[发明专利]煤矿井下作业监视系统

权利要求书

1.一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，包括：

位于井下的NPU单元，所述NPU单元根据矿用摄像头采集的井下作业的实时图像计算用于指示作业人员操作作业设备的作业数据，对作业环境传感器采集的作业区域的数据进行处理，得到环境安全数据；以及

供作业人员佩戴的AR设备，所述AR设备具有摄像头，该AR设备通过所述摄像头实时获取真实图像，从所述NPU单元实时获取作业数据以及环境安全数据，根据所述作业数据实时生成虚拟图像，将所述虚拟图像与真实图像实时合成为具有作业数据、环境安全数据以及警示性标注的AR图像，实时显示所述AR图像；

所述井下作业为打钻作业，所述作业数据包括钻头露于煤壁外的长度以及钻头钻入煤壁内的长度，所述真实图像为钻头露于煤壁外的图像，所述虚拟图像为钻头钻入煤壁内的图像，所述环境安全数据包括冲击能量参数以及瓦斯浓度，所述警示性标注包括根据冲击能量参数以及瓦斯浓度预测的警示性标注。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，所述AR设备中设有所述NPU单元。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，所述矿用摄像头中设有所述NPU单元。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，还包括边缘计算设备以及云平台，所述矿用摄像头、边缘计算设备以及AR设备均设于井下局域网内，所述云平台与所述井下局域网连接，所述边缘计算设备以及云平台中均设有NPU单元。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，所述作业环境传感器包括矿用应力传感器以及瓦斯浓度传感器。

6.根据权利要求3所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，所述NPU单元通过预训练的目标检测及跟踪模型计算钻头露于煤壁外的长度以及钻头钻入煤壁内的长度。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下作业监视系统，其特征在于，所述AR设备为集成有AR眼镜的矿灯，其包括照明单元、摄像头、音频单元、通讯单元以及处理单元，所述处理单元被配置为：

通过摄像头实时获取真实图像，通过所述通讯单元实时获取所述作业数据以及环境安全数据；

根据所述作业数据实时生成虚拟图像，将所述虚拟图像与真实图像实时合成为具有作业数据、环境安全数据以及警示性标注的AR图像；

将环境安全数据与预设的阈值进行实时比较，若比较结果代表环境安全数据超标，则通过所述音频单元发出声音警报，并通过所述通讯单元将报警信息经井下局域网发送给井上控制设备；

通过AR眼镜实时显示所述AR图像。