【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及智能化煤礦作業，特別涉及一種智能化煤礦作業協同系統及方法。
技術介紹
1、近年來，隨著科技的快速發展，煤礦行業的機電設備的智能化水平持續提升，然而，與之形成鮮明對比的是人的作業、人機協同作業數字化水平低。這種反差導致檢修時間占比高，非生產作業時間長，約2/3生產輔助崗位人機協同管理不足，人機協同效率低下。故如何減少檢修時間占比，提升人機協同效率以及生產效率成為當前研究重心之一。
2、因此，本專利技術提供一種智能化煤礦作業協同系統及方法。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種智能化煤礦作業協同系統及方法，用以通過利用智能工具指導目標作業人員執行煤礦作業，并實時監測目標作業人員執行煤礦作業的全過程，當檢測到存在異常時發出警告與異常響應；定期預測操作設備的未來故障情況并采取設備維護策略對操作設備維護，可實現對煤礦作業效率、人機協同效率與設備的可靠性和穩定性的有效提升。
2、本專利技術提供一種智能化煤礦作業協同系統，包括：
3、輔助作業模塊：用于利用預設智能工具指導目標作業人員執行煤礦作業；
4、監測作業模塊：用于實時監測目標作業人員執行煤礦作業的全過程，并當檢測到存在異常時發出警告并采取相應的異常響應；
5、預測維護模塊：用于定期預測操作設備的未來故障情況得到預測故障結果，再基于所述預測故障結果采取相應的設備維護計劃對操作設備維護。
6、優選的，所述輔助作業模塊包括：
7、登錄單元：用于目標
8、若當前預設智能工具的工具狀態為可用，則目標作業人員按照當前預設智能工具的用戶登錄操作進行用戶身份驗證與用戶登錄；
9、若當前預設智能工具的工具狀態為不可用，則目標作業人員基于當前預設智能工具的編號、工具名稱以及工具狀態生成狀態異常報告傳送至工具維護人員后，重新適配預設智能工具，直至適配到工具狀態為可用的預設智能工具，再按照新適配的預設智能工具的用戶登錄操作進行用戶身份驗證與用戶登錄；
10、項目選取單元：用于目標作業人員成功登錄預設智能工具后，按照當前預設智能工具的項目選取操作，從目標作業人員的指定煤礦作業項目列表中選擇目標煤礦作業項目，得到目標作業指導數據。
11、優選的，所述監測作業模塊包括：
12、狀態監測單元：用于利用預置監控工具實時監測目標作業人員按照目標作業指導數據進行煤礦作業的數據，得到第一狀態數據；
13、狀態分析單元：用于基于所述第一狀態數據中操作設備的設備狀態數據，對目標作業人員當前的作業操作行為進行分析，得到調整建議；
14、將所述調整建議與設備狀態數據顯示在預設智能工具的顯示區域，及時提醒目標作業人員按照調整建議進行操作，并記錄設備狀態改善效果數據；
15、行為分析單元：用于根據所述第一狀態數據中的第一視頻數據對目標作業人員的作業行為進行危險行為識別，并當識別到存在人員危險行為時，向當前目標作業人員發出行為警告；
16、記錄單元：用于自動記錄目標作業人員在煤礦作業過程中的關鍵數據和數據戳。
17、優選的，所述狀態分析單元包括：
18、狀態判斷塊：用于對當前操作設備的設備狀態數據進行預處理得到目標狀態數據；
19、將所述目標狀態數據輸入預先建立的設備狀態識別模型中，輸出狀態識別結果；
20、行為分析塊：用于根據狀態識別結果，當所述操作設備為異常狀態時，基于預置的關聯識別模型對當前目標作業人員的作業操作行為與所述操作設備的異常狀態的是否存在關聯進行識別，得到關聯識別結果；
21、根據所述關聯識別結果，若存在關聯關系，則判定當前作業操作行為需調整，并作為狀態分析結果輸出；
22、若不存在關聯關系，則判定當前作業操作行為不需要調整；
23、對所述操作設備按照設備故障檢測方案進行故障識別判斷，并當識別到存在故障時，判定當前操作設備存在故障，再結合設備故障類型作為狀態分析結果輸出；
24、建議生成塊；用于當狀態分析結果為操作設備存在故障時，語音通知所述目標作業人員停止作業操作；
25、基于設備故障類型生成的故障通知報告，通知設備維護人員進行設備維護處理；
26、當狀態分析結果為當前作業操作行為需調整時，將當前作業操作行為視為第一待調整行為；
27、獲取所述第一待調整行為的替換操作行為列表；
28、若替換操作行為列表中只存在單個替換操作行為，則將利用所述替換操作行為替換當前第一待調整行為作為調整建議輸出；
29、若替換操作行為列表中存在多個替換操作行為，則評估每個替換操作行為的適配程度，得到第一適配系數；
30、將利用第一適配系數最大的替換操作行為替換當前第一待調整行為作為調整建議輸出。
31、優選的，所述第一適配系數的計算公式如下所示：
32、；式中，表示為第i個替換操作行為的第一適配系數；表示為預設時間周期內第i個替換操作行為的平均設備狀態改善效果值；表示為預設時間周期內利用第i個替換操作行為替換當前第一待調整行為的第j個歷史替換參數，其中，j=1，2，，m；表示為預設時間周期內利用所有替換操作行為替換當前第一待調整行為的第j個歷史替換參數的總值；表示為第j個歷史替換參數對計算替換操作行為的第一適配系數的影響權重；表示為第i個替換操作行為的替換技能滿意系數。
33、優選的，所述行為分析單元包括：
34、特征提取塊：用于對獲取的第一視頻數據進行預處理得到目標視頻幀數據；
35、基于深度學習算法從所述目標視頻幀數據中提取目標作業人員的第一行為特征；
36、危險分析塊：用于將第一行為特征與設定危險行為模式庫進行危險特征比對，得到第一比對結果；
37、根據所述第一比對結果，若判定當前目標作業人員存在未佩戴安全裝備的危險行為，則觸發語音向當前目標作業人員發出未佩戴安全裝備的危險警告；
38、所述目標作業人員接收到未佩戴安全裝備的危險警告，立即停止當前煤礦作業，再進行佩戴安全裝備；
39、若判定當前目標作業人員存在違規作業操作或危險作業操作的危險行為，則以當前第一對比結果中的危險特征作為匹配條件，從設定作業操作數據庫中匹配得到正確作業操作指導；
40、按照設定頻率向當前目標作業人員重復發出違規作業操作或危險作業操作的危險警告與相應的正確作業操作指導，直至目標作業人員糾正危險行為操作完成；
41、所述目標作業人員接收到違規作業操作或危險作業操作的危險警告與相應的正確作業操作指導后，立即按照正確作業操作指導糾正當前危險作業操作。
42、優選的，所述預測維護模塊包括：
43、故障預測單元：用于定期收集操作設備預設時間周期內的歷史運行數據，進行數據預處理和特征提取本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述輔助作業模塊包括：
3.根據權利要求1所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述監測作業模塊包括：
4.根據權利要求3所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述狀態分析單元包括：
5.根據權利要求4所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述第一適配系數的計算公式如下所示：
6.根據權利要求3所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述行為分析單元包括：
7.根據權利要求1所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述預測維護模塊包括：
8.一種智能化煤礦作業協同方法，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述輔助作業模塊包括：
3.根據權利要求1所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述監測作業模塊包括：
4.根據權利要求3所述的一種智能化煤礦作業協同系統，其特征在于，所述狀態分析單元包括：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王濤，謝洪剛，蘇小波，李學政，蔡貴平，劉統申，
申請(專利權)人：內蒙古上海廟礦業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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