[发明专利]一种矿用装备人员预警方法及装置

说明书

本发明涉及一种矿用装备人员预警方法及装置，包括：获取工作人员与矿用装备的位置信息；当工作人员位于矿用装备前方时，利用超声波雷达和激光雷达采集第一人车距离信息；当工作人员位于矿用装备侧方或后方时，通过UWB基站和UWB标签获取第一距离数据，通过超声波雷达获取第二距离数据；当第一距离数据和第二距离数据均大于预设值时，根据第一距离数据得到第二人车距离信息，当第一距离数据和第二距离数据均小于等于预设值时，根据第二距离数据得到第三人车距离信息；根据第一人车距离信息、第二人车距离信息或第三人车距离信息生成预警信息。本发明保证准确检测矿用装备和工作人员位置数据并利用预警减少事故发生频率的同时，降低检测成本。

技术领域

本发明涉及矿用装备技术领域，具体而言，涉及一种矿用装备人员预警方法及装置。

背景技术

由于矿区工作环境恶劣，导致井下移动设备可见度低，井下移动设备伤人或撞车事故频发。对此，现市面上大多采用基于UWB技术的井下移动设备撞击预警方案，其中，UWB是一种无载通信技术，使用一种基带脉冲来直接传递信号，不需要使用载波，该基带脉冲具有非常低的功率谱密度以及极窄的脉冲宽度。UWB技术具有抗多径干扰能力强和穿透力强等优点，适用于工作环境恶劣的矿区。

UWB技术通过UWB基站和UWB标签来实现，UWB基站的覆盖范围一般是100米左右，根据不同的场景，UWB基站的布置不同，在井下、隧道这些大体呈一维的场景中，通常需要在井下、隧道等场地中100米范围内间隔布置两到三个UWB基站才能够满足测量精度的需求，同时还需要设置多个UWB标签，每个UWB标签由人员或设备进行携带。通过多个UWB基站对每个UWB标签进行定位以获取测距数据，根据UWB基站的测距数据和坐标来计算每个UWB标签的坐标，监控UWB标签位置设置预警范围来避免事故的发生。这样，导致此类系统需要采用多个UWB基站及UWB标签，而UWB设备价格较高，使得相应方案实现的成本过高。

发明内容

本发明解决的问题是如何在更准确检测矿用装备和工作人员位置数据并通过预警减少事故发生的同时，降低检测成本。

为解决上述问题，本发明提供一种矿用装备人员预警方法，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。

可选地，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；