包括：设备状态传感器，其连接到各个矿用设备，用于检测矿用设备的状态；环境参数传感器，其被安装在煤矿的工作面位置；矿用热释电传感器，其被安装在煤矿的巷道位置，用于检测所述巷道位置和所述工作面位置中是否有人员出现；矿用红外计数传感器，其被安装在所述巷道位置，用于监测在所述巷道位置中人员进出的情况；监控中心站，其与所述设备状态传感器、所述环境参数传感器、所述矿用热释电传感器、所述矿用红外计数传感器以通信方式连接。

根据本实用新型的实施例，所述煤矿危险区域人员安全监控系统还包括矿用语音声光报警器，其连接到所述监控中心站，用于根据所述环境参数传感器、所述设备状态传感器的监测结果，发出报警信号。

根据本实用新型的实施例，所述煤矿危险区域人员安全监控系统还包括矿用语音声光报警器，其连接到所述监控中心站，用于根据所述环境参数传感器、所述设备状态传感器、所述矿用热释电传感器、以及所述矿用红外计数传感器的监测结果，发出报警信号。

根据本实用新型的实施例，所述矿用红外计数传感器还位于所述工作面位置。

根据本实用新型的实施例，所述煤矿危险区域人员安全监控系统还包括井下视频监控子系统，其被安装在煤矿的巷道位置、以及所述工作面位置，并与所述监控中心站连接。

根据本实用新型的实施例，所述煤矿危险区域人员安全监控系统还包括与所述监控中心站连接的井下人员实时定位子系统，其位于所述巷道位置以及所述工作面位置，用于实时监控井下人员的位置。

本实用新型的有益效果是，通过矿用红外热释电传感器和矿用红外计数传感器，实现了以人体为直接检测目标进行监测，摒弃传统人员监控对身份识别介质的依赖，丰富了安全监控的对象；通过运用多参数逻辑判定，利用安全监控系统的多种环境安全参数自动判别危险区域，实现了人员监控与环境监控的联动和综合监控；通过矿用语音声光报警器，改变了单一的报警方式，实现了丰富的语音报警，提高了报警的直观性和有效性，从而提高了煤矿安全避险的效率。该系统通过红外热释电技术、红外调制技术、数字语音技术与现有安全监控技术有机结合，实现了人员安全监控与环境安全监控的自动化、智能化综合联动，填补了现有煤矿安全监控系统在人员监控方面的空白，弥补了其在安全预警方面的不足。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的煤矿危险区域人员安全监控系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型的实施例的煤矿危险区域人员安全监控系统在已知危险区域的应用示意图；

图3为根据本实用新型的实施例的煤矿危险区域人员安全监控系统在潜在危险区域的应用示意图。

图中的附图标记说明如下：

1：矿用红外热释电传感器；

2、5：矿用语音声光报警器；

3、6：矿用红外计数传感器；

4：矿用红外热释电传感器；

T1：环境参数类传感器；

T2：设备状态类传感器。

具体实施方式

下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本实用新型的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本实用新型的原理的示例、而不意味着任何限制。本实用新型能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本实用新型的原理和精神即可。

另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。

下面结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。

在图1中，监控中心站、工业以太网、安全监控分站、环境参数类传感器、设备状态类传感器为现有煤矿安全监控系统的通常基本结构，本实用新型在安全监控分站下增加矿用热释电传感器、矿用红外计数传感器、矿用语音声光报警器，从而实现对危险区域的人员检测和数量统计，并综合利用环境参数类传感器、设备状态类传感器的监测数据，自动判别危险区域的形成，进而通过矿用语音声光报警器发出语音报警信息提示避险。

在图2所示的实施例中，对已知的危险区域(例如，巷道位置)，系统前端仅使用矿用热释电传感器(1)、矿用红外计数传感器(2，可选)、矿用语音声光报警器(3)进行人员监控，一旦发现有人员进入，立即发出语音报警，提示人员撤离，并将监控到的人员进出信息和数量信息上传到中心站。

在图3所示的实施例中，对潜在的危险区域(例如，工作面区域)，使用矿用热释电传感器(1、4)、矿用红外计数传感器(2、5)、矿用语音声光报警器(3、6)对这一区域的所有出入口进行监控，同时，通过环境参数类传感器(T1)、设备状态类传感器(T2)监测到的数据判别危险区域的形成，一旦危险出现，立即发出具体危险情况的语音报警，提示人员撤离，并将该危险情况与监控到的人员进出信息和数量信息上传到监控中心站。其中，环境参数类传感器包括监测瓦斯、一氧化碳、氧气、二氧化碳等气体含量及温度、风速、气压等环境参数的多种传感器；设备状态类传感器包括监测设备开停状态、载荷侧带电状态以及其他机电设备运行情况的多种传感器。需要说明的是，图中的环境参数类传感器(T1)、设备状态类传感器(T2)的标记和位置仅为示意，其可以以其他方式任意布置。

另外，该系统还可包括井下人员实时定位子系统、以及井下视频监控子系统(未示出)，其位于例如所述巷道位置以及所述工作面位置，用于实时监控井下人员的位置和状况。

最后，本领域的技术人员能够理解，对本实用新型的上述实施例能够做出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本实用新型的保护范围。