[发明专利]一种井下绞车位置视频跟踪系统及跟踪方法

权利要求书

1.一种井下绞车位置视频跟踪系统，其特征在于：包括前端摄像机、传感器监测设备、中心控制设备和工业以太网系统，前端摄像机负责采集现场实时图像及音频或视频信号，以光网络传输方式将视频传输到中心控制设备；传感器监测设备用于采集绞车运行里程传输给中心控制设备；中心控制设备对接收的图像及音频或视频信号进行处理、存储和显示，并根据传感器检测设备采集的绞车运行里程以及绞车滚筒直径计算绞车位置信息，工业以太网系统用于信息的传输；

传感器监测设备包括矿用本安型旋转脉冲编码器和接近开关，矿用本安型旋转脉冲编码器安装于绞车轴承处，接近开关安装于绞车进度尺0点和最高量程处；矿用本安型旋转脉冲编码器采集绞车实际行驶位置，接近开关采集绞车位置校准点信息；当绞车移动到0点位置时，0点位置接近开关动作，并将中心控制设备计算后位置信息置0；当绞车移动到最高量程处时，最高量程处位置接近开关动作，并将中心控制设备计算后位置信息置为最高量程；

中心控制设备安装于绞车操作室，包括隔爆网络接口、隔爆计算机和胶封兼本安型显示器，隔爆网络接口接收矿用本安型旋转脉冲编码器脉冲信号并计算出绞车位置，经隔爆计算机在胶封兼本安型显示器显示前端摄像机的图像或音视频信息；

隔爆网络接口根据绞车滚筒直径和矿用本安型旋转脉冲编码器正向脉冲数量计算出绞车位置；计算公式为：

绞车位置＝n*π*d²/4/1000；

其中，n表示矿用本安型旋转脉冲编码器正向脉冲数量，d表示绞车滚筒直径；

隔爆计算机根据绞车行程与固定的所有前端摄像机实际位置比较，当绞车运行至某一前端摄像机位置正负一定距离时，胶封兼本安型显示器显示当前位置摄像机图像并启动监听，使绞车司机能看到绞车图像并听到绞车运行沿线声音，绞车司机根据视频图像进行来操控绞车运行。

2.根据权利要求1所述的一种井下绞车位置视频跟踪系统，其特征在于：前端摄像机包括矿用音视频一体化摄像仪，安装于绞车轨道沿线上的偏盘口、道岔、挡车栏、阻车器或变坡点位置。

3.根据权利要求1所述的一种井下绞车位置视频跟踪系统，其特征在于：该系统还包括地面视频系统，用于视频图像存储。

4.一种井下绞车位置的视频跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)前端摄像机采集绞车运行位置视频、声音信息，通过光缆传输方式将视频传输到隔爆网络接口；

(2)传感器监测设备采集绞车行驶位置和行程位置，并通过数据线传输至隔爆网络接口；具体为：

(21)本安型旋转脉冲编码器获取绞车所处位置数据；

选定绞车起始位置为原点，当绞车电机上电，电机转动带动矿用本安型旋转脉冲编码器旋转，矿用本安型旋转脉冲编码器给中心控制设备发送脉冲信号和方向信息；

(22)矿用一般型接近开关YJ-100B进行距离误差的矫正；

当绞车移动到0点位置时，0点位置接近开关动作，并将中心控制设备计算后位置信息置0；当绞车移动到最高量程处时，最高量程处位置接近开关动作，并将中心控制设备计算后位置信息置为最高量程；

(3)隔爆网络接口根据需要将数据处理后传输至隔爆计算机，隔爆计算机根据隔爆网络接口计算后的数据信息，实时显示绞车所在图像及位置；具体为：

隔爆网络接口中安装有可编程控制器，可编程控制器接受矿用本安型旋转脉冲编码器脉冲信号并记录脉冲数量，根据绞车滚筒直径和矿用本安型旋转脉冲编码器正向脉冲数量计算出绞车位置；

绞车位置＝n*π*d²/4/1000；

其中，n表示矿用本安型旋转脉冲编码器正向脉冲数量，d表示绞车滚筒直径；

隔爆计算机根据绞车行程与固定的所有前端摄像机实际位置比较，当绞车运行至某一前端摄像机位置正负一定距离时，隔爆计算机通过胶封兼本安型显示器显示前端摄像机图像并启动监听；

(4)操作人员根据处理后的视频画面控制绞车运行；具体为：

操作人员根据显示的图像信息和监听的视频，能够看到绞车图像并听到绞车运行沿线声音，并根据视频图像进行来操控绞车运行；若发现异常情况人为控制绞车停止。