本发明涉及煤矿安全，具体的说是一种井下安全监测装置及监测方法。
背景技术：
1、煤炭在我国能源结构中占有非常重要的位置，近些年，虽然新能源获得快速发展，但总量较低，煤炭依然是我国的主体能源。煤炭生产最大的问题永远是安全问题，目前，煤矿井下的安全监测的主要目标是瓦斯泄漏或者设备故障等可能引发大规模严重事故的因素，对于矿工个体的安全监测技术较少。
2、现有的，针对矿工个体的监测方式主要有：1、在一些重要的作业空间和重大设备操作区域安装工业摄像头，安排调度值班人员实时查看视频画面中的不安全行为；2、部分煤矿将图像识别技术应用在视频分析中，在危险区域设置电子围栏，当监测到人员进入电子围栏时，触发报警。一定程度上，提高煤矿安全管理水平，但存在如下不足：随着摄像头数量的增多，依靠员工盯着视频画面发现安全问题造成很大的人员浪费；无法保证员工每时每刻都专注监控，无法保证及时发现问题；对安全隐患的判断存在主观性，无法统一管理；电子围栏识别的不安全行为有限。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本发明提供一种井下安全监测装置及监测方法，通过个体状态监测模块、罐笼监控模块和风险位置监测模块对井下矿工安装进行监测，保障了井下矿工的安全。
2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种井下安全监测装置，包括个体状态监测模块、罐笼监控模块和风险位置监测模块；
3、个体状态监测模块，可拆卸地设置在矿靴上，个体状态监测模块包括第一压力传感器、zigbee无线模块和监测处理器，第一压力传感器用于感应矿工身体压力生成姿态感应信号并且传输给监测处理器，监测处理器通过zigbee无线模块组成的无线通讯网络将姿态感应信号传输至外部的上位机；
4、罐笼监控模块，包括摄像头、监控处理器和第二压力传感器，摄像头可拆卸地设置在罐笼的顶部，罐笼的内壁开设有至少一个滑槽，第二压力传感器固定设置在滑槽的底部，滑槽内滑动设置有接触板，且接触板能够伸出滑槽，接触板滑动过程中能够挤压或远离第二压力传感器，第二压力传感器受到挤压时生成压力信号并且传输至监控处理器，监控处理器控制摄像头开启；
5、风险位置监测模块，包括红外热像仪、热成像处理器和警报器，红外热像仪用于拍摄红外图像，并将红外图像传输给热成像处理器，热成像处理器基于对红外图像进行识别得到的识别结果输出指令控制警报器发出警报。
6、作为本发明一种井下安全监测装置的进一步优化：所述个体状态监测模块还包括与矿靴的靴底可拆卸连接的安装垫板，安装垫板上开设有容纳槽，所述第一压力传感器和zigbee无线模块固定嵌设在容纳槽内，安装垫板的侧部设置有与容纳槽连通的通道，通道内设置有第一充电线，安装垫板上还固定连接有第一魔术贴，第一魔术贴能够捆在矿靴的鞋面上将安装垫板和矿靴固定。
7、作为本发明一种井下安全监测装置的进一步优化：所述安装垫板的侧部还转动设置有挡板，挡板能够将所述通道封闭。
8、作为本发明一种井下安全监测装置的进一步优化：所述个体状态监测模块还包括可拆卸设置在矿靴的内部的衬板，所述第一压力传感器和zigbee无线模块固定埋设在衬板内，衬板内还固定埋设有第二充电线，第二充电线能够从衬板侧边伸出且沿矿靴的靴筒内壁向外延伸，靴筒外部固定设置有第二魔术贴，第二魔术贴能够将充电线伸出靴筒的部分固定。
9、作为本发明一种井下安全监测装置的进一步优化：所述接触板的背面能够伸出所述滑槽，接触板的正面位于滑槽内部，接触板的正面与滑槽的底部通过复位弹簧连接，所述罐笼的内壁可拆卸地设置有用于对接触板进行限位的限位板。
10、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：监测方法，基于上述的井下安全监测装置，包括以下步骤：
11、为每个矿工赋予个体状态监测模块，并且启动个体状态监测模块、罐笼监控模块和风险位置监测模块；
12、当上位机接收到的来自于个体状态监测模块的姿态感应信号在预设的第一判断时长内均小于第一阈值时，进行报警；
13、当第二压力传感器的压力信号在预设的第二判断时长内均达到第二阈值时，监控处理器控制摄像头开启拍摄罐笼得到罐笼内部画面，并将罐笼内部画面传输至外部的上位机，上位机对罐笼内部画面进行识别判断矿工存在风险时，进行报警；
14、当热成像处理器对红外热像仪拍摄的红外图像进行识别判断矿工在风险位置移动时，控制警报器进行预警。
15、作为本发明监测方法的进一步优化：所述个体状态监测模块的具体工作方法包括：
16、利用第一压力传感器持续采集姿态感应信号；
17、筛选出姿态感应信号中低于第一阈值的部分作为第一判断对象；
18、将多个连续的第一判断对象作为一组，如果一组第一判断对象对应的第一监测时长达到预设的第一判断时长，则进行报警。
19、作为本发明监测方法的进一步优化：所述罐笼监控模块的具体工作方法包括：
20、利用第二压力传感器持续采集压力信号；
21、筛选出压力信号中低于第二阈值的部分作为第二判断对象；
22、将多个连续的第二判断对象作为一组，如果一组第二判断对象对应的第二监测时长达到预设的第二判断时长，则摄像头将拍摄得到罐笼内部画面传输至外部的上位机；
23、上位机对罐笼内部画面进行识别判断矿工存在风险时，进行报警。
24、作为本发明监测方法的进一步优化：所述风险位置监测模块的具体工作方法包括：
25、利用红外热像仪持续采集连续的红外图像；
26、基于预定的时长选取两个红外图像作为处理对象；
27、从处理对象中提取出热目标，并且比较两个处理对象中热目标的位置；
28、当两个处理对象中热目标的位置之间的距离差值大于阈值时，生成报警信号。
29、有益效果：本发明的个体状态监测模块的第一压力传感器用于感应矿工身体压力生成姿态感应信号并且传输给监测处理器，监测处理器通过zigbee无线模块组成的无线通讯网络将姿态感应信号传输至外部的上位机，矿工一旦摔倒即可监测到进行报警；
30、罐笼监控模块的摄像头可拆卸地设置在罐笼的顶部，接触板滑动过程中能够挤压或远离第二压力传感器，第二压力传感器受到挤压时生成压力信号并且传输至监控处理器，监控处理器控制摄像头开启，保证矿工在罐笼内的安全；
31、风险位置监测模块的红外热像仪用于拍摄红外图像，并将红外图像传输给热成像处理器，热成像处理器基于对红外图像进行识别得到的识别结果输出指令控制警报器发出警报，警示矿工不要在在车辆行驶区域逗留。
1.一种井下安全监测装置，其特征在于：包括个体状态监测模块、罐笼监控模块和风险位置监测模块；
2.如权利要求1所述的井下安全监测装置，其特征在于：所述个体状态监测模块还包括与矿靴(1)的靴底(101)可拆卸连接的安装垫板，安装垫板上开设有容纳槽，所述第一压力传感器(105)和zigbee无线模块(106)固定嵌设在容纳槽内，安装垫板的侧部设置有与容纳槽连通的通道，通道内设置有第一充电线，安装垫板上还固定连接有第一魔术贴(103)，第一魔术贴(103)能够捆在矿靴(1)的鞋面上将安装垫板和矿靴(1)固定。
3.如权利要求2所述的井下安全监测装置，其特征在于：所述安装垫板的侧部还转动设置有挡板(102)，挡板(102)能够将所述通道封闭。
4.如权利要求1所述的井下安全监测装置，其特征在于：所述个体状态监测模块还包括可拆卸设置在矿靴(1)的内部的衬板(104)，所述第一压力传感器(105)和zigbee无线模块(106)固定埋设在衬板(104)内，衬板(104)内还固定埋设有第二充电线(107)，第二充电线(107)能够从衬板(104)侧边伸出且沿矿靴(1)的靴筒内壁向外延伸，靴筒外部固定设置有第二魔术贴(108)，第二魔术贴(108)能够将充电线伸出靴筒的部分固定。
5.如权利要求1所述的井下安全监测装置，其特征在于：所述接触板(202)的背面能够伸出所述滑槽(203)，接触板(202)的正面位于滑槽(203)内部，接触板(202)的正面与滑槽(203)的底部通过复位弹簧(205)连接，所述罐笼(2)的内壁可拆卸地设置有用于对接触板(202)进行限位的限位板(206)。
6.监测方法，基于权利要求1-5任意一项所述的井下安全监测装置，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述个体状态监测模块的具体工作方法包括：利用第一压力传感器(105)持续采集姿态感应信号；
8.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述罐笼监控模块的具体工作方法包括：利用第二压力传感器(204)持续采集压力信号；
9.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述风险位置监测模块的具体工作方法包括：利用红外热像仪(3)持续采集连续的红外图像；
