煤矿胶带智能AI视频分析系统在煤矿中的应用与研究

煤矿胶带智能AI视频分析系统在煤矿中的应用与研究
发布时间：2022-10-18T10:08:24.077Z 来源：《中国科技信息》2022年第6月第11期作者：高超、王庚午、刘景淼[导读] 随着煤矿信息化的发展，煤矿视频分析系统技术已经广泛地应用于矿井
高超、王庚午、刘景淼河南中平自动化股份有限公司河南省平顶山市 467000摘要：随着煤矿信息化的发展，煤矿视频分析系统技术已经广泛地应用于矿井，但仅依靠人力来进行分析和判别，已经无法满足实际工作的要求。

针对矿井的实际情况，文章首先对目前主流的智能影像分析技术与煤矿企业的集成进行了分析，介绍了矿井智能视频分析系统的产生背景、意义，并对其在矿井中的应用和发展趋势进行了讨论，并指出了在推广过程中存在的一些问题。

关键词：煤矿；智能AI视频分析；应用研究引言
在中国的煤矿企业内部，安全生产与生产组织越来越引起了社会的广泛重视。

煤矿发生伤亡事故常常立刻成为社会关注的焦点，这对煤矿企业和煤矿安全管理工作造成了很大的压力。

此外，由于在当前国内煤炭行业的大都企业是些大型劳动与资源双密集型的大型企业，其人员在各种生产和经营工作计划内容等层面的人力资源安排及其制定也会是更加特别地被注重，而对于煤矿传统的生产环节的一些传统的手工机械作业形式及人工调度等作业管理方式上则更无法更切实地充分细致的综合考虑了各个岗位矿井员工面临的各种岗位实际生产用工等状况，导致也加大导致了整个矿山人力资源方面上的一种严重浪费。

为此，必须明确提出要认真加强依法监督管理所有煤矿职工依法安全高效有序正常生产，切实地严格和履行依法矿山建设监管执法工作责任，及时合理准确有效管理指挥引导和合理协调有效控制煤矿各个阶段煤矿员工有效安全有效正常地生产，科学安全有序的合理安全准确地高效及时合理进行和按煤矿计划及生产与经营管理进度排产。

在遍布全国各地中国煤矿的所有煤炭企业矿井系统中，运用达到高度计算机智能化操作水平的AI视频远程监控指挥系统来进行全面跟踪管理大大提高了公司整个矿井生产与矿井正常运行时的煤矿技术及安全管理质量效率和保证矿井正常生产进度，是未来煤炭开采行业发展的必然趋势。

一、矿井智能化AI录像分析系统的提出及其意义
矿井智能视频分析系统一般是采用以当今先进水平的现代信息技术理论和计算机视频网络监控管理技术应用为研究基础，通过互联网对在矿井设备内发生的现场视频问题进行远程实时分析的智能管理，但是目前由于监控网络监控中发现的其他一些现场问题，一般也都是直接由矿山当地政府的智能视频技术管理监控部门组织来协调进行，通过联网对现场矿井内的实时视频情况进行监控分析、处理，从而直接对整个矿井企业的质量安全监控和确保安全生产情况进行管理。

（一）矿井智能视频分析系统的诞生背景目前，自然资源部中国政府同志高度强调重视了煤矿质量安全管理工作，并专门提出加强了如何加强新形势下煤矿企业安全工作管理上的有关要求。

但是，由于目前一些中小煤矿企业领导对自己上级政府主管煤炭部门安全监管的质量管理指导工作监督不力，造成出了的一些重特大安全灾害事故，造成出现了的大量潜在的安全人员事故伤亡，给国家人民劳动者的健康生命安危和公私财产都造成带来了危害极大程度的危害。

正是由于在当时这种特殊历史背景环境下，矿井智能视频采集分析处理系统的应运而生，同时，煤矿企业中的矿井智能视频监控分析处理系统也逐渐可以真正实现整个矿井企业中的科学监控合理的排产。

目前，智能采集的煤矿视频采集分析处理系统也已经可以在国内各个采矿行业矿井中也得到进行了相当广泛地的开发应用，但是因为当时矿井中的生产工作生活环境已经非常相当的艰苦恶劣，需要性能非常相当高的矿井视频智能监控设备，因此在煤矿企业中使用的并不多。

（二）矿井智能化的视频监控系统在矿井生产中的作用综上所述，矿井智能化装备的视频环境分析处理系统对于提高矿井灯下机电作业现场环境下的生产安全及管理效果起着到发挥了很关键的作用，能够有效实时地监测出井下现场环境下的可燃气体及其组成、相关矿井机电及作业控制设备运行的状况实际运行状况等情况，实现对井下作业环境的安全管理进行时刻监控和提前预警。

同时，煤矿企业中的智能化远程视频图像分析报警系统等也完全能够用来实现企业对现场员工的违法生产操作人员的管理，从而弥补了目前煤矿安全监控体系存在的不足。

煤矿企业监控系统的建立，有利于提高矿井的安全监管能力，科学、合理地安排生产计划。

在目前一些工矿地区，由于安全监管工作力度尚不够，监管工作力度仍不够，通过对于煤矿企业进行的日常监控专项监控，可以暂时代替地方煤矿各级安全文明生产工作监管指导部门组织的事故常规的监控，预防区域性安全违法生产事故活动的大规模发生，实现辖区煤矿企业正常安全有序生产体系的高效稳定地运行。

此外，该系统还能够针对矿井的具体情况，进行科学的排产，提高矿井生产的整体效益。

二、智能化的AI煤矿视频分析系统在矿井中的应用及发展动向
近年来，矿井监控系统逐步在煤矿安全生产中得到了广泛的应用。

通过计算机对整个矿井系统进行全面智能化实时的实时监控，可以及时有效快速地为提高整个矿井整体的生产安全高效生产、保护全体职工宝贵的健康生命资源和自身财产人身安全，同时对矿井进行科学的排产，从而提高矿井的生产效率。

目前，随着当地政府和有关煤矿安全监管机构的要求，矿井智能化监控系统已投入使用，为矿井安全管理提供了有力的支持。

（一）智能AI视频分析在矿井生产中的应用矿井中的大多数环境信息都是实时的、动态的，并且与其所在的空间位置密切相关。

传统的图像监测检索系统仅可对图像、图像等各种无组织图像监测信息数据资料进行有限空间范围和有限时间层次上有效地快速检索，而致使海量的有应用价值意义的数据信息迅速被淹没，导致信息利用率不高。

而利用基于视频AI算法的视频智能结构分析数据挖掘技术，可以实现从目标视频信息中自动发现目标并智能检测到特定目标结构的实时运动与特性，并自动从中目标提取识别出结构相应状态的关键特征信息，从而最终形成了相应特征的智能结构数据，为视频大数据下的智能数据快速挖掘设计和可视化应用实现奠定基础。

智能视频分析技术是利用深度学习的方法，对这些正反两类的样品进行标记、处理，然后利用神经网络的大规模训练设备，将模板中的特征值提取出来，然后再用算法移植等技术，将其装入矿井的图像存储分析服务器中，自动分析井下人员、设备，并将异常情况上报，并将其用于商业应用。

该视频监控报警系统同时还具有可以实现同时可以实现对在密闭矿井环境视频监控情况下监控人员进行的实时人脸特征识别，识别监控人员身份，识别监控人员行为，检测和分析（如矿井中的关键岗位脱岗、人员睡岗、禁区入侵、周界入侵、重点区域徘徊等），提高矿井安全管理水平。

同时，矿井智能化的视频分析系统也能实现对矿井现场的实时监测，并能为矿井的排产、管理、避险、救援等综合性的辅助服务。

（二）矿井智能AI视频分析的发展动向
今后，矿井智能监控系统将会持续深入地研究矿井的工作环境，使传统的矿井工业逐渐向智能化的高技术产业转型。

在未来，煤矿企业的智慧影像分析系统将与先进的信息技术、智慧煤矿、云计算、物联网等信息技术相结合，实现煤矿企业数据收集自动化、煤矿业务信息流程集成化、煤矿功能常规应用网络化、煤矿企业智慧管理高效化等发展目标。

为下一步少人、无人开采智能矿井打下了坚实的基础，使企业的安全管理水平得到了进一步的提高。

三、在推广过程中煤矿企业的视频智能分析系统中的问题
由于矿井中的视频监控系统在矿井中使用的时间较短，加之矿井环境极其恶劣，无法完全发挥其应有的功能。

然而，随着现代信息技术的飞速发展，矿井下环境中的防爆摄像机的使用越来越广泛，使得矿井安全的实时监测得以顺利地完成，为矿井安全视频监控系统的全面推广奠定了基础。

但在煤矿企业智能视频分析系统的实际应用中，煤矿企业为了节约成本，拒绝安装煤矿企业智能视频分析系统、煤矿企业智能视频分析系统的组网运行问题、煤矿企业智能视频分析系统与其他系统无法兼容问题等情况出现。

这些问题还有待于政府管理部门和工程师们在今后一段时间内加以解决。

四、结论
总的来说，通过智能的AI视频分析，可以随时随地对矿井现场的井下安全与生产状态进行全面实时监控调度和监控管理，对矿井的生产作业进行科学、合理地调度。

相信在不久的将来，矿井智能化的视频分析系统将会在煤矿安全生产中发挥更大的作用。

参考文献：
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