浅析视频技术与AI智能识别技术在智慧矿山场景中的应用

一、背景分析

能源与矿业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，同时也是一个安全事故多发的高危行业，施工阶段的现场管理对工程成本、进度、质量及安全等至关重要。国家矿山安监局陆续发布(矿安〔2022)128号)文、(矿安综〔2023〕5号)文推动矿山重大灾害风险防控，山西、贵州等各省积极响应并实施了相应举措。矿业智能化既是未来趋势，更是产业发展需求，建设智慧矿山已经成为矿业安全生产的必经之路，是推动行业提质增效和安全生产的有效保障。

为此，基于AI智能技术赋能视频监控系统，将被动变为主动，真正做到事前预警、事中常态检测、事后规范管理。通过安装在作业现场的各类监控装置，构建智能监控和防范体系，能有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人、机、物、料、法、环的全方位实时监控，助力采矿企业实现精细化开采、安全化生产、智慧化管理。

二、方案介绍

将物联网、移动互联网、云计算、大数据、人工智能、GIS等技术与矿山安全生产的各个环节深度融合，构建企业安全生产、管理的可视化、智能化综合管控平台，对矿业生产过程中的数据实时精准采集、高可靠传输、资源集成融合、智能化分析与处理等，满足多维感知、实时互联、协同控制、智能预警等需求，覆盖矿山安全生产的全流程，提升管控能力。

1、实时监控

将GPS/北斗定位技术、4G/5G通讯网络、AI、GIS等前沿技术，应用于矿山现场作业设备的实时跟踪，管理人员可实时掌握车辆的作业位置及矿区作业车辆分布情况。通过EasyCVR视频融合平台以及智能分析网关，实现监控设备的接入、汇聚、算法分析、预警上报等。

2、AI赋能

通过矿区现场监控摄像头采集的数据，结合AI智能算法，实现对人、车、物、危险行为等识别，如：是否佩戴安全帽、烟火、矿车脱轨、禁区闯入等，一旦识别出异常，立即触发警报，及时提醒作业人员，并通过平台以及移动端通知相关管理人员。通过AI算法实现对矿区作业场景的全线人员安全监管，实现对安全把控和产能的效率提升。

• 人员站位识别：当算法检测到货车区域上有人时，自动识别人员是否按照规定站位在相关区域内，如人员站在区域外则算法自动识别并发出告警；
• 安全带识别：当算法检测到货车上有人时，识别人员是否有使用安全带，如检测不到安全带则算法自动识别并发出告警；
• 安全服识别：当算法检测到货车区域上有人时，自动识别是否穿着手套，如未检测到手套，系统会自动发出告警；
• 玩手机识别：当算法检测到有人玩手机时会自动识别并发出告警，不允许作业区域内有人员玩手机；
• 区域入侵识别：当有货车从门口倒车进入车间时，识别货车停车区域内是否有人员，当检测到人员时，系统会自动识别并发出告警；
• 安全帽识别：对矿区进出人员进行安全监管，防止有未戴安全帽进入生产线现场的情况；
• 烟火识别：对监控区域进行实时烟火识别分析，当检测域出现火焰或者烟雾时，主动触发报警，并进行声光提示，通知相关管理人员及时处理；
• 睡岗离岗检测：对在岗执勤人员活动进行检测，当有人员离岗超出规定时间或者在相关岗位睡觉时触发告警；
• 矿车违规载人检测：对矿洞里运行的矿车实时监测，对搭乘矿车的危险行为实时监测和预警；
• 异常聚集检测：对区域的人员异常聚集活动进行检测，当有人员异常聚集则触发告警；
• 矿车脱轨检测：实时检测运行在轨道上的矿车是否发生脱离，一旦有，则立即触发告警；
• 定期未检修检测：实时监测需要定期维护的设备，当在规定时间内未有人员检修将触发告警；
• 人员翻越传输带检测：对传输带周边人员活动进行检测，人员靠近或试图翻越传输带时，立即发出告警，防止安全事故发生；
• 违反”行车不行人”规定检测：在斜坡洞口等区域，当有车辆运行时对活动人员进行检测，如有人员在此作业活动，则立即触发告警，并发出告警信号通知其避让；
• 禁区闯入检测：实时监测煤矿配电房等易发生事故的危险禁区，当有人员闯入时立即触发告警，可联动现场语音设备提醒闯入人员离开；
• 检修区域人员危险进入：检修区域检修完成前属于危险区域，防止非检修人员误入场地，发生安全事故。检修时间，非检修人员进入本区域将触发警报，提醒非法入侵。

3、灵活对接

可根据矿区要求，实时监控、算法报警与多系统对接达成联动，在算法报警的同时，将事件联系到其他系统，完成闭环，在最短的时间内达到报警防控的效果，减少财产的损失。

4、告警上报

平台可对矿区监管过程中的异常情况及时智能告警，如人员违规操作/行为（未戴安全帽等）、危险行为等，系统将抓拍并记录，同时将告警消息进行上报与推送，消息可通过邮件、语音、短信、消息通知、微信等方式推送给管理人员。

三、总结

平台具有强大的数据接入、处理及分发能力，兼容性强、开放度高，轻松部署，功能可灵活拓展，轻松与第三方集成，满足更高级的业务需求，降低矿井建设投资，实现矿区最优化管控。通过数据化、可视化、智能化、精细化综合管理，建立中心数据库等方式，强化数字化矿山管理资源共享功能，实现数据更新及时化、基础数据和重要生产数据管理集中化、信息与数据流向高效化、数据流动访问与使用权限科学化，助力矿山构建完善的共享管理信息系统。同时，打通各矿区与政府监管部门之间的数据互通共享，多方监管，实现安全应急事件的快速感知，提高矿山应急调度管理能力。