[发明专利]一种立井提升机副井罐笼安全就位监控装置及监控方法

说明书

本发明公开了一种立井提升机副井罐笼安全就位监控装置及监控方法，包括红外摄像头、支架、处理器和声光报警器；支架固定在井架横梁中部，支架与井架横梁在水平面上垂直相交；红外摄像头固定在支架的外端，红外摄像头的镜头方向朝向安全帘；处理器固定在支架上部靠近井架横梁的一侧，声光报警器设置在支架上部靠近红外摄像头的一侧；处理器通过红外摄像头采集安全帘一侧的罐笼红外影像，利用乘员和安全帘的轮廓范围、乘员和安全帘的轮廓遮挡关系，识别安全帘是否全部放下、乘员是否全部进入罐笼。本发明原理巧妙、性能可靠、结构简单、安全运行成本低廉，能够大为提高监控罐笼安全就位的工作效率，经济效益明显。

技术领域

本发明涉及一种适用于煤矿生产作业的立井提升机副井罐笼安全就位监控装置及监控方法。

背景技术

煤炭是我国当前的主要化石能源，而立井提升是我国煤矿生产的主导形式。副井是立井提升中升降人员的咽喉要道，是沟通煤矿井上和井下的重要枢纽。在日常生产中，罐笼就位主要依赖信号工肉眼直接观察判断。由于矿井照明条件十分有限、组成构件多、结构复杂，导致操作室中的信号工难于观测罐笼是否安全就位，即当次提升中乘员是否已经全部进入罐笼，安全帘是否已经全部放下。特别是在矿工交接班的高峰期，下井、升井人员集中在罐笼附近，信号工难以快速准确地判断就位情况，极大限制了罐笼提升的工作效率。在乘员没有良好就位或者安全帘没有全部放下的情况下，提升机启动罐笼会造成极大的安全隐患，易于导致乘员受伤甚至坠井。如某煤矿某年2月14日，操作工在罐笼门未关闭的情况下提升罐笼，当罐笼因不平衡摆动时，罐内7人被甩出，造成了3死1伤。某煤矿某年2月8日，操作工在两矿工尚未完全进入罐笼的情况下启动罐笼，造成2人坠井身亡。因此，研究副井罐笼安全就位监控装置及方法，对于保障矿工安全、提高副井工作效率具有重要意义

目前，针对罐笼的安全就位监控研究主要集中在罐笼安全门(帘)，缺乏对对乘员就位监控的研究。专利授权号为ZL 201110437026.9的罐笼安全门装置，从机械结构上实现安全门的开闭。专利授权号为ZL 201220515664.8的气驱动式罐笼安全帘，从改变驱动方式上实现安全门的开闭。专利授权号为ZL 201110281051.2的罐笼安全门磁性锁，利用强磁力钥匙吸附铁质锁芯的方式，防止安全门受外围因素的影响发生自行开启。拓展到特定空间的人员监控研究，专利申请号为CN 201610430945.6的红外行人检测方法，基于图像块深度学习特征检测红外图像中是否有人；专利授权号为ZL 201220521452.0的人数统计检测装置，利用人体红外传感器检测教室人数；专利申请号为CN 201410662745.4的人员安全监控系统，在特定监测区域中安装一个网络传输装置、若干个标签和定位基站，对人员的位置进行跟踪，完成提升机检修人员的监控。

针对立井提升机副井罐笼安全就位监控研究尚存在以下问题：第一，在照明条件十分有限、组成构件多、结构复杂的矿井中，信号工通过肉眼观察容易误判罐笼就位状态，且工作效率低下，特别是影响交接班的工作效率；第二，针对特定空间的红外监控，可用于粗略识别特定区域内是否有人，但不能对乘员是否全部进入罐笼且安全帘全部放下进行判断；第三，通过标签传感网络进行人员定位监控，需要在罐笼和乘员上安装网络传输装置和标签，带来较大的安装成本和运营负担，且罐笼由于高温高湿的运行环境一般不允许外接电源。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单、兼具可靠性和便捷性的立井提升机副井罐笼安全就位监控装置及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：