章 前 言

節(jié)建設(shè)的背景和必要性

為嚴厲打擊煤礦非法違法組織生產(chǎn)行為，加快推進“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”應(yīng)用工作，2023年1月國家礦山安全監(jiān)察局綜貴州局下發(fā)專項文件《關(guān)于印發(fā)加強煤礦瓦斯超限風(fēng)險防控措施十條的通知》（礦安黔〔2023〕3號）及礦井不安全行為識別，要求井下攝像儀都要實現(xiàn)分析功能。

第二節(jié)建設(shè)目標(biāo)

針對國家礦山安全監(jiān)察局貴州局要求在井下安裝高清攝像儀和智能分析設(shè)備等設(shè)備，利用智能化視頻識別等技術(shù)，對傳感器移動位置，用風(fēng)管對傳感器吹風(fēng)等不安全行為進行等視頻，及時發(fā)現(xiàn)煤礦異常動態(tài)，自動生成、推送報警信息，實現(xiàn)全天候遠程監(jiān)測的目標(biāo)。

第三節(jié)設(shè)計原則

考慮到“AI分析”的實際應(yīng)用狀況和將來的發(fā)展趨勢，同智能分析建設(shè)方案時兼顧技術(shù)新舊更替不斷加快的特點，以“整體設(shè)計，分布實施”為原則，建設(shè)“AI分析”監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)煤礦企業(yè)的規(guī)范化、標(biāo)準化和智能化管理；達到全天候遠程監(jiān)測的目的。整體方案設(shè)計遵循以下設(shè)計原則：

1、先進性 

“AI分析”涉及面廣、內(nèi)容豐富，產(chǎn)品以實用性為原則，信息取舍既考慮了全方位應(yīng)用和監(jiān)測需要，又防止了產(chǎn)品過于龐大。同時，在功能、數(shù)據(jù)、性能、接口、編碼等各方面進行科學(xué)規(guī)劃設(shè)計，確保產(chǎn)品實用、好用、易用。

2、系統(tǒng)穩(wěn)定性 

穩(wěn)定性好、容錯能力強，能夠長時間、不間斷穩(wěn)定運行，以實現(xiàn)高質(zhì)量的煤礦各監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控運行。

3、實用性 

在兼顧系統(tǒng)具有先進性能的同時，按照實用性的原則，充分考慮客戶需求，分清主次、重點突出，貼近實際，以保證不同文化層次的操作者及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)熟練操作系統(tǒng)，以少的投資創(chuàng)造出大的收益。

4、可靠性 

我們在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準及計量有關(guān)部門技術(shù)防范的要求，貫徹質(zhì)量條例，保證系統(tǒng)的可靠性。采用成熟、穩(wěn)定、完善和通用的AI分析建設(shè)方案術(shù)設(shè)備，系統(tǒng)具有升級能力和技術(shù)支持，能夠保證全天候長期穩(wěn)定運行。有完備的技術(shù)培訓(xùn)和體系。

5、系統(tǒng)安全性 

硬件設(shè)備具有防破壞性的安全性功能，整個系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、中心機房和前端，過載、斷電和人為破壞。軟件不受病毒感染、黑客攻擊，能夠防止非授權(quán)用戶的非法入侵、授權(quán)用戶的越權(quán)使用等情況；能夠設(shè)置各種級別的權(quán)限控制、審核、操作日志等功能；能夠設(shè)置數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。本系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)多為敏感、涉密信息，數(shù)據(jù)采用分布存放相互隔離，數(shù)據(jù)在相互傳輸過程中，采用專用的加密傳輸方式，保證數(shù)據(jù)信息不被非法泄漏、截獲、或篡改，同時考慮數(shù)據(jù)的異地備份和數(shù)據(jù)容災(zāi)，具有高度的安全和保密性。

6、擴充性 

系統(tǒng)在設(shè)計之初，充分考慮未來發(fā)展的需要，以便以小的代價、快的速度順利實現(xiàn)功能升級或?qū)印?/p>

系統(tǒng)是一個相對開放的系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)中心設(shè)備的授權(quán)，對其使用、訪問、查詢等進行授權(quán)，結(jié)合工程要求，以及今后發(fā)展要求，使系統(tǒng)有較大的擴充余地。

選擇標(biāo)準化的部件，具有很大的靈活性和容量擴展性。

遵守各種標(biāo)準規(guī)定、規(guī)范進行設(shè)計，為系統(tǒng)的擴展提供一個良好的環(huán)境。

系統(tǒng)設(shè)計采用支持并符合、國家標(biāo)準、工業(yè)標(biāo)準及行業(yè)標(biāo)準的產(chǎn)品，使系統(tǒng)具有良好的兼容性，以利于現(xiàn)在和將來的設(shè)備選型及遠程集成，便與保證各供應(yīng)商產(chǎn)品的協(xié)同運行，便于施工、維護和降低成本。

7、標(biāo)準性 

整個監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式架構(gòu)，選用標(biāo)準化接口和協(xié)議，并具有良好的兼容性和擴展性，系統(tǒng)建設(shè)完全遵守國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準與規(guī)范，參照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求來組織實施，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標(biāo)準，依據(jù)本地的實際情況和經(jīng)濟情況，從不同層次、不同角度、以點帶面地開展整個監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)工作。

8、經(jīng)濟性 

系統(tǒng)建設(shè)在實效、先進、經(jīng)濟、可靠和充分滿足系統(tǒng)功能的前提下，體現(xiàn)高性價比。采用經(jīng)濟實用的技術(shù)和設(shè)備，充分利用現(xiàn)有資源，綜合考慮系統(tǒng)的建設(shè)、升級和維護費用。

第四節(jié)設(shè)計依據(jù)

? 礦山智能化建設(shè)標(biāo)準；

? 礦山“視頻分析”工作方案（征求意見稿）

? 礦山“視頻分析”智能監(jiān)管平臺接入細則

? 《關(guān)于印發(fā)加強煤礦瓦斯超限風(fēng)險防控十條措施的通知》（礦安黔〔2023〕3 號）

第二章 建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)主要由智能AI分析管理平臺和礦端“AI分析設(shè)備”系統(tǒng)組成。礦端“AI分析設(shè)備”主要分結(jié)構(gòu)方式：由前置智能分析設(shè)備和普通高清攝像儀組合，普通高清攝像儀主要收集視頻資料，智能分析設(shè)備進行視頻分析和報警信息推送。

 

系統(tǒng)功能

1、綜合展示

展示礦端視頻接入在線、離線情況的統(tǒng)計。實現(xiàn)對礦端視頻分析報警情況的統(tǒng)計，移動傳感器報警、對傳感器吹風(fēng)報警、攝像頭遮擋或挪動角度報警、人員入井異常情況報警。同時可將信息展示到相關(guān)大屏。

2、傳感器移動識別

在重要位置安裝攝像儀，識別到傳感器，當(dāng)攝像儀檢測不到傳感器時地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

3、攝像機管理（NVR攝像機接入）

礦上視頻監(jiān)控體系是經(jīng)過不斷建設(shè)，逐步完善的，存在多品牌、多型號攝像機的情況。

為了滿足大限度的利舊，減少重復(fù)投資，系統(tǒng)支持支持網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻流的接入；支持標(biāo)準視頻流協(xié)議RTSP、ONVIF等的接入；系統(tǒng)能夠支持與多品牌、多型號的攝像機、視頻監(jiān)控平臺對接；能夠?qū)崿F(xiàn)對異品牌、異型號、異碼流的攝像機實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

同時能夠手動劃定每一個AI項目在圖像的檢測區(qū)域, 并指定檢測時間和告警級別,以及后續(xù)關(guān)聯(lián)的動作.

  4、人員巡檢

實時檢測井下關(guān)鍵位置的圖像,追蹤關(guān)鍵巡檢人員(水泵房和變電所巡檢員)是否按時到達指定位置；將巡檢軌跡信息實時發(fā)給平臺。

 5、聚集監(jiān)測和人數(shù)統(tǒng)計

周期性在劃定的區(qū)域內(nèi)進行人數(shù)統(tǒng)計；并通知到相關(guān)人員. (例如:等車的人數(shù)通知給膠輪車司機) 人數(shù)統(tǒng)計功能和人員入侵功能可以同時存在，也可以單獨存在。

 6、入侵監(jiān)測

人員進入劃定禁入?yún)^(qū)域后立即報警；當(dāng)出現(xiàn)多個區(qū)域同時有人員入侵時同時發(fā)出報警信息。也可提供跨越皮帶等違章動作的判斷,可同時提供邏輯判斷, 比如在采煤機和掘進機運行時, 周圍不可以靠近,檢測某些關(guān)鍵場所和關(guān)鍵時刻不能有人接近, 比如小火車運行時周圍不能有人跟車, 絞車運行時周圍頁不能有人。

 7、脫崗監(jiān)測

在劃定的區(qū)域內(nèi)檢測人員是否在崗，不在崗立即報警；脫崗閾值時間可以自定義。

 8、安全帽監(jiān)測

在劃定的區(qū)域內(nèi)當(dāng)人員帶安全帽了不報警，當(dāng)人員沒有帶安全帽立即報警。

 9、吸煙和口罩監(jiān)測

在禁煙區(qū)域檢測人員是否有抽煙行為，如果抽煙了立即報警。檢測到有人員沒有帶口罩時立即報警。

 10、工作面刮板機監(jiān)測

在工作面的刮板機尾鏈條回轉(zhuǎn)位置安裝工業(yè)相機和補光設(shè)備.通過人工智能深度學(xué)習(xí)判斷圖像中鏈條的形變,錘頭的脫落或者形變。 

11、掘進面 敲幫問頂監(jiān)控

在掘進過程中，通過人工智能深度學(xué)習(xí)判斷工人的行為動作,工人是否按標(biāo)準完成敲幫問頂動作，發(fā)現(xiàn)違規(guī)及時告警。

12、護幫板支護監(jiān)測

當(dāng)護幫支護展開不到位的情況下立即報警。

 

13、風(fēng)門監(jiān)測

檢測兩個風(fēng)門是否有同時打開的情況，如果打開了立即報警。

14、膠輪車超速監(jiān)測

檢測到無軌膠輪車超速后，報警抓拍圖像，識別車號. 形成報表。

15、地下水泵房漏水監(jiān)測

采用現(xiàn)有的相機對水泵實時監(jiān)測AI分析，補充漏水傳感器，當(dāng)發(fā)生漏水現(xiàn)象時及時報警。

16、視頻聯(lián)網(wǎng)接口

能夠提供滿足GB/T28181協(xié)議要求的視頻聯(lián)網(wǎng)端口。

17、安全防護認證

數(shù)據(jù)上傳時，自動獲取智能監(jiān)管平臺認證。

 18、傳感器移動識別

在T1或T2位置安裝攝像儀，識別到傳感器，當(dāng)攝像儀檢測不到傳感器時地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

19、對傳感器吹風(fēng)識別

當(dāng)T1或T2位置安裝攝像儀，識別到有用管子對準傳感器吹風(fēng)等不安全行為，地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

20、攝像頭遮擋、挪動角度識別

識別到攝像頭被遮擋（每小時識別一次）或識別到攝像頭挪動角度（每小時識別一次），地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

21、帶標(biāo)記實時播放

帶標(biāo)記實時播放地址發(fā)生變化時，地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

22、攝像頭在線、離線檢測

每5分鐘上傳一次攝像頭狀態(tài)信息至監(jiān)管平臺，當(dāng)檢測不到攝像儀狀態(tài)后地面服務(wù)器報警，并截圖上傳服務(wù)器。

23、視頻聯(lián)網(wǎng)接口

能夠提供滿足GB/T28181協(xié)議要求的視頻聯(lián)網(wǎng)端口。

24、安全防護認證

數(shù)據(jù)上傳時，自動獲取智能監(jiān)管平臺認證。

25、斷點續(xù)傳

上傳數(shù)據(jù)要具備斷點續(xù)傳功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)正常時，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中斷時的證據(jù)資料地面服務(wù)器。

26、時間同步

煤礦前置分析設(shè)備（或智能攝像頭）以及“分析”系統(tǒng)軟件的時間應(yīng)與北京標(biāo)準時間一致，要求24小時時間制。

27、報警管理

實現(xiàn)對T1或T2位置傳感器挪動位置、對傳感器吹風(fēng)等不安全行為、攝像頭遮擋或挪動角度、攝像儀斷網(wǎng)情況等報警信息管理與查詢，以及報警證據(jù)資料和報警處置流程的管理。實時掌握報警處置情況，避免煤礦違規(guī)，實現(xiàn)報警處置的閉環(huán)管理。

28、視頻分析報警統(tǒng)計

對視頻分析報警類型分布的統(tǒng)計，報警類型包括傳感器挪動位置、對傳感器吹風(fēng)等不安全行為、攝像頭遮擋或挪動角度、攝像儀斷網(wǎng)情況等。對視頻分析報警處置類型的分布統(tǒng)計，包括疑似違規(guī)生產(chǎn)、系統(tǒng)誤報、非生產(chǎn)人員經(jīng)過等。

29、實時視頻調(diào)閱及歷史報警查詢

煤礦企業(yè)進行視頻實時調(diào)閱。同時可查詢礦端當(dāng)前攝像頭歷史報警信息。

 

30、信息配置

(1) 默認參數(shù)配置

對本煤礦基本信息、傳感器挪動位置、對傳感器吹風(fēng)等不安全行為、攝像頭遮擋或挪動角度、攝像儀斷網(wǎng)情況等情況的閾值等信息進行配置。

(2) 攝像頭配置

提供攝像頭添加和配置功能，方便統(tǒng)一管理。

(3) 用戶權(quán)限

為系統(tǒng)提供權(quán)限管理功能，實現(xiàn)用戶的增刪查改，保證系統(tǒng)安全。

31、軟件授權(quán) 

針對軟件進行軟加密授權(quán)方式，為礦方保護軟件知識產(chǎn)權(quán)，防止被拷貝盜用。