一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置的制作方法

1.本实用新型属于安防技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置。


背景技术：

2.随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，对矿井的安防建设投入越来越大，智能化的矿井建设能提高矿井的生产效率和企业的经济效益，减少事故的发生，对减少矿井事故的发生具有深远意义；目前市场上出现了很多针对矿井管理和安防的产品，本实用新型提供一种具有毫米波雷达的矿井计数预警监测装置，能有效的知道车或者人进出矿井隧道信息，并实时上报给监控平台，如在一定的时间内进去的数量与出来的数量对不上，会产生报警，提醒采取措施，减少损失。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种具有毫米波雷达的矿井计数预警监测装置，当车辆或人等目标进入毫米波雷达天线探测区域时，能准确的获取目标的点云数据和航迹信息，毫米波雷达根据目标是从x轴的正方向移动还是x轴负方向移动判断目标是进矿井隧道还是出矿井隧道，当判断为进矿井隧道绿灯亮，当判断为出矿井隧道亮蓝灯，并实时上报监控云平台，监控平台可根据上报信息统计数量，在一定时间内进去的数量和出来的数量对不上，监控云平台会进行报警，矿井隧道口也会亮红灯提醒。
4.本实用新型公开的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置，计数预警监测装置包括指示灯a、指示灯b和毫米波雷达，所述毫米波雷达安装在矿井隧道口距离地面预设高度的位置，所述毫米波雷达包括mimo天线、毫米波收发前端单元、毫米波主控处理单元和物联网通信模块，其中mimo天线连接毫米波收发前端单元，毫米波收发前端单元连接毫米波主控处理单元；
5.毫米波主控处理单元通过uart串口与物联网通信模块相连，通过物联网通信模块与监控平台进行实时通信；
6.所述指示灯a为绿色led灯，所述指示灯b为双色led灯，所述指示灯a和指示灯b连接毫米波雷达的gpio口，毫米波雷达通过gpio控制指示灯a和指示灯b的亮灭。
7.进一步地，所述物联网通信模块为4g通信模块，上电主动通过附近基站连接上所述监控平台进行数据上报，用户通过所述监控平台进行远程监测。
8.进一步地，所述mimo天线形成一个探测区域，所述毫米波收发前端单元把mimo天线传过来的信号变成中频信号；所述毫米波主控处理单元对毫米波收发前端单元传过来的中频信号进行处理，输出是否有目标的结果。
9.进一步地，所述毫米波雷达通过点云数据和航迹信息判断是否有目标。
10.进一步地，所述毫米波主控处理单元生成有xy轴的2d图，x轴有正方向和负方向，所述x轴的正方形和负方向可指示目标的进隧道和出隧道信息。
11.进一步地，所述预设高度为0.8米。
12.进一步地，所述毫米波雷达型号为awr1642。
13.进一步地，所述毫米波收发前端单元包括vco模块、混频模块、中频信号调理模块、ad模块、da模块和数字信号处理模块。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型能有效的测出目标进出矿井信息，进矿井绿灯亮，出矿井蓝灯亮，并实时通过物联网通信模块把数据上报给监控平台，用户能远程实现监测，当在一定时间内进入矿井数量与出来矿井数量对不上将进行报警，并亮红灯，提醒用户采取措施进行处理，减少损失。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置结构图；
17.图2为本实用新型的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置结构示意图；
18.图3为本实用新型的毫米波雷达前端处理单元和主控单元的原理图；
19.图4为本实用新型的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置判断目标进入矿井隧道的工作原理图；
20.图5为本实用新型的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置判断目标走出矿井隧道的工作原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
22.如图1和图2所示，本实用新型公开的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置，包括指示灯a(绿色)、双色指示灯b(如蓝色和红色)和毫米波雷达，毫米波雷达安装在矿井隧道口高于地面0.8m高的位置，在另外的实施例中，毫米波雷达也可安装在矿井隧道口低于地面0.8m高的位置。毫米波雷达通过点云数据和航迹信息判断是否有目标，毫米波雷达包括mimo天线、毫米波收发前端单元、毫米波主控处理单元和物联网通信模块，其中mimo天线连接毫米波收发前端单元，毫米波收发前端单元连接毫米波主控处理单元。
23.如图3所示，毫米波收发前端单元包括vco(压控振荡器)模块、混频模块、中频信号调理模块、ad(模拟转数字)模块、da(数字转模拟)模块和数字信号处理模块。主控处理单元对收发前端单元发送的信号进行控制和决策。
24.具体地，mimo天线形成一个探测区域，毫米波收发前端单元把mimo天线传过来的信号变成中频信号，并进行ad/da处理后再进行数字信号处理；毫米波主控处理单元对毫米波收发前端单元传过来的信号进行处理，输出是否有目标的结果。毫米波主控处理单元生成有xy轴的2d图，x轴有正方向和负方向，x轴的正方形和负方向可指示目标的进隧道和出隧道信息。
25.当有目标进入矿井，毫米波主控处理单元根据2d图上的进入隧道信息，通过gpio控制指示灯a亮绿灯，并通过物联通信模块实时上报给监控平台，当有目标走出矿井，毫米波主控处理单元根据2d图上的出隧道信息，通过gpio控制指示灯b亮蓝灯；并通过物联通信
模块实时上报给监控平台，在一定时间内监控平台会对比进入和走出的目标数量，当数量不一致时，监控平台会下发指令报警，指示灯b亮红灯，并通知专业人员进行处理。
26.物联网通信模块为4g通信模块，上电后主动通过附近基站连接上所述监控平台进行数据上报，用户通过所述监控平台进行远程监测。
27.如图4所述示的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置的目标进入矿井检测的工作原理，当目标进入mimo天线探测区域，生成点云信息，并随着目标移动，点云也会形成点云航迹信息。毫米波雷达生成点云数据并形成点云航迹信息为现有技术，本实施例在此不赘述。当点云航迹信息为向x轴正方向生成，毫米波雷达判断为目标进入矿井信息，通过物联网通信模块上传给监控平台。
28.如图5所示的一种基于毫米波雷达的矿井计数预警监测装置的目标走出矿井检测的工作原理，当目标进入mimo天线探测区域，生成点云信息，并随着目标移动，点云也会形成点云航迹信息，当点云航迹信息为向x轴负方向生成，毫米波雷达判断为目标走出矿井信息，通过物联网通信模块上传给监控平台。
29.本实用新型能有效的检测出目标进出矿井信息，进矿井绿灯亮，出矿井蓝灯亮，并实时通过物联网通信模块把数据上报给监控平台，并实施计数和远程监测，当在一定时间内统计进入矿井数量与出来矿井数量对不上将进行报警，并亮红灯，提醒用户采取措施进行处理，减少损失。
30.上述实施例为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。