[实用新型]高可靠皮带机载人安全监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及人体探测技术，具体涉及一种高可靠皮带机载人安全监测系统。

背景技术

皮带输送机又称为皮带机，是煤炭采掘、生产、转运、加工过程中重要的输送设备。随着煤矿开采规模的扩大，从井下到地面的距离越来越远，有些工作人员为了省时省力，会冒险乘坐运煤皮带机。然而，运煤皮带机输送带用于承载煤炭，运行速度较高，且输送带上没有专门的用于人员乘坐的保护措施，极易致使乘坐人员掉进煤仓或转载仓，造成人身安全事故。因此，为保证安全生产，避免事故发生，需对皮带机上是否乘坐人员进行监测。

现有的人体探测技术主要有热释电红外探测、微波探测及基于图像识别的探测，每种方法各有利弊。红外热释电人员探测对运动的人体和近似人体体温的动物敏感，对于静止的人体容易误判，抗干扰性差。基于图像识别的探测技术在弱光线、环境湿度大、粉尘大等环境下拍摄图像模糊不清晰，图像识别效果差，微波探测技术不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境，抗射频干扰能力强，但是不能穿透金属物体。因此，可融合三种探测技术于一体，实现各技术的互补，以准确无误的判断皮带机输送带上载人状况。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供融合多种人体探测技术的高可靠皮带机载人安全监测系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：本实用新型提供了一个集成热释电红外探测、人体微波探测与图像处理的高可靠皮带机载人安全监测系统。该监测系统通过热释电人体红外传感器、人体微波探测模块和高清摄像头三种人体探测模块综合判断皮带机输送带上是否载人，最后通过CAN总线输出一个二值信号量控制皮带机的紧急停车，起到保护乘人安全的作用。

本实用新型的进一步改进包括：

该皮带机载人安全监测系统包括以下几个部分：微处理器、人体探测模块、声光报警器、SD卡、触摸屏、CAN控制器接口。

所述微处理器用于接收热释电人体红外传感器信号并识别，接收人体微波探测模块信号并识别，对采集的图像信息进行处理、识别，依据这三种人体探测模块的识别结果，综合判断皮带机输送带上是否载人，若判断为载人，则通过CAN总线输出一个二值信号量控制皮带机的急停。所述微处理器采用三星公司的基于ARM9内核的高速、稳定S3C2410微处理器。

所述人体探测模块包括热释电人体红外传感器、人体微波探测模块和摄像头三种，均用于探测皮带机输送带上有无载人。所述热释电人体红外传感器需含菲涅尔透镜，采用深圳尼赛拉传感器有限公司的PIR200B。所述人体微波探测模块是根据微波多普勒效应原理制作而成，采用海王传感器有限公司的微波雷达模块HW-M10。所述摄像头为数字彩色高清摄像头，用于捕获皮带机上的图像信息；所述摄像头采用蓝宙电子的数字输出彩色高清摄像头OV7620，通过I2C与所述微处理器连接通信。

所述CAN控制器接口用于微处理器与皮带机的控制器进行通信，实现皮带机的急停控制，保护爬乘人员安全；所述CAN控制器接口采用Philips半导体的PCA82C250CAN总线收发器。

所述SD卡用于存储采集的皮带机上的数字图像信息及历史载人信息。

所述触摸屏主要用于查询显示皮带机当前及历史载人信息，并手动控制皮带机的急停；所述触摸屏采用3.5寸电容式液晶触摸屏。

所述声光报警器输入端与微处理器的输出端连接，一旦微处理器检测到皮带机输送带上有人，则立即发出声光报警信号，提醒并警告爬乘人员尽快离开输送带。

所述摄像头用于捕获皮带机上的图像信息，利用图像处理技术识别载人状况，图像处理包括预处理(图像滤波去噪、图像增强)，图像分割，然后提取特征值进行边缘检测，根据轮廓、颜色等特征值进行综合判断识别。

所述通过热释电人体红外传感器、人体微波探测模块和高清摄像头三种人体探测模块综合判断皮带机输送带上是否载人的判定依据为：三种探测模块中只要有一种检测出输送带载人，即判定输送带上载人。

本实用新型的有益效果在于：