一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置及其使用方法

本发明涉及矿区生产安全检测，具体涉及一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置及其使用方法。

背景技术：

1、目前在诸如高空作业、矿井作业等工作中，需要工作人员在穿戴工作服的同时，另同时穿戴或携带多种的安全防护用具，以确保工作安全；但在实际工作中，由于工作失误等原因，工作人员在进行工作服及安全防护用具携带时，极易发生遗漏等情况，而针对这一问题，当前主要是通过人工检测，尚缺乏一种专业有效的安全用具携带检测设备，而针对这一问题，当前虽然也开发了一些基于摄像头等设备的门禁系统进行检测，但当前这类系统一方面结构复杂，使用和维护灵活性差，环境适应性也较弱，同时由于工作岗位不同，当大量工作人员同时进行检测时，当前传统的检测设备则均不同程度无法有效对需要携带安全护具工作人员进行精确的识别，从而导致监控作业数据处理量大，在增加了设备运行维护成本的同时，也导致检测作业效率受到较大影响，不能有效满足实际工作的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了针对现有技术的不足，提供一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置及其使用方法，以满足实际生产安全的需要，该发明结构通用性好，日常维护管理简单，并具有良好的组网运行及自主运行能力，在运行中可有效的实现对工作人员配备安全护具佩戴情况进行精确识别，且监测精度高和监测作业效率高，同时较传统的监测设备极大的简化了设备结构，提高了设备运行效率。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案。

3、一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，包括通讯网络、数据处理服务器、预警终端、检测识别终端和中继机构，所述数据处理服务器通过通讯网络分别与预警终端、检测识别终端和中继机构数据连接，所述预警终端和检测识别终端分别有若干，每个检测识别终端与1—4个预警终端间构成一个检控作业组，同一检控作业组中的预警终端和检测识别终端之间通过中继机构数据连接，所述中继机构包括智能通讯网关、数据存储终端、数据操控终端和系统控制电路，所述数据操控终端通过智能通讯网关分别与通讯网络、数据存储终端、系统控制电路、数据处理服务器和检测识别终端数据连接，所述系统控制电路分别与预警终端和检测识别终端电连接。

4、具体的，所述数据处理服务器为云计算服务器，所述数据处理服务器内置有bp神经网络系统的人工智能数据处理程序和分布式数据存储系统，所述分布式数据存储系统通过通讯网络与中继机构的数据存储终端数据连接。

5、进一步地，所述预警终端为显示器、扬声器、蜂鸣器和报警灯中的一种或多种共用。

6、具体的，所述检测识别终端包括承载立柱、升降驱动机构、滑块、承载托盘、监控机构、移动监控终端和驱动电路，所述承载立柱与水平面垂直，承载立柱侧表面设有一条与其轴线平行分布的升降驱动机构，所述滑块后端面通过升降驱动机构与承载立柱滑动连接，所述滑块轴线与承载立柱轴线垂直分布，滑块上端面通过承载托盘与监控机构连接，所述监控机构与若干移动监控终端之间通过无线网络数据连接，所述驱动电路与承载立柱下半部连接，驱动电路与升降驱动机构和监控机构电连接，所述监控机构包括云台稳定器、监控摄像头、测距装置、通讯装置和承载底座，所述承载底座为横断面呈矩形的框架结构，承载底座与承载托盘上端面连接，所述通讯装置嵌设于承载底座内，所述云台稳定器与承载底座前端面及承载托盘上端面连接，所述监控摄像头和测距装置与云台稳定器顶部连接，所述云台稳定器两侧和底部分别与承载底座和承载托盘连接，所述云台稳定器、监控摄像头、测距装置、驱动电路与通讯装置之间电连接，所述通讯装置与移动监控终端之间通过无线网络数据连接。

7、具体的，所述滑块包括导向护套、转台机构和承载台，所述导向护套为横断面呈“匚”字形槽状结构，导向护套包覆在承载立柱两侧并与承载立柱之间滑动连接，所述导向护套前端面通过转台机构与承载台后端面铰接，所述承载台横断面呈矩形结构，承载台通过转台机构转动，转动角度与水平面夹角在0°~90°，所述承载台上端面与监控机构连接，所述转台机构与驱动电路电连接。

8、具体的，所述移动监控终端包括装配壳、连接结构、驱动蓄电池组、控制电路、射频发射器、弹性导线、接线端子和连接锁，所述装配壳为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述驱动蓄电池组、控制电路、射频发射器均嵌设于装配壳内，所述控制电路分别与驱动蓄电池组、射频发射器和若干接线端子电连接，所述控制电路连接的各接线端子嵌设于装配壳外侧面，所述弹性导线至少一条，弹性导线两端分别与一个接线端子电连接，所述弹性导线通过接线端子与装配壳电连接，所述连接结构至少两个，分别与装配壳外侧面连接，所述连接结构和弹性导线上均设有一个连接锁。

9、进一步地，所述连接结构为绑带或弹性卡扣或弹性夹板，所述控制电路为工业单片机电路，控制电路另设有充放电控制电路，所述充放电控制电路分别与驱动蓄电池组和装配壳外侧的各个接线端子电连接。

10、更进一步地，所述通讯装置包括射频接收电路和wifi或蓝牙中任意一种或两种共用的无线通讯网关，驱动电路为可编程控制器电路，驱动电路另设有串口通讯电路。

11、具体的，所述承载底座与承载托盘之间通过滑槽滑动连接，承载底座与滑槽间通过至少一个定位销连接，所述承载底座在云台稳定器底部两侧设有调节槽，所述调节槽与云台稳定器外侧面之间设有不小于10mm的调节间隙，所述调节槽槽壁与云台稳定器外侧面之间设有减震弹片。

12、一种上述基于机器视觉矿用着装安全检测装置的使用方法，包括以下步骤：

13、步骤s1、系统配置：首先在机房位置设置数据处理服务器，并在矿区生产设备分发通道、矿区内通向各工作现场通道处分别设置由预警终端、检测识别终端和中继机构构成的检控作业组，每条通道内至少设置一个检控工作组和一道门禁系统；每个检控作业组分别与当前通道中至少一道门禁系统电连接，所述检控作业组和各门禁系统通过通讯网络与数据处理服务器建立数据连接；

14、步骤s2、监控识别：系统配置完成后，进入正常监控作业，开始监控后，首先由检测识别终端和门禁系统协同运行，对途径各通道的工作人员的身份信息和工作内容信息进行识别，并将识别信息发送至数据处理服务器，然后由数据处理服务器对当前完成识别后的工作人员进行满足工作安全需要的安装防护用具分配规划，最后通过检测识别终端对当前工作人员实际穿戴的安全防护用具进行识别，将识别结果与数据处理服务器的分配规划结果进行比对，若比对通过则门禁系统放行，若比对未通过则门禁系统关闭，同时预警终端运行报警提示，直至当前工作人员完成安全防护用具穿戴后，停止报警并且门禁系统放行。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明结构通用性好，日常维护管理简单，并具有良好的组网运行及自主运行能力，在运行中可有效的实现对工作人员配备安全护具佩戴情况进行精确识别，且监测精度高和监测作业效率高，同时较传统的监测设备极大的简化了设备结构，提高了设备运行效率。

技术特征：

1.一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，包括通讯网络（105）、数据处理服务器（104）、预警终端（102）、检测识别终端（101）和中继机构（103），所述数据处理服务器（104）通过通讯网络（105）分别与预警终端（102）、检测识别终端（101）和中继机构（103）数据连接，所述预警终端（102）和检测识别终端（101）分别有若干，每个检测识别终端（101）与1—4个预警终端（102）间构成一个检控作业组，同一检控作业组中的预警终端（102）和检测识别终端（101）之间通过中继机构（103）数据连接，所述中继机构（103）包括智能通讯网关（1031）、数据存储终端（1032）、数据操控终端（1033）和系统控制电路（1034），所述数据操控终端（1034）通过智能通讯网关（1031）分别与通讯网络（105）、数据存储终端（1032）、系统控制电路（1034）、数据处理服务器（104）和检测识别终端（101）数据连接，所述系统控制电路（1034）分别与预警终端（102）和检测识别终端（101）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述数据处理服务器（104）为云计算服务器，所述数据处理服务器（104）内置有bp神经网络系统的人工智能数据处理程序和分布式数据存储系统，所述分布式数据存储系统通过通讯网络（105）与中继机构（103）的数据存储终端（1032）数据连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述预警终端（102）为显示器、扬声器、蜂鸣器和报警灯中的一种或多种共用。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述检测识别终端（101）包括承载立柱（1）、升降驱动机构（2）、滑块（3）、承载托盘（4）、监控机构（5）、移动监控终端（6）和驱动电路（7），所述承载立柱（1）与水平面垂直，承载立柱（1）侧表面设有一条与其轴线平行分布的升降驱动机构（2），所述滑块（3）后端面通过升降驱动机构（2）与承载立柱（1）滑动连接，所述滑块（3）轴线与承载立柱（1）轴线垂直分布，滑块（3）上端面通过承载托盘（4）与监控机构（5）连接，所述监控机构（5）与若干移动监控终端（6）之间通过无线网络数据连接，所述驱动电路（7）与承载立柱（1）下半部连接，驱动电路（7）与升降驱动机构（2）和监控机构（5）电连接，所述监控机构（5）包括云台稳定器（51）、监控摄像头（52）、测距装置（53）、通讯装置（54）和承载底座（55），所述承载底座（55）为横断面呈矩形的框架结构，承载底座（55）与承载托盘（4）上端面连接，所述通讯装置（54）嵌设于承载底座（55）内，所述云台稳定器（51）与承载底座（55）前端面及承载托盘（4）上端面连接，所述监控摄像头（52）和测距装置（53）与云台稳定器（51）顶部连接，所述云台稳定器（51）两侧和底部分别与承载底座（55）和承载托盘（4）连接，所述云台稳定器（51）、监控摄像头（52）、测距装置（53）、驱动电路（7）与通讯装置（54）之间电连接，所述通讯装置（54）与移动监控终端（6）之间通过无线网络数据连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述滑块（3）包括导向护套（31）、转台机构（32）和承载台（33），所述导向护套（31）为横断面呈“匚”字形槽状结构，导向护套（31）包覆在承载立柱（1）两侧并与承载立柱（1）之间滑动连接，所述导向护套（31）前端面通过转台机构（32）与承载台（33）后端面铰接，所述承载台（33）横断面呈矩形结构，承载台（33）通过转台机构（32）转动，转动角度与水平面夹角在0°~90°，所述承载台（33）上端面与监控机构（5）连接，所述转台机构（32）与驱动电路（7）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述移动监控终端（6）包括装配壳（61）、连接结构（62）、驱动蓄电池组（63）、控制电路（64）、射频发射器（65）、弹性导线（66）、接线端子（67）和连接锁（68），所述装配壳（61）为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述驱动蓄电池组（63）、控制电路（64）、射频发射器（65）均嵌设于装配壳（61）内，所述控制电路（64）分别与驱动蓄电池组（63）、射频发射器（65）和若干接线端子（67）电连接，所述控制电路（64）连接的各接线端子（67）嵌设于装配壳（61）外侧面，所述弹性导线（66）至少一条，弹性导线（66）两端分别与一个接线端子（67）电连接，所述弹性导线（66）通过接线端子（67）与装配壳（61）电连接，所述连接结构（62）至少两个，分别与装配壳（61）外侧面连接，所述连接结构（62）和弹性导线（66）上均设有一个连接锁（68）。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述连接结构（62）为绑带或弹性卡扣或弹性夹板，所述控制电路（64）为工业单片机电路，控制电路（64）另设有充放电控制电路，所述充放电控制电路分别与驱动蓄电池组（63）和装配壳（61）外侧的各个接线端子（67）电连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述通讯装置（105）包括射频接收电路和wifi或蓝牙中任意一种或两种共用的无线通讯网关，驱动电路（7）为可编程控制器电路，驱动电路（7）另设有串口通讯电路。

9.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置，其特征在于，所述承载底座（55）与承载托盘（4）之间通过滑槽（8）滑动连接，承载底座（55）与滑槽（8）间通过至少一个定位销（9）连接，所述承载底座（55）在云台稳定器（51）底部两侧设有调节槽（551），所述调节槽（551）与云台稳定器（51）外侧面之间设有不小于10mm的调节间隙，所述调节槽（551）槽壁与云台稳定器（51）外侧面之间设有减震弹片（552）。

10.如权利要求1-9任一项所述基于机器视觉矿用着装安全检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉矿用着装安全检测装置及其使用方法，包括通讯网络、数据处理服务器、预警终端、检测识别终端和中继机构，数据处理服务器通过通讯网络分别与预警终端、检测识别终端间建立数据连接，每个检测识别终端与1—4个预警终端间构成一个检控作业组，其中同一监控作业组中的预警终端、检测识别终端之间通过中继机构建立数据连接。其使用方法包括系统配置和监控识别等两个步骤。本发明结构通用性好，日常维护管理简单，并具有良好的组网运行及自主运行能力，在运行中可有效的实现对工作人员配备安全护具佩戴情况进行精确识别，且监测精度高和监测作业效率高，同时较传统的监测设备极大的简化了设备结构，提高了设备运行效率。

技术研发人员：程磊,张俊展,景国勋,程爰萁,索文静,王蒙
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25