[发明专利]一种矿用装备人员预警方法及装置

权利要求书

1.一种矿用装备人员预警方法，其特征在于，基于矿用装备人员预警系统，所述矿用装备人员预警系统包括矿用系统和人员系统，所述人员系统包括UWB标签，所述UWB标签用于设置于工作人员，所述矿用系统包括UWB基站、激光雷达和多个超声波雷达，所述UWB基站用于设置于矿用装备，所述激光雷达用于安装于所述矿用装备的中央前端，多个所述超声波雷达用于围绕所述矿用装备外侧设置，所述矿用装备人员预警方法包括：

当所述工作人员位于所述矿用装备前方时，利用所述超声波雷达和所述激光雷达采集第一人车距离信息；

当所述工作人员位于所述矿用装备侧方或后方时，通过所述UWB基站和所述UWB标签获取第一距离数据，通过所述超声波雷达获取第二距离数据；

当所述第一距离数据和所述第二距离数据均大于预设值时，根据所述第一距离数据得到第二人车距离信息，当所述第一距离数据和所述第二距离数据均小于等于所述预设值时，根据所述第二距离数据得到第三人车距离信息；

根据所述第一人车距离信息、所述第二人车距离信息或所述第三人车距离信息生成预警信息。

2.根据权利要求1所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，所述当所述工作人员位于所述矿用装备前方时，利用所述超声波雷达和所述激光雷达采集第一人车距离信息，包括：

当所述工作人员位于所述矿用装备前方时，利用所述超声波雷达采集人员坐标数据，利用所述激光雷达采集激光点云数据；

对所述人员坐标数据和所述激光点云数据预处理，分别得到超声波检测结果和激光检测结果；

将所述超声波检测结果和所述激光检测结果的坐标统一为标准坐标系，并对所述超声波检测结果和所述激光检测结果栅格化，分别得到超声波雷达坐标和激光雷达坐标；

将所述超声波雷达坐标和所述激光雷达坐标重叠，得到第一人车距离信息。

3.根据权利要求2所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，在所述将所述超声波雷达坐标和所述激光雷达坐标重叠，得到第一人车距离信息之前，还包括：

所述超声波雷达坐标和所述激光雷达坐标实时更新，同时预测所述超声波雷达坐标和所述激光雷达坐标的移动轨迹。

4.根据权利要求2所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，所述对所述人员坐标数据和所述激光点云数据预处理，得到超声波检测结果和激光检测结果，包括：

剔除所述人员坐标数据中大于预设坐标数据的远距离数据，得到所述超声波检测结果；

剔除所述激光点云数据中超出预设有效范围的无关数据点，得到处理数据，并过滤所述处理数据中的噪声点，得到所述激光检测结果。

5.根据权利要求1所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，所述当所述工作人员位于所述矿用装备侧方或后方时，通过所述UWB基站和所述UWB标签获取第一距离数据，包括：

当所述工作人员位于所述矿用装备侧方或后方时，通过所述UWB基站和所述UWB标签获取UWB距离数据；

利用卡尔曼滤波对所述UWB距离数据处理，得到状态更新方程；

通过所述状态更新方程判断视距环境是否发生改变；

根据判断的结果调整所述状态更新方程，根据调整后的所述状态更新方程得到所述第一距离数据。

6.根据权利要求5所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，所述通过所述状态更新方程判断视距环境是否发生改变，包括：

通过所述状态更新方程得到两个相邻的实际测量值；

根据两个相邻的所述实际测量值，得到测量值变化速率；

比较所述测量值变化速率和门限值的大小；

根据比较的结果判断视距环境是否发生改变。

7.根据权利要求5所述的矿用装备人员预警方法，其特征在于，所述利用卡尔曼滤波对所述UWB距离数据处理，得到状态更新方程，包括：

利用所述UWB距离数据得到状态预测方程；

计算所述状态预测方程参数的协方差，得到协方差预测方程；

计算所述协方差预测方程的卡尔曼增益，根据所述卡尔曼增益得到所述状态更新方程。