CN106761928A - 一种煤矿安全监控***的数据采集方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿安全监控***的数据采集方法及装置，涉及数据处理技术领域，用以解决现有技术中存在通过一个主控器件对大量多类型数据进行处理，降低了响应速度，导致监控实时性差。该方法包括：获取煤矿安全监控***的数据；将获取煤矿安全监控***的数据：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据分别发送至第一显示装置、视频装置、语音装置、警报装置和第二显示装置。本发明通过将获取的原始监控数据分区输送至相互独立的分析处理单元进行处理，提高了监控数据的响应速度，增强了时效性，保证了安全监控的持续性。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，更具体的涉及一种煤矿安全监控***的数据采集方法及装置。
背景技术
煤矿安全生产是煤矿企业安全管理的重中之重，随着矿井开采的延伸，安全生产管理方面的风险将逐渐加大，成为制约煤矿企业发展的瓶颈。近年来，我国煤矿安全事故频发，造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，煤矿安全生产问题受到社会各界的关注。因而，需要采取有效的监控手段，对煤矿井下环境状况、井下工作人员的施工状况以及出现异常状况时对井下施工人员撤离状态进行实时、有效监控，以便上级监控管理部门能够及时、快速采取对应的事故预防及处理措施，及时发现各种异常情况并采取应急措施，以保证煤矿生产安全。
对煤矿井下进行安全监控，需要监测的信息量较大，比如井下工作人员实时位置信息、井下工作人员与地面的交流信息、报警信息、井下地理环境和空气环境信息等。因而，从井下煤矿安全监控***获取的数据量较大且数据类型多，地面获取了煤矿安全监控***的数据后需要进行解析处理、综合分析处理等复杂多样的操作才能直观的可见监控数据。现有技术中，通常采用一个主控器件完成对大量多类型数据进行各种复杂多样的处理，主控器件的响应速度将受到限制，导致实时性较差，影响对煤矿井下的有效监控；并且由于主控器件处理的任务量较大，容易死机发生故障，导致地面与井下失联，这将造成很严重的后果。
综上所述，现有技术中的煤矿安全监控***的数据采集，存在通过一个主控器件对大量多类型数据进行各种复杂多样的处理，降低了响应速度，导致监控实时性差；容易死机故障，导致地面与井下失联的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种煤矿安全监控***的数据采集方法及装置，用以解决现有技术中存在通过一个主控器件对大量多类型数据进行各种复杂多样的处理，降低了响应速度，导致监控实时性差；容易死机故障，导致地面与井下失联的问题。
本发明实施例提供一种煤矿安全监控***的数据采集方法，包括：
获取煤矿安全监控***的数据；其中，所述煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据；
将所述煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，所述煤矿井下视频数据发送至视频装置，所述煤矿井下语音数据发送至语音装置，所述煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及所述煤矿井下环境数据发送至第二显示装置；
所述第一显示装置对所述煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示；
所述视频装置对所述煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放；
所述语音装置对所述煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放；
所述警报装置对所述煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放；
所述第二显示装置对所述煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
较佳地，一种煤矿安全监控***的数据采集方法还包括：将所述煤矿井下人员位置数据、所述煤矿井下视频数据、所述煤矿井下语音数据、所述煤矿井下警报数据和所述煤矿井下环境数据均存储至存储器。
本发明实施例提供一种煤矿安全监控***的数据采集装置，包括：
数据获取单元，用于获取煤矿安全监控***的数据；其中，所述煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据；
数据传输单元，用于将所述煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，所述煤矿井下视频数据发送至视频装置，所述煤矿井下语音数据发送至语音装置，所述煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及所述煤矿井下环境数据发送至第二显示装置；
所述第一显示装置，用于对所述煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示；
所述视频装置，用于对所述煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放；
所述语音装置，用于对所述煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放；
所述警报装置，用于对所述煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放；
所述第二显示装置，用于对所述煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
较佳地，一种煤矿安全监控***的数据采集装置，还包括：数据存储单元，用于将所述煤矿井下人员位置数据、所述煤矿井下视频数据、所述煤矿井下语音数据、所述煤矿井下警报数据和所述煤矿井下环境数据均存储至存储器。
本发明实施例中，提供一种煤矿安全监控***的数据采集方法及装置，与现有技术相比，其有益效果为：
本发明通过将获取的原始监控数据分区输送至相互独立的分析处理单元中，各分析处理单元对相应的监控数据进行各种处理，将大量多类型数据的各种复杂多样处理分解为仅对同类型数据进行处理，提高了监控数据的响应速度，增强了时效性；由于各相互独立的处理单元处理的数据类型单一，数据量小，因此不容易出现故障，保证了安全监控的持续性。
本发明在对获取的原始监控数据分区处理的同时将原始监控数据存储在存储器中，既可以获取原始数据进行后处理分析研究，也可以对原始数据进行实时处理，保证了原始数据不会丢失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的应用实例结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集方法流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集方法包括以下步骤：
步骤S11：获取煤矿安全监控***的数据；其中，煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据。
需要说明的是，本发明中获取的煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据，可以替换为其它数据，也可以对以上数据更加需要进行增减。
较佳地，获取煤矿安全监控***的数据，包括：向煤矿安全监控***发送命令主动获取煤矿安全监控***的数据，或者被动接受煤矿安全监控***发送的数据。
需要说明的是，获取煤矿安全监控***的数据包括主动获取或被动获取。主动获取煤矿安全监控***的数据是指，地面数据采集***主动向井下煤矿安全监控***发送数据请求命令后，井下煤矿安全监控***向地面数据采集***发送煤矿安全监控数据；被动获取煤矿安全监控***的数据是指，地面数据采集***被动接受井下煤矿安全监控***发送的煤矿安全监控数据。
需要说明的是，地面数据采集***与井下煤矿安全监控***之间通过防腐蚀电缆传输数据，通过电缆传输数据，稳定性好。
步骤S12：将煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，煤矿井下视频数据发送至视频装置，煤矿井下语音数据发送至语音装置，煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及煤矿井下环境数据发送至第二显示装置。
较佳地，将煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，煤矿井下视频数据发送至视频装置，煤矿井下语音数据发送至语音装置，煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及煤矿井下环境数据发送至第二显示装置；同时将所述煤矿井下人员位置数据、所述煤矿井下视频数据、所述煤矿井下语音数据、所述煤矿井下警报数据和所述煤矿井下环境数据均存储至存储器。
需要说明的是，将获取的煤矿安全监控***的数据按照功能分类，将分类后的煤矿安全监控***的数据分别发送至相互独立的分析处理单元中。在实际传输中，不同类别的传输帧开头按照传输协议设置有类别区分码，这样就可以方便快捷的将不同类别的煤矿安全监控***的数据区别开，并按照传输协议发送至相应的分析处理单元中。
需要说明的是，第一显示装置包括第一数据处理单元和显示器，视频装置包括第二数据处理单元和视频播放器，语音装置包括第三数据处理单元和语音播放器，警报装置包括第四数据处理单元和警报器，以及第二显示装置包括第五数据处理单元和显示器。其中，第一数据处理单元、第二数据处理单元、第三数据处理单元、第四数据处理单元和第五数据处理单元、可以采用相同的控制器也可以根据需要采用不同的控制器。
需要说明的是，对于煤矿井下的监控数据，大多采用后处理的方式分析监控数据，由于一些监控数据本身的特点(比如语音类数据)，目前也有对部分监控数据进行实时处理分析监控数据的，但是，在不影响监控数据实时性的基础上获取原始数据，只有采用并行控制器件(如FPGA)才可以同时完成数据的存储与实时处理。
需要说明的是，本发明通过将获取的原始监控数据分区输送至相互独立的分析处理单元中，各分析处理单元对相应的监控数据进行各种处理，将大量多类型数据的各种复杂多样处理分解为仅对同类型数据进行处理，提高了监控数据的响应速度，增强了时效性；由于各相互独立的处理单元处理的数据类型单一，数据量小，因此不容易出现故障，保证了安全监控的持续性。
需要说明的是，本发明在对获取的原始监控数据分区处理的同时将原始监控数据存储在存储器中，既可以获取原始数据进行后处理分析研究，也可以对原始数据进行实时处理，保证了原始数据不会丢失。
步骤S13：第一显示装置对煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示。
需要说明的是，在实际应用中，需要实时监测煤矿井下人员位置信息，对每个煤矿井下人员的位置都需要跟踪监控，保证煤矿井下人员的安全。将煤矿井下人员位置信息传输至地面采集***的第一分析处理单元中进行解码处理和校验分析处理后，将每个煤矿井下人员的位置绘制成直观的图线，即煤矿井下人员的位置与煤矿井深的分布图线，以及同一煤矿井深处煤矿井下人员的位置分布图线，这样便于地面监控人员的监控。
步骤S14：视频装置对煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放。
需要说明的是，在实际应用中，在煤矿安全监控***中设置视频采集装置，将煤矿井下的景象直观的展现处理，更加直观清晰，时效性强。将煤矿井下视频信息传输至地面采集***的第二分析处理单元中需要进行解码处理、去噪增强处理和图像优化处理，以便获得清晰准确的煤矿井下景象。
步骤S15：语音装置对煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放。
需要说明的是，在实际应用中，在煤矿安全监控***中设置语音交流装置，煤矿井下人员可以通过语音交流装置与地面监控人员井下对话，实时性强。将煤矿井下语音信息传输至地面采集***的第三分析处理单元中需要进行解码处理、去噪增强处理和语音分析处理，以便获得清晰的语音。
步骤S16：警报装置对煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放。
需要说明的是，在实际应用中，一种情况：在煤矿安全监控***中设置报警装置，煤矿井下人员可以通过报警装置通知地面监控人员井下出现危险，由于报警信号数据量较小，传输速度快，时效性强，将煤矿井下报警信息传输至地面采集***的第四分析处理单元中只需要进行解码处理即可；另一种情况，将煤矿井下的相关数据传输至地面采集***的第四分析处理单元中井下解码处理后，与预设在地面采集***的第四分析处理单元中的标准阈值数据比较，控制地面采集***中相应的报警装置。
步骤S17：第二显示装置对煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
需要说明的是，在实际应用中，在煤矿安全监控***中设置环境检测装置(如氧气浓度检测装置和一氧化碳浓度检测装置等)，煤矿井下人员可以通过环境检测装置采集煤矿井下的环境参数，检测煤矿井下的环境安全。将煤矿井下环境信息传输至地面采集***的第五分析处理单元中进行解码处理后对其进行实时曲线设计，以便清晰的观察煤矿井下环境参数。
需要说明的是，对分区后的煤矿安全监控***的数据进行预处理、分析处理和输送处理均采用独立的处理器件，即一个类型的数据对应一个处理器件。这些处理器件可以采用不同的处理器件，数据量小的可以采用价格便宜的单片机，要求响应速度快的可以采用微处理器(如ARM)，需要处理图像处理等计算量大的数据可以采用DSP器件(如TMS320DM642)。
需要说明的是，将分析处理后的数据输送至相应的装置，通过人机交互装置展现煤矿井下的数据，直观清晰，且互不影响。
需要说明的是，上述步骤S11～S17中，其中S13～S17可以按照是任意顺序执行。
图2为本发明实施例提供的应用实例结构示意图。如图2所示，应用实例结构示意图中包括：煤矿安全监控***20、FPGA器件21、储存器22、处理器23和装置24。
需要说明的是，FPGA器件21、存储器22、处理器23和装置24构成地面数据采集***，地面数据采集***通过FPGA器件21采集煤矿安全监控***的数据。其中，处理器23包括多个处理器，多个处理器可以相同也可以不同；装置24包括多个装置，多个装置可以相同也可以不同；多个处理器与多个装置一一对应，即如图2所示，处理器1与装置1电连接，依次为处理器n与装置n电连接。
需要说明的是，FPGA器件21将获取的原始监控数据分区输送至相互独立的处理器中，各处理器对相应的监控数据进行各种处理，将大量多类型数据的各种复杂多样处理分解为仅对同类型数据进行处理，提高了监控数据的响应速度，增强了时效性；由于各相互独立的处理单元处理的数据类型单一，数据量小，因此不容易出现故障，保证了安全监控的持续性。
需要说明的是，FPGA器件21对获取的原始监控数据分区处理的同时将原始监控数据存储在存储器22中，既可以获取原始数据进行后处理分析研究，也可以对原始数据进行实时处理，保证了原始数据不会丢失。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种煤矿安全监控***的数据采集装置，由于该装置解决技术问题的原理与一种煤矿安全监控***的数据采集方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集装置结构示意图。如图3所示，本发明实施例提供的一种煤矿安全监控***的数据采集装置包括：
数据获取单元31，用于获取煤矿安全监控***的数据；其中，所述煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据。
数据传输单元32，用于将煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，煤矿井下视频数据发送至视频装置，煤矿井下语音数据发送至语音装置，煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及煤矿井下环境数据发送至第二显示装置。
第一显示装置33，用于对煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示。
视频装置34，用于对煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放。
语音装置35，用于对煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放。
警报装置36，用于对煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放。
第二显示装置37，用于对煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
较佳地，一种煤矿安全监控***的数据采集装置还包括：数据存储单元，用于将煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据均存储至存储器。
应当理解，以上煤矿安全监控***的数据采集装置包括的单元仅为根据该设备装置实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该实施例提供的煤矿安全监控***的数据采集装置所实现的功能与上述实施例提供的煤矿安全监控***的数据采集方法一一对应，对于该装置所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种煤矿安全监控***的数据采集方法，其特征在于，包括：
获取煤矿安全监控***的数据；其中，所述煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据；
将所述煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，所述煤矿井下视频数据发送至视频装置，所述煤矿井下语音数据发送至语音装置，所述煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及所述煤矿井下环境数据发送至第二显示装置；
所述第一显示装置对所述煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示；
所述视频装置对所述煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放；
所述语音装置对所述煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放；
所述警报装置对所述煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放；
所述第二显示装置对所述煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
2.如权利要求1所述的煤矿安全监控***的数据采集方法，其特征在于，还包括：将所述煤矿井下人员位置数据、所述煤矿井下视频数据、所述煤矿井下语音数据、所述煤矿井下警报数据和所述煤矿井下环境数据均存储至存储器。
3.一种煤矿安全监控***的数据采集装置，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于获取煤矿安全监控***的数据；其中，所述煤矿安全监控***的数据包括：煤矿井下人员位置数据、煤矿井下视频数据、煤矿井下语音数据、煤矿井下警报数据和煤矿井下环境数据；
数据传输单元，用于将所述煤矿井下人员位置数据发送至第一显示装置，所述煤矿井下视频数据发送至视频装置，所述煤矿井下语音数据发送至语音装置，所述煤矿井下警报数据发送至警报装置，以及所述煤矿井下环境数据发送至第二显示装置；
所述第一显示装置，用于对所述煤矿井下人员位置数据依次进行解码处理、校验分析处理、图线分析处理和图线显示；
所述视频装置，用于对所述煤矿井下视频数据依次进行解码处理、去噪增强处理、图像处理和视频播放；
所述语音装置，用于对所述煤矿井下语音数据依次进行解码处理、去噪增强处理、语音处理和语音播放；
所述警报装置，用于对所述煤矿井下警报数据依次进行解码处理、阈值比较处理和警报播放；
所述第二显示装置，用于对所述煤矿井下环境数据依次进行解码处理、图线分析处理和图线显示。
4.如权利要求3所述的煤矿安全监控***的数据采集装置，其特征在于，还包括：数据存储单元，用于将所述煤矿井下人员位置数据、所述煤矿井下视频数据、所述煤矿井下语音数据、所述煤矿井下警报数据和所述煤矿井下环境数据均存储至存储器。
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