(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210457157.1 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 中滦科技股份有限公司 地址 063021 河北省唐山市开平区电瓷道6 号 申请人 开滦 （集团） 有限责任公司电信分公 司 (72)发明人 龙大鹏　李小良　王玉福　高燕　 王久海　赵贺明　闫萍　赵小亮　 刘少辉　张春良　韩雅楠　杨青山　 李泽利　胡开庚　李胜利　韩国庆　 陈子春　董辉　苗祥　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 边人洲(51)Int.Cl. H04W 4/029(2018.01) H04W 4/90(2018.01) H04W 4/024(2018.01) H04W 4/80(2018.01) H04Q 9/00(2006.01) H04N 5/33(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G08B 19/00(2006.01) G08B 13/196(2006.01) G08B 21/18(2006.01) G08B 21/16(2006.01) G08B 7/06(2006.01) G08B 25/08(2006.01) E21F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于人员位置检测的告警信息分级系 统装置及告警方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于人员位置检测的告 警信息分级系统装置及告警方法， 所述告警信息 分级装置包括地面调度中心、 若干分布式定位模 块、 若干环境信息采集模块、 若干分级告警模块、 若干移动式定位终端以及若干通信基站， 所述分 布式定位模块、 环境信息采集模块、 分级告警模 块和若干通信基站均设置于井下固定位置， 所述 分布式定位模块、 环境信息采集模块和分级告警 模块分别与所述通信基站通过无线连接实现数 据交互， 所述移动式定位终端由作业人员随身携 带并与所述通信基站无线 连接， 所述通信基站无 线连接所述地面调度中心。 本发 明实现了井下数 据的立体化呈现， 可以有效对井下险情进行预警 与管控， 及时监控外界环境为作业人员提供报警 预防。 权利要求书4页 说明书12页 附图1页 CN 114866958 A 2022.08.05 CN 114866958 A 1.一种基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特征在于， 所述告警信息分级 装置包括地面调度中心、 若干分布式定位模块、 若干环境信息采集模块、 若干分级告警模 块、 若干移动式定位终端以及若干通信基站， 所述分布式定位模块、 环境信息采集模块、 分 级告警模块和若干通信基站均设置于井下固定位置， 所述分布式定位模块、 环境信息采集 模块和分级告警模块分别与所述通信基站通过无线连接实现数据交互， 所述移动式定位 终 端由作业人员随身携带并与所述通信基站无线连接， 所述通信基站无线连接所述地面调 度 中心。 2.根据权利要求1所述的基于人员位置检测的告警信 息分级系统装置， 其特征在于， 所 述分布式定位模块包括与所述通信基站分别无线连接的人员识别单元、 坐标定位单元和轨 迹追踪单元， 所述人员识别单元用于识别井下非法闯入人员并将 井下作业人员的图像信息 同时传输至通信基站和坐标定位单元， 所述坐标定位单元根据人员识别单元传输的图像信 息计算并锁定对应的井下作业人员的当前位置， 将井下作业人员当前位置信息同时传输至 通信基站和轨迹追踪 单元， 所述轨迹追踪 单元对井下环境进 行建模并根据所述坐标定位单 元传输的位置信息在空间模型中标注井下作业人员的移动轨迹并将移动轨迹信息传输至 通信基站， 所述地面调度中心根据所述通信基站在空间模型中的位置及距离信息， 在空间 模型中标注出携带 所述移动式定位终端的作业人员的当前位置和移动轨 迹。 3.根据权利要求1或2所述的基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特征在 于， 所述人员识别单元包括依次电性连接的红外摄像 设备、 图像处理器和微控制器， 所述微 控制器用于控制所述红外摄像设备追踪并拍摄井下作业人员， 所述图像处理器用于对所述 红外摄像设备采集的视频信息进行图像处 理并将处 理得到的图像信息传输 至微控制器； 优选地， 所述红外摄像设备包括摄像头、 红外传感器和驱动电机， 所述红外传感器电性 连接所述微控制 器， 所述驱动电机传动连接所述摄像头， 所述微控制器根据所述红外传感 器传输的红外信号锁定正在移动的井下作业人员， 并向驱动电机发出控制指令， 通过所述 驱动电机带动所述摄 像头对移动的井下作业人员进行追踪拍摄； 优选地， 所述微控制器内设置有目标人像特征数据库， 所述目标人像特征数据库中写 入全部井下作业人员的人像信息， 所述图像处理器将采集并处理后的人像信息传输至微控 制器， 所述微控制器遍历所述 目标人像特征数据库中的全部人像信息进行查找比对， 如果 查找比对后识别成功， 则不进 行其他操作； 如果查找比对后识别失败， 表明存在非法闯入人 员， 通过所述通信基站将非法闯入人员的人像信息上传至所述 地面调度中心。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特 征在于， 所述移动式定位终端与所述坐标定位单元进行近场通信， 携带所述移动式定位终 端的作业人员移动至所述坐标定位单元的近场通信范围内时， 触发相应的坐标定位单元发 出感应信号； 优选地， 所述坐标定位单元包括第 一微处理器以及与 所述第一微处理器电性连接的第 一近场通信天线， 所述第一近场通信天线用于感应近场通信范围内出现的移动式定位终端 并向所述第一 微处理器发出感应信号； 优选地， 所述坐标定位单元还包括与所述第一微处理器电性连接的第一射频通信天 线， 所述第一微处理器接收到感应信号后通过所述第一射频通信天线向所述通信基站发出 射频信号， 所述通信基站检测射频信号 强度并计算得到携带所述移动式定位 终端的作业人权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114866958 A 2员与所述 通信基站之间的距离， 并将距离信息传输 至所述地面调度中心； 优选地， 所述第一微处理器内还设置有生物信息数据库， 所述生物信息数据库中写入 全部井下作业人员的人像信息及对应的唯一 生物识别信息。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特 征在于， 所述轨迹追踪 单元包括三 维模型构建模块、 人像特征提取模块、 轨迹重合判断模块 和位置信息映射模块； 优选地， 所述三维模型构建模块电性连接所述人员识别单元， 所述三维模型构建模块 用于获取预设空间中不同位置的人员识别单元的监控画 面， 根据监控画 面构件预设空间的 三维模型； 优选地， 所述人像特征提取模块分别电性连接所述人员识别单元和所述轨迹重合判断 模块， 所述人像特征提取模块采集间隔时间内目标人员的若干人像信息的特征值并将特征 值传输至轨迹重合判断模块； 所述轨迹重合判断模块将采集到的目标人员的若干人像信息 的特征值进行重合比对， 如果确认属于同一 目标人员， 则将所述 目标人员 在每一帧监控画 面内的图像提取 出来并构建形成运动轨 迹； 优选地， 所述三维模型构建模块和轨迹重合判断模块分别电性连接所述位置信 息映射 模块， 所述三维模型构建模块和轨迹重合判断模块分别将井下 空间模型和目标人员运动轨 迹发送至位置信息映射模块， 所述位置信息映射模块将目标人员运动轨迹添加至井下 空间 模型中形成移动轨 迹与井下地标之间的映射关系。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特 征在于， 所述环境信息采集模块包括分布于矿井内的若干气体浓度传感器、 若干温度传感 器和若干湿度传感器； 优选地， 所述气体浓度传感器包 括甲烷浓度传感器、 CO浓度传感器、 CO2浓度传感器和氧 气浓度传感器； 优选地， 所述环境信息采集模块与所述移动式定位终端进行近场通信， 携带所述移动 式定位终端的作业人员移动至所述环境信息采集模块的近场通信范围内时， 触发相应的环 境信息采集模块发出感应信号； 优选地， 所述环境信 息采集模块包括第 二微处理器以及与所述第 二微处理器电性连接 的第二近场通信天线， 所述第二近场通信天线用于感应近场通信范围内出现的移动式定位 终端并向所述第二微处理器发出感应信号； 所述第二微处理器电性连接所述气 体浓度传感 器、 温度传感器和湿度传感器， 所述第二微处理器接收到感应信号后控制气 体浓度传感器、 温度传感器和湿度传感器启动并采集携带所述移动式定位终端的作业人员周围区域内的 浓度、 温度和湿度数据； 优选地， 所述环境信 息采集模块还包括与 所述第二微处理器电性连接的第 二射频通信 天线， 所述第二微处理器采集到的环境数据通过所述第二射频通信天线传输至所述通信基 站， 并经由所述通信基站传输至所述地面调度中心， 所述地面调度中心将携带所述移动式 定位终端的作业人员周围的环境参数标注至空间模型中并与所述作业人员的移动轨迹结 合， 所述地面调度中心对环境参数进行评判 是否达到告警标准， 如果达到告警标准则控制 所述分级 告警模块发出警报。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的基于人员位置检测的告警信息分级系统装置， 其特权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114866958 A 3