[發明專利]一種煤礦檢查輔助系統和方法

在審

• 申請號: 202110377245.6
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113099090A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 郝宇;李星亮;喻曉峰
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/33;H04N7/18;E21F17/18;G01D21/02;G02B27/01
• 代理公司: 重慶項乾光宇專利代理事務所(普通合伙) 50244
• 代理人: 高姜

本申請公開了一種煤礦檢查輔助系統和方法，系統中包括一個煤礦探測無人機和至少一個AR頭盔，煤礦探測無人機飛行于佩戴有AR頭盔的煤礦工人的前行方向上。煤礦探測無人機將通過紅外攝像頭對煤礦工人前行的路況環境進行拍攝，得到井下環境圖像。煤礦探測無人機通過無人機信號發送器將井下環境圖像發送給AR頭盔，AR頭盔中的AR光學顯示系統將對該井下環境圖像進行顯示。由于AR光學顯示系統既能夠為煤礦工人顯示虛擬圖像，又不會阻擋煤礦工人對當前真實環境的觀察。因此佩戴有該AR頭盔的煤礦工人在前行狀態下能夠觀察到無人機傳來的前方路況，在前方發生危急情況時，可以及時做出反應，保證了煤礦工人的安全。

技術領域

本申請涉及煤礦井下巡檢領域，特別涉及一種煤礦檢查輔助系統和方法。

背景技術

由于地下礦井環境復雜惡劣，在煤礦開采的過程中，安全事故經常發生，不僅危及煤礦工人的生命安全，還會帶來嚴重經濟損失。煤礦工人下井后，往往由于昏暗惡劣的環境無法看清前方的未知情況，一味向前深入可能會遇到突發危險情況。

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為，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。如果發現異常再由監控室通知到下井煤礦工人。但是攝像頭監控的范圍較小，局限于攝像裝置的安裝地點和數量，存在拍攝盲區，不能全面了解礦井下的生產狀況。

發明內容

本申請的目的在于提供一種煤礦檢查輔助系統和方法，其能夠改善上述問題。

本申請的實施例是這樣實現的：

第一方面，本申請提供一種煤礦檢查輔助系統，其包括：

一個煤礦探測無人機和至少一個增強現實(Augmented Reality,AR)頭盔；所述煤礦探測無人機飛行于佩戴有所述AR頭盔的煤礦工人的前行方向上；

所述煤礦探測無人機包括無人機信號發送器、紅外攝像頭、無人機處理器、飛行驅動模塊和無人機信號接收器；所述無人機處理器分別與所述飛行驅動模塊和所述紅外攝像頭電連接；所述飛行驅動模塊還與所述無人機信號接收器電連接；所述紅外攝像頭還與所述無人機信號發送器電連接；

所述AR頭盔包括頭盔主體、頭盔信號接收器、頭盔處理器、觸控模組、頭盔信號發送器、AR顯示光學系統和頭盔探照燈；所述頭盔處理器分別與所述頭盔信號接收器、所述觸控模組、所述AR顯示光學系統和所述頭盔探照燈電連接；所述觸控模組還與所述頭盔信號發送器電連接；所述頭盔探照燈安裝于所述頭盔主體上且朝向用戶的觀測方向設置；所述觸控模組安裝于所述頭盔主體的側表面上。

可以理解，本申請公開了一種煤礦檢查輔助系統，其中包括一個煤礦探測無人機和至少一個AR頭盔，煤礦探測無人機飛行于佩戴有AR頭盔的煤礦工人的前行方向上。煤礦探測無人機將通過紅外攝像頭對煤礦工人前行的路況環境進行拍攝，得到井下環境圖像。煤礦探測無人機通過無人機信號發送器將井下環境圖像發送給AR頭盔，AR頭盔中的AR光學顯示系統將對該井下環境圖像進行顯示。由于AR光學顯示系統既能夠為煤礦工人顯示虛擬圖像，又不會阻擋煤礦工人對當前真實環境的觀察。因此佩戴有該AR頭盔的煤礦工人在前行狀態下能夠觀察到無人機傳來的前方路況，在前方發生危急情況時，可以及時做出反應，保證了煤礦工人的安全。

在本申請可選的實施例中，所述AR顯示光學系統包括顯示器和曲面波導，所述顯示器分別與所述頭盔處理器和所述頭盔信號接收器電連接；所述曲面波導設置于所述顯示器出射光束的光路上，所述顯示器所出射的光束經所述曲面波導反射進入人眼。

可以理解，該曲面波導為半透明半反射材料制成，既能夠反射顯示器所出射的虛擬圖像光束，又能夠透射真實環境的環境光束。使得佩戴有上述AR頭盔的煤礦煤礦工人在前行狀態下能夠觀察到無人機傳來的前方路況，在前方發生危急情況時，可以及時做出反應。