煤矿井下人员接近防护采掘运输装备防入侵系统研究及应用

煤矿井下人员接近防护采掘运输装备防入侵系统研发背景：

煤矿井下会使用大量机械装备如掘进工作面使用的连采机、梭车、锚杆机、给料破碎机等这些设备一旦发生碰撞挤压等事故将会造成严重的人员和财产损失。

掘进工作面在机械截割时会产生大量的粉尘，导致司机无法看清断面与截割头的位置司机操作时凭借经验进行盲割不仅会出现超挖欠挖、巷道成形不理想的情况，而且在无法看清梭车的情况下无法保证与梭车的精确配合。梭车运行速度较快，在井下昏暗环境下中司机视觉受限，无法看清远处物体，普通可见光摄像头受井下炫光、粉尘等影响，成像效果并不佳，唯有红外热成像摄像头可以延伸司机视距。因此设备防入侵及视频辅助驾驶系统显得尤为重要。

1. 系统功能

随着矿山技术和煤矿安全理念的不断发展，井下设备的防入侵及人员接近防护功能成为保障矿工安全的必要系统，并具备以下功能：

1.1 设备主动避害功能

当司机因疲劳驾驶、设备盲区大而未能及时刹车和停机时，该装置能及时发出报警信号和自主执行刹车、停机动作，避免事故发生。

1.2 人员闯入报警功能

非设备操作人员进入设备危险距离时，系统声光报警装置闪烁发光并发出“请注意，人员接近”报警音，提醒设备驾驶人员注意观察并采取相应的避害动作；若人员进入到设备停机距离范围内系统通过控制设备相应点位停止设备运行，避免碰撞事故发生。

1.3 设备之间接近报警功能

检测设备与设备之间的距离，当设备间距离小于设定的安全距离时，系统停止设备运行并发出声光报警信号，避免设备碰撞事故的发生。

1.4 双向报警功能

当非设备操作人员进入运行中的设备危险区域时，在设备发出相应的报警信号的同时，员工随身佩戴的检测终端也会发出声音和振动报警信号，双向提醒设备操作人员及进入危险区域的矿工及时避害。

1.5 设备启动闭锁功能

掘进运输设备送电启动前，人员接近防护系统对设备停机范围内活动人员进行安全检测，若检测到停机范围有除操作者的其他人员存在。则系统将设备闭锁。

1.6 操作人员管理功能

掘进运输设备的驾驶员作为操作人员，正常操作时，设备不能报警停机。人员接近防护系统实时，检测设备操作人员的距离，当检测到设备操作人员，离开驾驶室时，设备应报警停机，防止无人操作的设备对操作人员造成碰撞事故。但本机操作人员进入其他设备的停机报警区时，其他设备上安装的系统可以实现停机报警功能。

1.7 红外热成像视频辅助功能

掘进工作面上设备照明产生炫光，掘进设备截割时产生大量粉尘，都会对司机的视觉造成很大的影响，给井下生产带来诸多安全隐患，在井下高粉尘黑暗炫光环境下，普通摄像头无法做到清晰成像司机可以利用系统红外热成像辅助仪看清周围环境。