[发明专利]一种矿井人员唯一性识别系统及方法

说明书

本发明提供一种矿井人员唯一性识别系统及方法，该系统包括：定位卡、定位器、人脸识别装置、人员限入装置、限行闸门和自动报警装置。定位卡包括第一通信模块和惯导模块，惯导模块用于采集矿井人员的姿态数据，第一通信模块用于发送无线信息帧和姿态数据；定位器包括第二通信模块，第二通信模块用于发送无线接入帧，将有效定位卡的卡号发送至人脸识别服务器；人脸识别装置包括人脸识别服务器，人脸识别服务器设置有人证数据库，人证数据库用于存储参考人脸数据和人员编号。本发明通过将人脸识别结果、检卡结果与惯导测量结果结合，提升入井口唯一性检测的准确性和可靠性。结合人员定位数据和惯导姿态检测，判断井下是否存在一人多卡的情况。

技术领域

本发明涉及矿井监控技术领域，尤其涉及一种矿井人员唯一性识别系统及方法。

背景技术

人员管理系统是煤矿安全避险六大系统之一，在煤矿的安全生产中发挥了重要作用。人员管理系统通过给每一个入井工作人员配备定位卡，对井下工作人员进行位置定位、出入井考勤管理。为保证人员管理系统的有效性，必须保证每一个入口人员携带且仅携带一张定位卡，即每个入井人员携带定位卡要具有“唯一性”。《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》(AQ6210-2007)要求，“各个人员出入井口应设置检测识别卡工作是否正常和唯一性检测的装置”。

实际应用中，难以自动、有效地实现人员定位卡的唯一性识别和检测，一般需要结合一定的制度或人为管理措施加以辅助，难以避免代打卡、替班、漏卡、一人多卡等现象发生，给矿井的安全生产带来了一定的隐患。

现有技术中，专利申请201710589974.1公开了一种基于RSSI检测的矿井唯一性识别装置与方法，定位设备的加权平均RSSI滤波值，并通过该加权平均滤波值判断位于金属门检测区域内的检测人员是否佩戴定位设备或者是否携带多个定位设备。RSSI即接收信号强度指示，极易受定位设备内置天线方向的影响，在人员运动时，RSSI容易发生剧烈波动和变化，因此难以对各定位卡进行有效区分，容易发生误判和漏判。

此外，一些生物识别技术也被应用到矿井的唯一性识别上，如人脸识别、虹膜识别、声纹识别等。专利申请201711279864.1公开了一种基于虹膜识别和指纹识别的出入矿井唯一性检测设备，一定程度上缓解了单一生物识别技术识别率偏低的问题。生物识别技术能一定程度上解决代打卡、替卡等现象，但对一人多卡、漏卡等问题不能有效预防。如果发生误识别或漏识别，此时人员未带卡或携带多卡，势必对矿井的安全管理造成一定影响。虽然此种情况发生概率较低，但本着“安全无小事”的原则，应有相应的技术措施，保证在生物识别技术失效的情形下，避免工作人员进入矿井，或进入矿井后对一人多卡等现象加以自动甄别。

发明内容

为解决现有技术中存在的一人多卡、漏卡问题，本发明提供一种矿井人员唯一性识别系统及方法，通过结合惯导模块采集的姿态数据、人脸识别服务器获取的人员编号和定位卡的卡号，对矿井人员的唯一性进行综合检测，从而解决代打卡、替卡、漏卡以及一人多卡等问题。

一方面，本发明提供一种矿井人员唯一性识别系统，该系统包括：定位卡、定位器、人脸识别装置、人员限入装置、限行闸门和自动报警装置；

所述定位卡包括第一通信模块和惯导模块，所述惯导模块用于采集矿井人员的姿态数据，所述第一通信模块用于发送无线信息帧和所述姿态数据，所述无线信息帧携带有定位卡的卡号和无线信号强度RSSI；

所述定位器包括所述第二通信模块和天线，所述第二通信模块用于发送无线接入帧，接收定位卡发送的所述无线信息帧，以及将有效定位卡的卡号发送至人脸识别服务器，所述有效定位卡指无线信号强度RSSI大于预设强度阈值的定位卡；

所述人脸识别装置包括摄像机和所述人脸识别服务器，所述摄像机用于采集矿井人员的实际人脸数据；所述人脸识别服务器设置有人证数据库和人脸识别软件；所述人证数据库用于存储参考人脸数据和与所述参考人脸数据对应的人员编号；