[發明專利]一種基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統

在審

• 申請號: 201911371808.X
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111031292A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 謝福星;袁帥;楊春滿;張杰;王群;王蘇龍;程子厚
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/247;H04N5/232;H04N5/262;H04N7/22;E21F17/18
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

本發明公開了一種基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統，該系統將360度高清攝像鏡頭分段安裝在礦井主要生產區域內，保證礦井的整個生產狀態均能被實時高清捕捉，通過光纖以太網將采集數據傳輸至到地面監測站的計算機處理器中，通過相關算法將現場實時采集的影像信息轉化成VR信號源，并傳輸至VR眼鏡中，監測者佩戴VR眼鏡可實時觀測礦井生產現場的三維狀態，只需通過遙控手柄便可實現在生產區域的虛擬移動來監測整個生產區域，從而可及時對煤礦生產區域狀態做出動態響應。

技術領域

本發明涉及一種煤礦生產監測領域，尤其是涉及一種用于煤礦井下安全生產、施工的實時監測系統。

背景技術

目前針對于煤礦生產工作面和準備巷道的安全隱患排查方式主要分為兩種：(1)安排專職安全技術員到礦井下24小時全天候逐一排查、記錄并上報礦領導；(2)在礦井下局部重要生產地段安裝攝像頭，將礦井地下局部地段實際生產情況以平面影像的形式傳輸到地面監控室。前者需要耗費較大的人力物力，且對礦井下的安全生產信息傳遞有一定的延遲，準確性較低，影響礦井管理層的決策；后者監控的范圍較小，局限于攝像裝置的安裝地點和數量，不能全面了解礦井下的生產狀況。

因此，綜上所述對于這種情況本領域目前迫切需要構建一種實時、全面、動態及交互性強的礦井安全生產監測系統。

發明內容

本發明為了解決上述提出的現場監測技術問題，提出一種基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統。該系統采用將360度旋轉高清攝像頭分布安裝在整個礦井的各個區段，使各區段均在攝像頭的攝程內，并通過以太網將攝像頭采集數據上傳到地面監測站的計算機中，經計算機的相關處理將現場采集的影響信息轉換成VR信號源，地面監控人員只需佩戴VR眼鏡和操縱方向手柄即可對全礦井現場生產動態進行實時監測。

一種基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統，包括360度高清攝像鏡頭、以太網光纖、計算機、遙控手柄以及VR眼鏡，所述360度高清攝像鏡頭的圖像信號輸出端通過所述以太網光纖與所述計算機的圖像信號輸入端連接，所述計算機將所述360度高清攝像鏡頭傳輸過來的圖像信號轉換成VR信號源，所述VR眼鏡佩戴在地面監控人員的頭部，所述遙控手柄的控制信號輸出端與所述計算機的控制信號輸入端無線通信連接，地面監控人員通過操作所述遙控手柄從所述計算機調取需要監測的巷道內所述360度高清攝像鏡頭傳輸出來的對應VR信號源，并通過頭部佩戴的所述VR眼鏡觀察，實現對全礦井現場生產動態進行實時監測。

上述基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統，所述360度高清攝像鏡頭在固定的量程范圍內具有360度高清成像的功能，按照所述360度高清攝像鏡頭的量程分多點布置于礦井下生產工作面和巷道內，對生產工作面和巷道的全范圍實現全覆蓋觀測。

利用本發明基于VR技術的煤礦安全生產實時監測系統，煤礦相關安全員只需佩戴VR眼鏡通過操作遙控手柄便可以清晰的觀測巷道內部的各處圖像，從而發現相關危險區域并及時采取相應安全措施。該系統通過圖像實時處理，用戶通過佩戴VR眼鏡觀察到的是巷道內部實時變化景象，并可及時做出響應措施。可作為煤炭高等院校及相關危險行業現場生產仿真教學及培訓的工具，能夠呈現出真實的三維現場生產工序流程，通過遙控手柄可進入虛擬礦場，猶如實地考察，參與感強。

本發明的技術方案取得了如下有益的技術效果：

1)本發明通過VR技術將井下采集的圖像經過計算機處理后，模擬還原礦井現場生產的真實環境。監測人員通過該技術可有效降低相應投入在監測上的人力物力；

2)本發明通過在整個礦井各區段安裝360度高清攝像頭，可以對整個礦井的現場生產狀況進行全方位的監控，并可與礦井通訊系統建立連接，形成交互式安全監控系統，便于礦井安全檢查監測人員工作的高效運行。

3)本發明裝置，不僅可用于煤礦等相關危險生產行業的檢擦監測，亦可用于煤礦等相關領域的教學及相關培訓。

附圖說明