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数智源智慧矿山安全监管平台方案

矿山安全管理,涉及人、机、环、管 4 个要素,如何全面掌握矿山安全;如何处理好可视化与警报、分析和动态计划、数字孪生、集成自动化和认知网络;可视化工具如何从监控指挥中心转为一线业务人员工作利器,更全面数据融合应用和互动应用需求,对此数智源科技给出智慧矿山安全监督平台方案。
资讯频道文章B

       一、方案背景

  “十四五”期间,中国仍将扮演全球经济增长引擎,随着经济进入“新常态”发展阶段,高速增长必然转向高质量发展。高质量发展对于国有企业提出了新的发展要求,打造“世界一流”成为新阶段国资国企改革的重点目标。打造能源类企业数字化转型示范,加快建设智能矿山等智能现场,提高集成调度、远程操作、智能运维水平,强化能源资产资源规划、建设和运营全周期管控能力。面对安全、资源、运营、环保等方面的关键挑战,目前矿山自动化水平、数字化管理和智能化决策等,仍存在进一步提升的空间。推动科技创新加速,推进有色金属矿山智能升级需求迫切。

  而矿山安全管理,涉及人、机、环、管 4 个要素,如何全面掌握矿山安全;如何处理好可视化与警报、分析和动态计划、数字孪生、集成自动化和认知网络;可视化工具如何从监控指挥中心转为一线业务人员工作利器,更全面数据融合应用和互动应用需求。如上种种问题都是矿山行业痛点。

  并且,目前矿山安全监管存在不足,以下问题:数据孤岛,多源数据面临的萃取、转换和语意融合等问题;源于传统安防系统的理念,视频监控基本是独立系统,局部小规模应用;智能视频、智能分析模型应用以本地化为主,低层次应用;辅助决策停留在勘探、采矿环节数据采集,智能辅助决策刚刚起步。


  二、解决思路

  数智源智慧矿山安全监督平台方案从数据汇聚、数据挖掘、图像展示这几个方面入手给出解决思路。

  1、数据汇聚

  加强全域数据的及时汇聚,形成云上资源池,并与单位或部门的大数据(数据湖)联通共享,结合与业务数据的联动共享应用,及时准确识别或计算出某个时刻、某个监控镜头、某个环节正在流转的人、物、事件,并对数据进行阈值设定,或风险分析或事件佐证。

  

  2、数据挖掘

  

  3、图像展示

  利用图层叠加技术和数据可视化技术,在原始视频监控图像或三维场景模型或可视化分析界面之上,灵活叠加对应的静态信息、动态业务信息、智能识别信息,实现具体业务场景应用。

    

       三、方案简介

  基于矿山现有网络资源搭建智慧矿山安全监管平台,实现全目标可视化、全流程数字化、全周期数字孪生,借助安全感知设备、视频监控设备、生产装备设备等完善信息收集能力,同时融合大数据、人工智能、AR视频增强等关键技术,构建融合、统一、智能、高效的“智慧大脑”,逐步建设具有主动感知、自助分析、深度学习、智能决策的矿山安全监管体系。

  1、方案架构

      

     2、部署架构

       四、 方案亮点

  1、资源接入能力

  视频通过视频智联平台,接入市场主流厂家品牌摄像机和平台。前端感知设备通过PLC,UDP等方式接入。前端物联网设备如温感、烟感、空气传感器等。业务系统提供API、数据库共享、消息队列、文件订阅、离线文件等多样式接入。

  2、AI视频分析能力

  (1)行为分析类:

  应用场景:周界防范、区域入侵、拌线检测、目标跟踪、物品监控等应用。

  (2)特征识别类:

  应用场景:车辆识别、车牌识别、人脸识别、人体特征识别、安全装备识别等应用。

  (3)自定义算法训练:

  应用场景:根据业务监管要素、流程对视频识别算法进行训练,使得识别算法可以根据业务要求进行识别,满足视频智能监控分析需求。

         3、场景化能力

         4、数据融合可视化

        

       五、应用实例

  1、背景介绍

  山东黄金以三山岛金矿为试点单位打造“国际一流示范矿山”,通过形成一套可复制、可推广的国际一流矿山标准和经验,以点带面, 进一步提升集团矿山整体建设水平。矿山安全全景融合平台作为大数据及人工智能应用子项目于2020年投入建设。

    1.1 建设目标

  (1) 进一步提升安全监测能力:融合应用接入大数据云平台、视频监控、智能视频分析算法及智能分析模型,将每个环节细化,提升数据安全监测能力。

  (2) 进一步提升矿山监管效能立足矿山场所构建视频、标签、区域、智能识别算法和业务数据融合应用,赋能业务,实现矿山全业务监管场景覆盖。

  (3) 进一步提升业务决策支撑水平结合应用场景、业务数据以及智能识别算法识别数据,为业务一线人员提供工作利器,实现被动式监管向主动式监管切换。

  1.2  监管资源接入

  系统通过安全监管平台资源接入能力,借助标签联动和可视化交互组件联动卡口、斜坡道、主/副井、业务监控主题等监 管资源,结合各类业务系统数据,形成高低两级协同、业务联动、运作高效的资源监管体系。

  1.3  智能识别算法接入

  

  1.4  业务系统接入

  基于大数据云平台,通过API方式进行业务系统数据采集,同时提供数据库共享、消息队列、文件订阅、离线文件等多样式业务数据接入。


  2、应用场景

  基于现有网络资源环境搭建智慧矿山安全监管平台,主要应用场景包括安全监管平台、矿山一张图和数据资产融合应用。    

  

  2.1  安全监管平台

       平台实时视频、系统、设备联防联动。"矿山一张图”融合汇聚所有监管资源统一管理;三维+AR+AI+BI融合应用方式。业务一线部门工具。电运车间、选矿车间、质检中心、充填中心等。

  从宏观角度,形成值班管理、人员车辆安全监测、机电设备安全、环境、矿井水位安全等数据主题展示。领导通过一张图即可便捷掌握矿山安全管控情况,实现视频、业务系统和设备之间联防联动。

  搭建行业设备远程监控及技术工作服务平台,利用大数据、AR视频增强、虚拟仿真、云视讯等技术,通过数据分析、专家系统为企业提供远程设备调试、系统升级改造、线上专家会诊、技术支持快速服务,提供企业设备运维、生产优化、质量改进、安全环境优化等全方位远程辅助与技术支持。云视讯实现远程技术服务,通过数据分析、专家系统为企业提供远程设备调试、系统升级改造、线上专家会诊、技术支持快速服务,提供企业设备运维、生产优化、质量改进、安全环境优化等全方位远程辅助与技术支持。

         

       2.2 矿山一张图

       2.2.1 智能应用

  基于矿山三维模型,通过增强现实技术,将高点监控视频画面中的重点区域、摄像头、人员卡口以及车辆卡口信息通过不同的业务图层,呈现实景立体指挥调度。

  

  2.2.2 人员监测

       主要应用为斜坡道或出入口,进行人员权限认证、人员计数等功能。车辆监测,主要应用场景办公区大门口,进行车牌识别、权限认证、车辆计数等功能。安全帽监测,工作区域人员必须佩戴安全帽。区域入侵监测,非工作时间进入矿区或进入工作区域。

  2.2.3 链式取证

       基于智能识别结果、 业务单证流转信息、时间等,自动关联匹配实 时位置视频、历史结构 化视频片段,形成监管 闭环链条。

  

  

       2.3 数据资产融合应用

       2.3.1 质检中心

       以大数据平台为基础、数据驱动为方法,作为业务一线人员应用标准工具,为矿山采矿、选矿、质检等相关业务数据分析与展示,提升业务数据辅助决策水平。

  

 

     2.3.2  选矿数据监测

  


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