[发明专利]一种基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统

说明书

本发明公开了一种基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统，该系统将360度高清摄像镜头分段安装在矿井主要生产区域内，保证矿井的整个生产状态均能被实时高清捕捉，通过光纤以太网将采集数据传输至到地面监测站的计算机处理器中，通过相关算法将现场实时采集的影像信息转化成VR信号源，并传输至VR眼镜中，监测者佩戴VR眼镜可实时观测矿井生产现场的三维状态，只需通过遥控手柄便可实现在生产区域的虚拟移动来监测整个生产区域，从而可及时对煤矿生产区域状态做出动态响应。

技术领域

本发明涉及一种煤矿生产监测领域，尤其是涉及一种用于煤矿井下安全生产、施工的实时监测系统。

背景技术

目前针对于煤矿生产工作面和准备巷道的安全隐患排查方式主要分为两种：(1)安排专职安全技术员到矿井下24小时全天候逐一排查、记录并上报矿领导；(2)在矿井下局部重要生产地段安装摄像头，将矿井地下局部地段实际生产情况以平面影像的形式传输到地面监控室。前者需要耗费较大的人力物力，且对矿井下的安全生产信息传递有一定的延迟，准确性较低，影响矿井管理层的决策；后者监控的范围较小，局限于摄像装置的安装地点和数量，不能全面了解矿井下的生产状况。

因此，综上所述对于这种情况本领域目前迫切需要构建一种实时、全面、动态及交互性强的矿井安全生产监测系统。

发明内容

本发明为了解决上述提出的现场监测技术问题，提出一种基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统。该系统采用将360度旋转高清摄像头分布安装在整个矿井的各个区段，使各区段均在摄像头的摄程内，并通过以太网将摄像头采集数据上传到地面监测站的计算机中，经计算机的相关处理将现场采集的影响信息转换成VR信号源，地面监控人员只需佩戴VR眼镜和操纵方向手柄即可对全矿井现场生产动态进行实时监测。

一种基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统，包括360度高清摄像镜头、以太网光纤、计算机、遥控手柄以及VR眼镜，所述360度高清摄像镜头的图像信号输出端通过所述以太网光纤与所述计算机的图像信号输入端连接，所述计算机将所述360度高清摄像镜头传输过来的图像信号转换成VR信号源，所述VR眼镜佩戴在地面监控人员的头部，所述遥控手柄的控制信号输出端与所述计算机的控制信号输入端无线通信连接，地面监控人员通过操作所述遥控手柄从所述计算机调取需要监测的巷道内所述360度高清摄像镜头传输出来的对应VR信号源，并通过头部佩戴的所述VR眼镜观察，实现对全矿井现场生产动态进行实时监测。

上述基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统，所述360度高清摄像镜头在固定的量程范围内具有360度高清成像的功能，按照所述360度高清摄像镜头的量程分多点布置于矿井下生产工作面和巷道内，对生产工作面和巷道的全范围实现全覆盖观测。

利用本发明基于VR技术的煤矿安全生产实时监测系统，煤矿相关安全员只需佩戴VR眼镜通过操作遥控手柄便可以清晰的观测巷道内部的各处图像，从而发现相关危险区域并及时采取相应安全措施。该系统通过图像实时处理，用户通过佩戴VR眼镜观察到的是巷道内部实时变化景象，并可及时做出响应措施。可作为煤炭高等院校及相关危险行业现场生产仿真教学及培训的工具，能够呈现出真实的三维现场生产工序流程，通过遥控手柄可进入虚拟矿场，犹如实地考察，参与感强。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1)本发明通过VR技术将井下采集的图像经过计算机处理后，模拟还原矿井现场生产的真实环境。监测人员通过该技术可有效降低相应投入在监测上的人力物力；

2)本发明通过在整个矿井各区段安装360度高清摄像头，可以对整个矿井的现场生产状况进行全方位的监控，并可与矿井通讯系统建立连接，形成交互式安全监控系统，便于矿井安全检查监测人员工作的高效运行。

3)本发明装置，不仅可用于煤矿等相关危险生产行业的检擦监测，亦可用于煤矿等相关领域的教学及相关培训。

附图说明