CN113556508A - 一种用于矿山井下智能识别系统 - Google Patents

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王海君
吴庆娟
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Abstract

一种用于矿山井下智能识别系统，系统分为三层，煤矿层、国家矿山局层以及监察监管部门层，煤矿层主要由流媒体服务器、AI分析装置、普通摄像仪、AI摄像仪组成，国家矿山局层主要由智能监控平台、流煤体服务器、FTP服务器组成，监控监管部门主要通过PC终端访问国家矿山局智能监控平台，总共包括Web端、智能监控平台、流煤体服务器(国家矿山局)、FTP服务器、流媒体服务器(矿山)、AI分析装置、AI摄像仪、普通摄像仪，所述智能监控平台部署在国家矿山局，作为整个系统的总调度和监控平台，负责接受和存储各矿提交的报警信息，负责协调FTP服务器提供上传报警图片和视频的显示和下载，负责协调流媒体服务器提供实时视频预览地址。

Description

一种用于矿山井下智能识别系统
技术领域
本发明涉及矿山智能识别技术领域，特别涉及一种用于矿山井下智能识别系统。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。在长期停产、停建和正在实施关闭的煤矿地，会有违法组织生产行为，会带来煤矿安全生产隐患，可现有煤矿缺少智能识别监管装置设施对煤矿进行实时监控并对内部情况进行识别。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于矿山井下智能识别系统，以克服现有技术中的不足；
为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：
一种用于矿山井下智能识别系统，系统分为三层，煤矿层、国家矿山局层以及监察监管部门层，煤矿层主要由流媒体服务器、AI分析装置、普通摄像仪、AI摄像仪组成，国家矿山局层主要由智能监控平台、流煤体服务器、FTP服务器组成，监控监管部门主要通过PC终端访问国家矿山局智能监控平台，总共包括 Web端、智能监控平台、流煤体服务器(国家矿山局)、FTP服务器、流媒体服务器(矿山)、AI分析装置、AI摄像仪、普通摄像仪，所述智能监控平台部署在国家矿山局，作为整个系统的总调度和监控平台，负责接受和存储各矿提交的报警信息，负责协调FTP服务器提供上传报警图片和视频的显示和下载，负责协调流媒体服务器提供实时视频预览地址；所述AI分析装置基于ARM+DSP的架构，主要进行各种智能分析算法的运算，实时获取普通摄像仪图像通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器；所述AI摄像仪自带智能分析模块，除了普通摄像仪功能外，可通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器；
可选的，所述Web端采用B/S架构；
可选的，所述流煤体服务器(国家矿山局)部署在国家矿山局，负责接受各矿上传的实时视频，并转化为HTTP格式，提供给各省监管监察部门通过web页面进行预览；
可选的，所述FTP服务器部署在国家矿山局，负责接收各矿山流媒体服务器上传的报警图片和视频，并提供查看和下载接口；
可选的，所述流媒体服务器(矿山)部署在各矿山，负责接受矿山和AI分析装置、AI摄像仪上报的实时报警信息、图片和视频，并实时转发到国家矿山局智能监控平台和FTP服务器；负责将矿山的各摄像机视频流进行代理转发到国家矿山局的流煤体服务器，以便各省监管监察部门人员实时查看；
可选的，所述普通摄像仪将双向音频处理、广播、光电交换机、WIFI、双绞线等整合到一块主板上，任意搭配，支持级联、音视频对讲等功能，为AI分析装置提供分析图像；
有益效果：本发明通过定点在煤矿设置AI摄像仪及普通摄像仪对内部运行状况以及出入人员进行实时监控观察并将信息进行及时上传反馈发送报警信息，实现对关键地点、关键设备的远程监控，开发统一的智能监管平台，利用信息化、智能化及视频识别等技术手段，远程监控矿井出入井人员、总人数和相关设备开停状态，智能分析异常情况，实现自动报警和信息推送，便于监管监察部门利用分析结果对矿井进行有针对性的核查，严防长期关停矿井违法组织生产行为。
附图说明
图1为本发明控制系统设备架构图示意图；
图2为本发明控制系统流程图示意图；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-2所示，本装置包括Web端、智能监控平台、流煤体服务器(国家矿山局)、FTP服务器、流媒体服务器(矿山)、AI分析装置、AI摄像仪、普通摄像仪，所述智能监控平台部署在国家矿山局，作为整个系统的总调度和监控平台，负责接受和存储各矿提交的报警信息，负责协调FTP服务器提供上传报警图片和视频的显示和下载，负责协调流媒体服务器提供实时视频预览地址；所述AI分析装置基于ARM+DSP 的架构，主要进行各种智能分析算法的运算，实时获取普通摄像仪图像通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器；所述AI摄像仪自带智能分析模块，除了普通摄像仪功能外，可通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器；所述Web端采用B/S架构；所述流煤体服务器(国家矿山局)部署在国家矿山局，负责接受各矿上传的实时视频，并转化为HTTP格式，提供给各省监管监察部门通过web页面进行预览；所述FTP服务器部署在国家矿山局，负责接收各矿山流媒体服务器上传的报警图片和视频，并提供查看和下载接口；所述流媒体服务器(矿山)部署在各矿山，负责接受矿山和AI分析装置、AI摄像仪上报的实时报警信息、图片和视频，并实时转发到国家矿山局智能监控平台和FTP服务器；负责将矿山的各摄像机视频流进行代理转发到国家矿山局的流煤体服务器，以便各省监管监察部门人员实时查看；所述普通摄像仪将双向音频处理、广播、光电交换机、WIFI、双绞线等整合到一块主板上，任意搭配，支持级联、音视频对讲等功能，为AI分析装置提供分析图像，
工作原理：入井人员识别：在停产停工，但井口尚未物理封闭矿井的主、副井井口安装AI摄像仪或者普通摄像仪+AI分析装置，并在画面中绘制人员入侵区域。当人员进入到画面的入侵后AI设备立即产生报警信号以及生成报警图片，在报警图片中通过矩形框将入侵人员进行标注并统计出入侵的人数。AI设备将报警信息和报警图片实时上传到本矿的流媒体服务器中，流媒体服务器根据“煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+人数+当前时间+.jpg”这一规则生成JPG图处并通过FTP协议上传到国家平台。国家平台将数据进行存储用于后期的查看和取证；
货运车辆识别：在停产停工的煤矿运煤车辆出入口安装AI摄像仪或者普通摄像仪+AI分析装置，并在画面中绘制车辆入侵区域。对常用的货运车辆进行样本采集和训练，使AI设备通过深度学习机制可以自动识别出进出矿的货运车辆。当货运车辆进入到画面的入侵后AI设备立即产生报警信号以及生成报警图片，在报警图片中通过矩形框将通过的货运车辆进行标注并统计车的数量。AI设备将报警信息和报警图片实时上传到本矿的流媒体服务器中，流媒体服务器根据“煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+车数+当前时间+.jpg”这一规则生成JPG图处并通过FTP协议上传到国家平台。国家平台将数据进行存储用于后期的查看和取证；
运输状态识别：在停产停工的煤矿主井口安装AI摄像仪或者普通摄像仪+AI分析装置，对常用的运输设备进行样本采集和训练，使AI设备通过深度学习机制可以自动识别出矿山常用的运输设备。当运输设备在画面中移动时AI设备立即产生报警信号以及生成报警图片，在报警图片中通过矩形框将运输设备。 AI设备将报警信息实时上传到本矿的流媒体服务器中，流媒体服务器根据“煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+当前时间+.mp4”这一规则录制10秒的录像文件并通过FTP协议上传到国家平台。国家平台将数据进行存储用于后期的查看和取证；
摄像头遮挡、挪动角度识别信息：利用普通摄像仪和AI摄像仪自带的遮挡检测功能，在摄像仪画面上标定遮挡区域，当超过标定的遮挡区域后触发报警。通过矿上的流媒体服务器与摄像仪建立通信获取到遮挡报警信号，并将报警信号和抓取的图片上传到FTP服务器；利用AI摄像仪或者普通摄像仪+AI分析装置的方式,在摄像仪画面中标定一个参照物，当参照物在画面中的位置发生变化时触发报警信号。AI设备将报警信息和报警图片实时上传到本矿的流媒体服务器中，流媒体服务器根据“煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+当前时间+.jpg”这一规则生成JPG图处并通过FTP协议上传到国家平台。国家平台将数据进行存储用于后期的查看和取证；
实时视频流：将矿上的所有摄像仪取流的RTSP地址增加到流媒体服务器中，流媒体服务器再将各摄像仪视频通过RTMP协议推送到国家矿山局的流媒体服务器中，各省监管监察部门再通过web页面面查看各矿摄像仪的实时画面。

Claims (6)

1.一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：包括Web端、智能监控平台、流煤体服务器(国家矿山局)、FTP服务器、流媒体服务器(矿山)、AI分析装置、AI摄像仪、普通摄像仪，所述智能监控平台部署在国家矿山局，作为整个系统的总调度和监控平台，负责接受和存储各矿提交的报警信息，负责协调FTP服务器提供上传报警图片和视频的显示和下载，负责协调流媒体服务器提供实时视频预览地址；所述AI分析装置基于ARM+DSP的架构，主要进行各种智能分析算法的运算，实时获取普通摄像仪图像通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器；所述AI摄像仪自带智能分析模块，除了普通摄像仪功能外，可通过深度学习功能进行分析人员入井检测、货运车辆进出厂检测、运输状态识别以及摄像仪挪动和遮挡检测，并将报警信息实时上传到矿山流媒体服务器。
2.根据权利要求1所述的一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：所述Web端采用B/S架构。
3.根据权利要求1所述的一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：所述流煤体服务器(国家矿山局)部署在国家矿山局，负责接受各矿上传的实时视频，并转化为HTTP格式，提供给各省监管监察部门通过web页面进行预览。
4.根据权利要求1所述的一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：所述FTP服务器部署在国家矿山局，负责接收各矿山流媒体服务器上传的报警图片和视频，并提供查看和下载接口。
5.根据权利要求1所述的一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：所述流媒体服务器(矿山)部署在各矿山，负责接受矿山和AI分析装置、AI摄像仪上报的实时报警信息、图片和视频，并实时转发到国家矿山局智能监控平台和FTP服务器；负责将矿山的各摄像机视频流进行代理转发到国家矿山局的流煤体服务器，以便各省监管监察部门人员实时查看。
6.根据权利要求1所述的一种用于矿山井下智能识别系统，其特征在于：所述普通摄像仪将双向音频处理、广播、光电交换机、WIFI、双绞线等整合到一块主板上，任意搭配。支持级联、音视频对讲等功能，为AI分析装置提供分析图像。
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