都说“矿产品是工业的粮食,而矿山则是产粮食的土地”,矿业作为传统行业中的典型代表,对我国经济发展起到支柱性的作用,但一提起传统煤矿,人们自然会想到的画面是:漆黑的矿道、沾满煤灰的矿井工人、繁杂困难的采煤工序等。而如今到了5G时代,“煤矿+智能”的样子值得期待!
满眼生机转化钧,天工人巧日争新。
反观现状,矿山安全生产管控体系面临着许多挑战。
矿山工作环境相对恶劣、人才紧缺、工作压力大,导致人为因素造成的安全生产事件时有发生,因此有效加强人员危险行为管控是重点。与此同时矿山作业环境相对负载,设施设备众多,运行状态监管上有较大的难度,数据资源众多,但缺少深度挖掘和关联分析的应用,利用率较低,对于安全监管不仅难度大还支撑有限。当前矿山的安全管理仍是以人工监管为主,则更多为“事后”响应,无法做到“事前”预测、“事中”预警的情况。
“矿山智能化”既是解决现实需求,更是顺应趋势而为,虽然这是一条充满挑战的道路,但总有先行者正在披荆斩棘的开拓。
华为携手上海云话科技基于CANN(异构计算架构)联合打造的“智能矿山安全生产管理平台”,将更便捷和更高效地服务于更多矿山安全生产建设。
CANN是华为针对AI场景推出的异构计算架构,提供了使用底层算力的专用计算语言(Ascend Computing Language,简称AscendCL)。兼具了运行管理器,媒体预处理和任务调度管理器等相关接口,同时也预置了NN、Blas等功能丰富的算子库,帮助开发者更便捷的使用ATC模型转换工具进行模型转换。
不仅如此,从环境搭建到代码运行、API使用到端到端部署、模型选型到性能优化,昇腾社区CANN专家团通过码云(Gitee)、论坛、社交群组等多种渠道帮助社区用户高效闭环问题。在智能矿山项目中,昇腾社区CANN支撑团队协助用户快速搭建软硬件设备环境、支撑部署智能矿山模型并调试通过,并根据需求,定制开发多路视频流AI并行推理样例,帮助用户进行对性能进行充分优化,极致发挥昇腾AI处理器的澎湃算力。
在华为和云话科技团队通力合作下,推出的智能矿山安全生产感平台。
智能矿山视觉感知平台是利用计算机视觉技术,在不需要人为干预的情况下,通过对视频图像进行自动分析,实现对业务场景中目标的定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,即通过端-边-云架构,实现矿山智能感知-智能认知-智能决策的一站式应用。
智能矿山安全生产感知平台架构
目前该平台已具备五大优势:
● 无需改动现有视频监控系统,不仅兼容主流摄像头及监控平台,同时支持5G摄像头;
● 支持边缘计算架构,可大幅降低算力成本;
● 可弹性部署,动态增减摄像头、按需购买算法进行场景分析;
● 平台已经接入300路视频数据,帮助持续优化算法;
● 已支持井下30多个细分场景的专用算法开发。
场景一:人员行为检测
监控矿井内工作人员的行为轨迹, 当人员有挥手求救、摔倒、 多人聚集、快速移动、异常滞留等异常行为时及时预警,降低安全风险,提升安全保障能力。
场景二:违章作业检测
降低现场操作风险,实时提醒不规范行为增强监管,优化作业规范
无人值守
越界闯入
场景三:装备佩戴规则检测
煤矿安全规程规定井下矿工需全程佩戴安全帽等装备,疫情期间要求全程佩戴口罩,但现实中时有违规行为,存在严重安全隐患,在摄像头监控的视野范围内,设置装备检测区域,一旦脱帽或口罩立即触发报警。
(未)佩戴安全帽检测
场景四:设备运行状态检测
主运皮带检测,皮带跑偏、空载、堆煤等智能识别;皮带坐人、逗留行为监控;皮带滚筒打滑、撕裂识别;同时可对井下交通信号灯检测,信号灯故障识别
(皮带跑偏检测)
场景五:工作面设备检测
综采工作面煤壁片帮智能检测,通过智能视频分析技术检测矿井作业面、巷道侧壁变形,破坏脱落等片帮异常及时预警。
采煤机工作时人员靠近检测(上图)
采煤机在工作状态时高速运转,人员靠近极易发生事故,当检测到人员违规靠近时及时预警(上图)
场景六:煤矸石智能检测
通过物体动态识别算法,安全生产感知平台实时检测皮带上的煤矸石,及时告警,与机器臂等设备联动,快速抓取移除煤矸石,降低风险和损失。
场景七:环境态势检测
监控矿井内环境态势变化, 当有风门开启、浓烟/雾、火光、积水等状况及时预警,快速排查风险、启动应急预案。
(风门开启检测)
(矿井烟雾火光检测)
目前,全国智能矿山的发展和建设已经进入快车道,同时,智能矿山也是AI的最佳应用行业之一。加快煤矿智能化建设步伐,用科技手段推动实现煤矿本质安全、高效运营,让矿山旧貌换新颜!