用於礦山入井人員身份驗證的裝置及其驗證方法
2023-05-21 12:47:31
專利名稱：用於礦山入井人員身份驗證的裝置及其驗證方法
技術領域：
本發明涉及一種礦井管理裝置及管理方法，特別是一種入井人員身份驗證的裝置及其驗證方法。
背景技術：
國家對煤礦井下作業人員安全日益重視，監管力度不斷加強《煤礦安全規程》第十條要求，煤礦企業必須建立入井檢身制度和出入井人員清點制度；《煤礦井下安全避險「六大系統」建設完善基本要求及檢查驗收暫行辦法》第十七條，所有入井人員必須攜帶識別卡；AQ6210-2007及AQ1048-2007《煤礦井下作業人員管理系統使用與管理規範》中要求，各個人員出入井口應設置檢驗標識卡是否正常和唯一性檢測的裝置，並提示攜卡人員本人 及相關人員。總之，要求各煤礦管理及監管部門能夠動態實時的掌握井下人員準確數量、身份信息、分布情況。在基於有源RFID技術的礦山人員定位領域，國內外未見能夠快速、自動實現上述保護點的判斷方法及裝置，未查新到該領域的論文及發明。目前現狀是，驗卡及唯一性檢測裝置配備不齊全，沒能徹底杜絕不帶卡、攜帶壞卡入井現象；更嚴重的是，部分人員為了增加考勤數量，進行多帶卡、替代卡。導致井下人員數量統計不準確，入井人員身份信息存有差錯，不能為領導決策提供準確可靠的信息。
發明內容
本發明的一個目的就是提供一種用於礦山入井人員身份驗證的裝置，它可以自動化判斷入井人員是否與標識卡一一對應，便於礦井管理工作。本發明的該目的是通過這樣的技術方案實現的，所述裝置包括有檢卡主機、攝像機、讀卡器、唯一性檢卡裝置、聲光報警裝置和顯示屏；
讀卡器，讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主
機；
攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏；唯一性檢卡儀，屏蔽區域外的標識卡信息，僅快速採集通過該區域內的人員攜帶標識卡信息；
顯示屏，接收並顯示攝像機發送來的數據信息；
檢卡主機，接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢測裝置內是否為唯一一張標識卡，若有兩個以上號卡信息，檢卡主機向聲光報警裝置發送報警指令，若只有唯一一張標識卡，根據卡號信息調取該卡號持卡人的面部特徵信息，並與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相比較，符合則通過，不符合則向聲光報警裝置發送報警指令。進一步，所述裝置還包括有道閘控制器，檢卡主機判斷出持卡人與入井人員是同一人後，向道閘控制器發送通告指令，道閘控制器控制道閘打開。進一步，所述裝置還包括有定位系統資料庫，定位系統資料庫存有標識卡在井內的實時位置信息，通過操作檢卡主機調用定位系統資料庫內的標識卡位置信息，並將標識卡的位置信息顯示在顯示屏上。進一步，所述讀卡器通過RS485串口及乙太網將卡號信息發送至檢卡主機。進一步，所述讀卡器和RS485串口通過開關電源供電，開關電源為讀卡器提供12V工作電源，開關電源為RS485串口提供5V工作電源。本發明的另一個目的就是提供一種用於礦山入井人員身份驗證的方法，它可以杜絕不帶卡、攜帶壞卡入井、多帶卡、替代卡現象。本發明的該目的是通過這樣的技術方案實現的，具 體步驟如下
1)讀卡器讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主機；攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏；
2)檢卡主機接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢卡裝置區域內入井人員是否攜帶多張卡，若是，則轉入步驟3)，若不是，則發出報警信息；
3)檢卡主機從卡號內提取持卡人員的身份信息和臉部特徵信息，並將臉部特徵信息與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相對比，若對比一致轉入步驟4)，若不一致，則發出報警信息；
4)檢卡主機發出通過指令，控制閘道開打，入井人員通過閘道入井。進一步，礦井人員入井後，檢卡主機通過調用定位系統資料庫內的標識卡的標識信息，將標識卡的標識位置顯示在顯示器上。由於採用了上述技術方案，本發明具有如下的優點
本發明先進的身份識別技術、短距離射頻識別技術、控制技術，經過反覆試驗論證，研究出了礦山入井人員驗卡及攜卡唯一性自動快速檢測方法，並根據該方法研製出了相應的裝置。該方法及裝置現場應用表明，具其有以下優點1、可以自動判斷是否一人攜帶多張卡；2、可以自動判斷入井人員與其所攜帶的標識卡是否相對應；3、標識卡在通過讀卡器時，可以有效判斷卡是否損壞，或是電量是否不足，記錄入井人員的出、入井時間；4、通過與定位資料庫相連，可以隨時查詢標識卡在井下的位置信息，便於礦井管理。本發明的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
本發明的
如下。圖I為本發明所述裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。用於礦山入井人員身份驗證的裝置，所述裝置包括有檢卡主機、攝像機、讀卡器、唯一性檢卡裝置、聲光報警裝置和顯示屏；
讀卡器，讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主
機；攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏；唯一性檢卡儀，屏蔽區域外的標識卡信息，僅快速採集通過該區域內的人員攜帶標識卡信息；
顯示屏，接收並顯示攝像機發送來的數據信息；
檢卡主機，接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢測裝置內是否為唯一一張標識卡，若有兩個以上號卡信息，檢卡主機向聲光報警裝置發送報警指令，若只有唯一一張標識卡，根據卡號信息調取該卡號持卡人的面部特徵信息，並與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相比較，符合則通過，不符合則向聲光報警裝置發送報警指令。本發明所述裝置安裝在礦井入口處，在入口處設立有一個只容一人出入的檢驗門，讀卡器安裝在檢驗門內，檢驗門可以屏蔽無法信號，入井人員通過檢驗門時，讀卡器讀取標識卡的卡號信息。
本發明所述裝置可以自動判斷是否一人攜帶多張卡，若一個人攜帶多張卡進入檢驗門，讀卡取必然會讀取多張卡的射頻信息，檢卡主機收到多張卡的射頻信息後立即進行聲光報警；檢卡主機通過對比存儲的臉部特徵和入井人員的臉部特徵就可以自動判斷入井人員與其所攜帶的標識卡是否相對應；標識卡在通過讀卡器時，可以有效判斷卡是否損壞，或是電量是否不足，記錄入井人員的出、入井時間，若標識卡損壞或電量不足，讀卡器無法讀取到射頻信息，工作人員從顯示器上無法看到入井人員的信息。所述裝置還包括有道閘控制器，檢卡主機判斷出持卡人與入井人員是同一人後，向道閘控制器發送通告指令，道閘控制器控制道閘打開。所述裝置還包括有定位系統資料庫，定位系統資料庫存有標識卡在井內的實時位置信息，通過操作檢卡主機調用定位系統資料庫內的標識卡位置信息，並將標識卡的位置信息顯示在顯示屏上。所述讀卡器通過RS485串口及乙太網將卡號信息發送至檢卡主機。所述讀卡器和RS485串口通過開關電源供電，開關電源為讀卡器提供12V工作電源，開關電源為RS485串口提供5V工作電源。用於礦山入井人員身份驗證的方法，具體步驟如下
1)讀卡器讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主機；攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏；
2)檢卡主機接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢卡裝置區域內入井人員是否攜帶多張卡，若是，則轉入步驟3)，若不是，則發出報警信息；
3)檢卡主機從卡號內提取持卡人員的身份信息和臉部特徵信息，並將臉部特徵信息與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相對比，若對比一致轉入步驟4)，若不一致，則發出報警信息；
4)檢卡主機發出通過指令，控制閘道開打，入井人員通過閘道入井。礦井人員入井後，檢卡主機通過調用定位系統資料庫內的標識卡的標識信息，將標識卡的標識位置顯示在顯示器上。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍 當中。
權利要求
1.用於礦山入井人員身份驗證的裝置，其特徵在於所述裝置包括有檢卡主機、攝像機、讀卡器、唯一性檢卡裝置、聲光報警裝置和顯示屏； 讀卡器，讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主機； 攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏； 唯一性檢卡儀，屏蔽區域外的標識卡信息，僅快速採集通過該區域內的人員攜帶標識卡信息； 顯示屏，接收並顯示攝像機發送來的數據信息； 檢卡主機，接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢測裝置內是否為唯一一張標識卡，若有兩個以上號卡信息，檢卡主機向聲光報警裝置發送報警指令，若只有唯一一張標識卡，根據卡號信息調取該卡號持卡人的面部特徵信息，並與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相比較，符合則通過，不符合則向聲光報警裝置發送報警指令。
2.如權利要求I所述的用於礦山入井人員身份驗證的裝置，其特徵在於所述裝置還包括有道閘控制器，檢卡主機判斷出持卡人與入井人員是同一人後，向道閘控制器發送通告指令，道閘控制器控制道閘打開。
3.如權利要求I所述的用於礦山入井人員身份驗證的裝置，其特徵在於所述裝置還包括有定位系統資料庫，定位系統資料庫存有標識卡在井內的實時位置信息，通過操作檢卡主機調用定位系統資料庫內的標識卡位置信息，並將標識卡的位置信息顯示在顯示屏上。
4.如權利要求I所述的用於礦山入井人員身份驗證的裝置，其特徵在於所述讀卡器通過RS485串口及乙太網將卡號信息發送至檢卡主機。
5.如權利要求4所述的用於礦山入井人員身份驗證的裝置，其特徵在於所述讀卡器和RS485串口通過開關電源供電，開關電源為讀卡器提供12V工作電源，開關電源為RS485串口提供5V工作電源。
6.如權利要求1-5任意一項所述用於礦山入井人員身份驗證的裝置進行身份驗證的方法，其特徵在於，具體步驟如下 1)讀卡器讀取入井人員所攜帶標識卡的卡號信息，將讀取的卡號信息發送至檢卡主機；攝像機，採集入井人員的臉部特徵信息，將採集到的信息發送至檢卡主機和顯示屏； 2)檢卡主機接收讀卡器傳送來的卡號信息，判斷唯一性檢卡裝置區域內入井人員是否攜帶多張卡，若是，則轉入步驟3)，若不是，則發出報警信息； 3)檢卡主機從卡號內提取持卡人員的身份信息和臉部特徵信息，並將臉部特徵信息與攝像機採集到的入井人員臉部特徵信息相對比，若對比一致轉入步驟4)，若不一致，則發出報警信息； 4)檢卡主機發出通過指令，控制閘道開打，入井人員通過閘道入井。
7.如權利要求6所述的用於礦山入井人員身份驗證的方法，其特徵在於礦井人員入井後，檢卡主機通過調用定位系統資料庫內的標識卡的標識信息，將標識卡的標識位置顯示在顯示器上。
全文摘要
用於礦山入井人員身份驗證的裝置及其驗證方法，包括有檢卡主機、攝像機、讀卡器、唯一性檢卡裝置、聲光報警裝置和顯示屏。其步驟為1)讀取標識卡的卡號信息，採集入井人員的臉部特徵信息，並進行信息顯示；2)判斷唯一性檢測裝置內入井人員是否攜帶多張卡；3)比較臉部特徵信息是否一致；4)控制閘道開打，入井人員從閘道入井。該方法及裝置具有以下優點1、可以自動判斷是否一人攜帶多張卡；2、可以自動判斷入井人員與其所攜帶的標識卡是否相對應；3、標識卡在通過讀卡器時，可以有效判斷卡是否損壞，或是電量是否不足，記錄入井人員的出、入井時間；4、通過與定位資料庫相連，可以隨時查詢標識卡在井下的位置信息，便於礦井管理。
文檔編號G07C9/00GK102760318SQ20121025734
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者戴劍波, 明勇, 湯朝明, 續芳, 許金, 郭海軍 申請人:中煤科工集團重慶研究院