基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)，控制器通過閱讀器識別和讀取人員所攜帶的人員定位卡信息；控制器檢測到巷道內(nèi)有影響絞車安全運行的人員存在，或者絞車控制位置處無特定人員信息時，則通過輸出單元禁止絞車起動或停止絞車的運行。本發(fā)明的控制方法包括：a)定位卡信息判斷；b)判斷三位一體是否有效；c)判斷是否均已確認；d)判斷絞車司機是否存在；e)絞車啟動；f)提示區(qū)域判斷；g)禁行區(qū)域判斷；h)司機脫崗的判斷。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，采用人員定位卡對巷道內(nèi)的人員信息進行判斷，避免了由人為檢查巷道人員實時性差、工作量大和紅外傳感器檢測巷道人員數(shù)據(jù)不準確的缺點，實現(xiàn)了真正的“行人不行車、行車不行人”要求。
【專利說明】基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)及方法，更具體的說，尤 其涉及一種通過對人員識別卡的識別和位置判斷真正的實現(xiàn)了 "行人不行車、行車不行人" 的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用與管理規(guī)范》（AQ1048-2007)的要求：所有 入井人員必須攜帶識別卡(或具備定位功能的無線通訊設(shè)備)。煤礦運輸管理制度要求：在 絞車道執(zhí)行"行人不行車，行車不行人"，即在絞車運輸中，不允許同時行車和行人。目前，煤 礦針對這一狀況，解決方法為：一是人為檢查巷道內(nèi)人員信息。二是通過紅外傳感器檢測巷 道內(nèi)人員信息。
[0003] 通過人為檢查巷道內(nèi)人員信息，由于巷道內(nèi)光線較暗、巷道長并伴有一定坡度、片 口和拐點，導致檢查人員視線受阻，視線距離受到一定影響，檢查時容易疏忽遺漏；在檢查 過程中，整條巷道始終處于開放的狀態(tài)，當檢查人員檢查完一個區(qū)域，到下一個區(qū)域檢查 時，人員可能會通過片口進入檢查過的區(qū)域，因此無法保證對整條巷道檢查的實時準確性。 另外，在絞車運行時，通過語音報警的方式通知人員請勿進入巷道，但對于一些安全意識淡 薄或存在僥幸心理的人來說，難免會進入巷道。當人員進入巷道時，絞車司機無法得知人員 進入巷道，絞車運輸難以實現(xiàn)巷道內(nèi)"行人不行車，行車不行人"規(guī)定要求。同時，人員檢查 巷道內(nèi)人員信息，不僅消耗大量時間和勞動力，也無法保證檢查信息的準確性，難以避免巷 道同時行車行人的問題。
[0004] 紅外傳感器檢測巷道內(nèi)人員信息，其原理如附圖1所示，將紅外檢測傳感器分別 放置在片口、機頭、機尾，通過傳感器A和傳感器B獲得信號的先后順序，判斷人員是進入巷 道還是離開巷道，由控制器計算，得知巷道內(nèi)人數(shù)。當巷道內(nèi)人數(shù)大于0時，認為巷道內(nèi)有 人，禁止起動絞車；在絞車運行時，觸動傳感器A和傳感器B，判斷為有人進入巷道，絞車停 止運行，從而起到巷道內(nèi)有人員絞車不運行和絞車運行時有人員進入停止運行的作用。由 于人員行為動作隨意性比較大，當多人并排經(jīng)過傳感器進入巷道時，傳感器接收到1個信 號，只會記錄一人通過，控制器記錄的是一個人的信息，因此就會造成記錄信息不準確。當 貨物經(jīng)過傳感器時，傳感器會輸出響應，控制器接受到信號，進行記數(shù)，同樣會照成計數(shù)不 準確。因此該方式無法準確獲知巷道內(nèi)人員信息狀況，不能從根本上實現(xiàn)"行人不行車，行 車不行人"。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸 監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
[0006] 本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、顯示器、語音廣播 單元、人員定位卡和多個閱讀器，控制器的輸入和輸出端分別連接有控制輸入單元和輸出 單元；其特別之處在于：所示閱讀器均勻分布于煤礦巷道內(nèi)，并通過通信電纜與控制器相 連接；控制器通過閱讀器識別和讀取巷道內(nèi)工作人員所攜帶的人員定位卡信息，顯示器和 語音廣播單元均與控制器的輸出端相連接；所述控制輸入單元包括鼠標鍵盤、控制絞車運 行和停止的控制按鈕和急停按鈕，輸出單元為控制絞車運行的電路部分；控制器檢測到巷 道內(nèi)有影響絞車安全運行的人員存在，或者絞車控制位置處無特定人員信息時，則通過輸 出單元禁止絞車起動或停止絞車的運行。
[0007] 本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其特別之處在于， 其通過以下步驟來實現(xiàn)：a).定位卡信息判斷，控制器通過閱讀器識別和采集人員攜帶的 定位卡信息，并對人員所處的位置進行判斷；如果檢測到煤礦巷道內(nèi)有人員定位卡信息存 在，則表明巷道內(nèi)不具備絞車運行的條件，記錄并發(fā)出語音播報，繼續(xù)檢測；如果檢測到絞 車控制臺區(qū)域有人員定位卡信息存在，而煤礦巷道內(nèi)無人員存在，則執(zhí)行步驟b) ;b).判斷 三位一體是否有效，當檢測到絞車控制臺周圍有人員存在時，判斷是否需要進行當班班長、 安檢員和絞車司機確認，如需確認，執(zhí)行步驟c);如無需確認，則執(zhí)行步驟d) ;c).判斷是否 均已確認，判斷檢測的人員定位卡信息中是否包含當班班長、安檢員和絞車司機信息，當檢 測包含有當班班長、安檢員和絞車司機的信息時，當班班長、安檢員和絞車司機進行安全確 認，具備絞車安全起動的條件，執(zhí)行步驟e);如果三位人員中有一位人員信息不包括在內(nèi)， 則表明目前不具備絞車安全起動的條件，跳轉(zhuǎn)至步驟a) ;d).判斷絞車司機是否存在，在控 制臺附近判斷檢測到的人員定位卡信息中是否包含絞車司機的信息，如果存在，則表明絞 車控制臺上有絞車司機存在，允許絞車起動，執(zhí)行步驟e) ;e).絞車啟動，絞車司機通過絞 車控制臺起動絞車，以使絞車帶動礦車進行運輸作業(yè)；f).提示區(qū)域判斷，在絞車運行的過 程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡信息進行采集和判斷，如果判斷出在巷道片 口、機頭或機尾有人員存在時，則通過語音廣播單元進行語音播報，提醒人員注意遠離行車 巷道，不執(zhí)行停車；如果沒有人員存在，則保持絞車的運行狀態(tài)；g).禁行區(qū)域判斷，在絞車 運行的過程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡信息進行采集和判斷，如果判斷出 巷道內(nèi)禁止行人區(qū)域有人員存在，則控制器自動停止絞車的運行，對停車信息進行記錄并 發(fā)出語音報警信號；如果沒有人員存在，則保持絞車的運行狀態(tài)；h).司機脫崗的判斷，在 絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器判斷絞車控制臺區(qū)域是否有司機的定位卡信息，如 果沒有司機的人員定位卡信息，則表明司機已脫崗，停止絞車的運行，對停車信息進行記錄 并發(fā)出語音報警信號；如果有絞車司機存在，則保持絞車的運行狀態(tài)。
[0008] 本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，在絞車司機獲知巷 道內(nèi)發(fā)生禁止行車的狀況后，可通過急停按鈕停止絞車的運行；當滿足正常停車條件時，通 過停止按鈕停止絞車的運行。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)，通過在 煤礦巷道內(nèi)設(shè)置可識別和讀取人員定位卡信息的閱讀器，實現(xiàn)了對絞車控制區(qū)域、巷道禁 止行人區(qū)域以及巷道片口、機頭或機尾人員信息的檢測和判斷，當檢測到司機脫崗和禁行 區(qū)有人員存在時，停止絞車的運行；當檢測到巷道片口、機頭或機尾有人員存在時，則發(fā)出 語音提示。
[0010] 本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，通過密碼驗證和人 員定位卡信息確認相結(jié)合，可采用當班班長、安檢員和絞車司機安全確認的機制，當巷道區(qū) 域無行人、絞車司機存在時才可起動絞車，確保了絞車的安全起動。采用人員定位卡對巷道 內(nèi)的人員信息進行判斷，避免了由人為檢查巷道人員實時性差、工作量大和紅外傳感器檢 測巷道人員數(shù)據(jù)不準確的缺點。在絞車運行的過程中，通過閱讀器檢測周圍的人員定位卡 信息，如果判斷出絞車司機脫崗或巷道禁止行人區(qū)域有人員存在，則會自動停止絞車的運 行，從根本上杜絕了巷道同時行人行車的現(xiàn)象，實現(xiàn)了真正的"行人不行車、行車不行人"要 求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為現(xiàn)有通過紅外傳感器檢測巷道內(nèi)人員信息的原理圖； 圖2為本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的原理圖； 圖3、圖4為本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0012] 圖中：1控制器，2閱讀器，3輸出單元，4顯示器，5通信電纜，6語音廣播單元，7控 制輸入單元，8人員定位卡。

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014] 如圖1所示，給出了本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的原理圖， 其包括控制器1、閱讀器2、輸出單元3、顯示器4、通信電纜5、語音廣播單元6、控制輸入單 元7以及人員定位卡8 ;所示的控制器1具有信號采集、數(shù)據(jù)運算和控制輸出的作用。閱讀 器均勻分布于煤礦巷道內(nèi)，并經(jīng)過通信電纜5與控制器1相通信，閱讀器2可識別和讀取人 員定位卡8中的信息，人員定位卡8為RFID射頻識別卡，由煤礦工人攜帶。
[0015] 所示的顯示器4和語音廣播單元6均與控制器1的輸出端相連接，顯示器4用于 數(shù)據(jù)信息的顯示，如絞車的運行數(shù)據(jù)等。通過語音廣播單元可發(fā)出對提醒人員的語音信息， 以警告、疏導工作人員。所示的控制輸入單元7與控制器1的輸入端相連接，控制輸入單元 7包括控制絞車的停止按鈕和急停按鈕；輸出單元3與控制器1的輸出端相連接，輸出單元 3為控制絞車運行的電路部分，控制器1通過輸出單元3可控制絞車的起動、運行和停止。
[0016] 如圖3和圖4所示，給出了本發(fā)明的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控 制方法的流程圖，其通過以下步驟來實現(xiàn)： a).定位卡信息判斷，控制器通過閱讀器識別和采集人員攜帶的定位卡信息，并對人員 所處的位置進行判斷；如果檢測到煤礦巷道內(nèi)有人員定位卡信息存在，則表明巷道內(nèi)不具 備絞車運行的條件，記錄并發(fā)出語音播報，繼續(xù)檢測；如果檢測到絞車控制臺區(qū)域有人員定 位卡信息存在，而煤礦巷道內(nèi)無人員存在，則執(zhí)行步驟b); 絞車未起動時，通過閱讀器對周圍人員定位卡的識別，如果檢測出巷道內(nèi)有人員存在， 則表明目前不具備絞車起動的條件。如巷道內(nèi)無人員存在，而絞車控制區(qū)域由人員存在時， 需對人員的身份信息進行驗證。
[0017] b).判斷三位一體是否有效，當檢測到絞車控制臺周圍有人員存在時，判斷是否需 要進行當班班長、安檢員和絞車司機確認，如需確認，執(zhí)行步驟c);如無需確認，則執(zhí)行步 驟d); 該步驟中，所述的三位一體是指當班班長、安檢員和絞車司機是否對當前狀況給出確 認，是否有利于絞車安全運行。
[0018] c).判斷是否均已確認，判斷檢測的人員定位卡信息中是否包含當班班長、安檢員 和絞車司機信息，當檢測包含有當班班長、安檢員和絞車司機的信息時，當班班長、安檢員 和絞車司機進行安全確認，具備絞車安全起動的條件，執(zhí)行步驟e);如果三位人員中有一 位人員信息不包括在內(nèi)，則表明目前不具備絞車安全起動的條件，跳轉(zhuǎn)至步驟a); 在三位一體判斷的過程中，需當班班長、安檢員和絞車司機三位人員均確認才可，缺少 一位人員的安全確認即視為不具備安全起動絞車的條件。
[0019] d).判斷絞車司機是否存在，在控制臺附近判斷檢測到的人員定位卡信息中是否 包含絞車司機的信息，如果存在，則表明絞車控制臺上有絞車司機存在，允許絞車起動，執(zhí) 行步驟e); 如無需進行三位一體確認，則只需檢測絞車司機是否脫崗即可。
[0020] e).絞車啟動，絞車司機通過絞車控制臺起動絞車，以使絞車帶動礦車進行運輸作 業(yè)； f).提示區(qū)域判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡信息 進行采集和判斷，如果判斷出在巷道片口、機頭或機尾有人員存在時，則通過語音廣播單元 進行語音播報，提醒人員注意遠離行車巷道，不執(zhí)行停車；如果沒有人員存在，則保持絞車 的運行狀態(tài)； 在絞車運行過程中，如果有人員出現(xiàn)在巷道片口、機頭或機尾時，不視為必須停車的情 形，此時發(fā)出人員注意遠離行車巷道的警告即可。
[0021] g).禁行區(qū)域判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡 信息進行采集和判斷，如果判斷出巷道內(nèi)禁止行人區(qū)域有人員存在，則控制器自動停止絞 車的運行，對停車信息進行記錄并發(fā)出語音報警信號；如果沒有人員存在，則保持絞車的運 行狀態(tài)； 在絞車運行的過程中，如果檢測出有人員出現(xiàn)在了巷道內(nèi)禁止行人區(qū)域中，則視為必 須采取停車的情形，控制器通過輸出單元停止絞車運行。
[0022] h).司機脫崗的判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器判斷絞車控制臺區(qū) 域是否有司機的定位卡信息，如果沒有司機的人員定位卡信息，則表明司機已脫崗，停止絞 車的運行，對停車信息進行記錄并發(fā)出語音報警信號；如果有絞車司機存在，則保持絞車的 運行狀態(tài)。
[0023] 在絞車運行的過程中，如果檢測出絞車司機脫崗，則也被視為必須采取停車的情 形，控制器通過輸出單元停止絞車運行。
[0024] 在絞車司機獲知巷道內(nèi)發(fā)生禁止行車的狀況后，可通過急停按鈕停止絞車的運 行；當滿足正常停車條件時，通過停止按鈕停止絞車的運行。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器（1)、顯示器（4)、語音廣 播單元（6)、人員定位卡（8)和多個閱讀器（2)，控制器的輸入和輸出端分別連接有控制輸 入單元（7)和輸出單元（3);其特征在于：所示閱讀器均勻分布于煤礦巷道內(nèi)，并通過通信 電纜（5)與控制器相連接；控制器通過閱讀器識別和讀取巷道內(nèi)工作人員所攜帶的人員定 位卡信息，顯示器和語音廣播單元均與控制器的輸出端相連接；所述控制輸入單元包括鼠 標鍵盤、控制絞車運行和停止的控制按鈕和急停按鈕，輸出單元為控制絞車運行的電路部 分；控制器檢測到巷道內(nèi)有影響絞車安全運行的人員存在，或者絞車控制位置處無特定人 員信息時，則通過輸出單元禁止絞車起動或停止絞車的運行。
2. -種基于根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方 法，其特征在于，其通過以下步驟來實現(xiàn)： a) .定位卡信息判斷，控制器通過閱讀器識別和采集人員攜帶的定位卡信息，并對人員 所處的位置進行判斷；如果檢測到煤礦巷道內(nèi)有人員定位卡信息存在，則表明巷道內(nèi)不具 備絞車運行的條件，記錄并發(fā)出語音播報，繼續(xù)檢測；如果檢測到絞車控制臺區(qū)域有人員定 位卡信息存在，而煤礦巷道內(nèi)無人員存在，則執(zhí)行步驟b); b) .判斷三位一體是否有效，當檢測到絞車控制臺周圍有人員存在時，判斷是否需要進 行當班班長、安檢員和絞車司機確認，如需確認，執(zhí)行步驟c);如無需確認，則執(zhí)行步驟d); c) .判斷是否均已確認，判斷檢測的人員定位卡信息中是否包含當班班長、安檢員和絞 車司機信息，當檢測包含有當班班長、安檢員和絞車司機的信息時，當班班長、安檢員和絞 車司機進行安全確認，具備絞車安全起動的條件，執(zhí)行步驟e);如果三位人員中有一位人 員信息不包括在內(nèi)，則表明目前不具備絞車安全起動的條件，跳轉(zhuǎn)至步驟a); d) .判斷絞車司機是否存在，在控制臺附近判斷檢測到的人員定位卡信息中是否包含 絞車司機的信息，如果存在，則表明絞車控制臺上有絞車司機存在，允許絞車起動，執(zhí)行步 驟e); e) .絞車啟動，絞車司機通過絞車控制臺起動絞車，以使絞車帶動礦車進行運輸作業(yè)； f) .提示區(qū)域判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡信息 進行采集和判斷，如果判斷出在巷道片口、機頭或機尾有人員存在時，則通過語音廣播單元 進行語音播報，提醒人員注意遠離行車巷道，不執(zhí)行停車；如果沒有人員存在，則保持絞車 的運行狀態(tài)； g) .禁行區(qū)域判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器對周圍的人員定位卡信息 進行采集和判斷，如果判斷出巷道內(nèi)禁止行人區(qū)域有人員存在，則控制器自動停止絞車的 運行，對停車信息進行記錄并發(fā)出語音報警信號；如果沒有人員存在，則保持絞車的運行狀 態(tài)； h) .司機脫崗的判斷，在絞車運行的過程中，控制器通過閱讀器判斷絞車控制臺區(qū)域是 否有司機的定位卡信息，如果沒有司機的人員定位卡信息，則表明司機已脫崗，停止絞車的 運行，對停車信息進行記錄并發(fā)出語音報警信號；如果有絞車司機存在，則保持絞車的運行 狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻技術(shù)的礦用斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于：在絞車司機獲知巷道內(nèi)發(fā)生禁止行車的狀況后，可通過急停按鈕停止絞車的運行； 當滿足正常停車條件時，通過停止按鈕停止絞車的運行。
【文檔編號】B66D1/54GK104118814SQ201410296100
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】仇德義, 王波, 石峻嶺, 宋照嶺 申請人:山東世紀礦山機電有限公司