CN114466159A - 掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及掘进面施工安全技术领域，特别涉及掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统，包括视频监控设备、图像识别处理设备、报警系统和远程控制设备，其中：所述视频监控设备监视人员、设备、环境等运行状况，并将视频图像传输给所述图像识别处理设备；所述图像识别处理设备利用图像智能识别技术，及时发现违章人员和不规范的作业行为，控制所述视频监控设备抓拍照片、自动录像；触发所述报警系统弹屏报警，输出报警信号，同时驱动所述远程控制设备输出控制信号。本申请既能实现对人员行为的识别，也能实现对矿井环境及物品（设备）状态等的识别，并能实现对运输皮带等主要生产设备的自动保护停机、智能调速控制，达到安全、节能的目标。

Description

掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统

技术领域

本发明涉及掘进面施工安全技术领域，特别涉及掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统。

背景技术

煤矿行业现有的反三违方式是通过人工对视频监控图像实时观看或事后回 放的方式对作业人员行为进行管理，需要大量管理人员介入，且难以做到全覆 盖，效率低、实时性不足，通过AI智能视频识别系统的建设，能及时发现违章 人员和不规范的作业行为，并报警，进一步提高管理效率，管理效果。

发明内容

本发明目的是提供一种掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统，实现对三违行为的智能识别，进行抓拍、报警、记录，并实现对设备的闭锁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统，包括视频监控设备、图像识别处理设备、报警系统和远程控制设备，其中：

所述视频监控设备监视人员、设备、环境的运行状况，并将视频图像传输给所述图像识别处理设备；所述图像识别处理设备利用图像智能识别技术，及时发现违章人员和不规范的作业行为，控制所述视频监控设备抓拍照片、自动录像；触发所述报警系统弹屏报警，输出报警信号，同时驱动所述远程控制设备输出控制信号。

较优的，所述视频监控设备包括普通摄像机、普通分析摄像机、人脸抓拍摄像机、高速分析摄像机或球形摄像机。

较优的，所述视频监控设备通过本安交换机接入工业环网，从而实现与所述图像识别处理设备相连接。

较优的，所述图像识别处理设备由分析装置、人脸对比服务器、AI服务器等组成。

较优的，所述图像识别处理设备对皮带锚杆、矸石、堆煤、非法运人等异常情况，人员不带安全帽、脱岗等违章情况，巷道烟雾、涌水、片帮冒顶等进行识别。

较优的，所述控制系统能控制皮带机、猴车、斜巷绞车等设备停车。

较优的，能够识别皮带上的煤量，并根据煤量大小输出控制信号调节皮带的运行速度，减少设备磨损和降低能耗。

较优的，能够统计每条皮带的运煤量，评估运输效率。

较优的，所述报警系统输出的报警信号包括声、光信号。

本发明具有以下技术效果：

1.将视频识别分析、工业联动控制等功能集成，利用通用数字摄像仪、AI智能摄像仪、控制主机、智能分析装置、远程控制设备等组成一个智能化、多功能、全天候的动态视频智能识别系统，做到视频机器视觉识别与工业控制相结合，既能实现对人员行为的识别，也能实现对矿井环境及物品（设备）状态等的识别，并能实现对运输皮带等主要生产设备的自动保护停机、智能调速控制，达到安全、节能的目标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为系统结构示意图；

图2为系统拓扑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人在没有作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。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统，包括视频监控设备、图像识别处理设备、报警系统和远程控制设备，其中：

所述视频监控设备包括普通摄像机、普通分析摄像机、人脸抓拍摄像机、高速分析摄像机或球形摄像机，监视人员、设备、环境等运行状况，并通过本安交换机接入工业环网，从而实现与所述图像识别处理设备相连接，将视频图像传输给所述图像识别处理设备；

所述图像识别处理设备由分析装置、人脸对比服务器、AI服务器等组成，利用图像智能识别技术，及时发现违章人员和不规范的作业行为，控制所述视频监控设备抓拍照片、自动录像；触发所述报警系统弹屏报警，输出声、光报警信号，同时驱动所述远程控制设备输出控制信号。

图2给出了掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统的一个实现例的拓扑结构。利用基于机器深度学习的AI智能技术，构建AI图像智能识别管理平台，以解决煤矿企业安全生产管理过程中遇到的困境，提升安全生产智能化管理水平，最终减少事故发生。

煤矿AI智能视频识别系统是以煤矿井下摄像仪的实时视频图像数据为基础，以AI图像智能识别技术为核心、以机器深度学习数学模型和报警系统为支撑、以自动化模糊控制技术为手段的综合性视频智能识别分析系统。

系统采用先进的数字化视频技术、AI图像智能识别技术及模糊控制技术，利用煤矿井下摄像仪的视频监控图像，监视和识别人员、设备、环境等运行状况，对皮带锚杆、矸石、堆煤、非法运人等异常情况，人员不带安全帽、脱岗等违章情况，巷道烟雾、涌水、片帮冒顶等进行识别，抓拍照片、自动录像、弹屏报警，输出报警信号，并能控制皮带、猴车、斜巷绞车等设备停车，能够有效遏制重大事故的发生；能够识别皮带上的煤量，并根据煤量大小输出控制信号调节皮带的运行速度，减少设备磨损和降低能耗；能够统计每条皮带的运煤量，评估运输效率。

在掘进头等关键场所，通过增加音视频一体的矿用本安型球型摄像仪，可以进行全方位视频监视、对现场喊话，双向对讲，井下可以通过手势识别主动向地面发起呼叫，开启双向对讲。

作为本系统的一个可能应用，可在掘进工作面的皮带机头、机尾、掘进迎头等地方安装AI摄像仪（枪机和球机）、矿用隔爆兼本安型综合接入网关KJJ113(用于皮带机和掘进机联动控制)、矿用隔爆兼本安型综合接入网关KJJ660（连接到矿工业环网，用于信号传输）。三违智能识别的内容：人员闯入危险区域，不挂防护网，无临时支护等，并抓拍、录像、报警。可实现：

1、三违识别率≥90%（误报率≤10%），人脸识别率≥90%（误报率≤10%），隐患识别率≥90%（误报率≤10%）

2、对三违、隐患可以根据需求进行全时段自动分析监管。

3、联动控制：能够对危险区域人员闯入情况进行识别，同时输出停止信号给皮带机和掘进机控制系统，紧急停机，从而实现安全防护。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.掘进面预警联动和标准化作业识别分析系统，包括视频监控设备、图像识别处理设备、报警系统和远程控制设备，其中：

所述视频监控设备监视人员、设备、环境的运行状况，并将视频图像传输给所述图像识别处理设备；所述图像识别处理设备利用图像智能识别技术，及时发现违章人员和不规范的作业行为，控制所述视频监控设备抓拍照片、自动录像；触发所述报警系统弹屏报警，输出报警信号，同时驱动所述远程控制设备输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，所述视频监控设备包括普通摄像机、普通分析摄像机、人脸抓拍摄像机、高速分析摄像机或球形摄像机。

3.根据权利要求1或2所述的识别分析系统，其特征在于，所述视频监控设备通过本安交换机接入工业环网，从而实现与所述图像识别处理设备相连接。

4.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，所述图像识别处理设备由分析装置、人脸对比服务器、AI服务器等组成。

5.根据权利要求1或4所述的识别分析系统，其特征在于，所述图像识别处理设备对皮带锚杆、矸石、堆煤、非法运人等异常情况，人员不带安全帽、脱岗等违章情况，巷道烟雾、涌水、片帮冒顶等进行识别。

6.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，所述控制系统能控制皮带机、猴车、斜巷绞车等设备停车。

7.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，能够识别皮带上的煤量，并根据煤量大小输出控制信号调节皮带的运行速度，减少设备磨损和降低能耗。

8.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，能够统计每条皮带的运煤量，评估运输效率。

9.根据权利要求1所述的识别分析系统，其特征在于，所述报警系统输出的报警信号包括声、光信号。

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