章 前 言

節(jié) 建設(shè)的背景和必要性

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

第二節(jié) 建設(shè)目標(biāo)

針對(duì)國(guó)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(shí)別等技術(shù)，對(duì)傳感器移動(dòng)位置，用風(fēng)管對(duì)傳感器吹風(fēng)等不安全行為進(jìn)行等視頻，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦異常動(dòng)態(tài)，自動(dòng)生成、推送報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。

第三節(jié) 設(shè)計(jì)原則

考慮到“AI分析”的實(shí)際應(yīng)用狀況和將來的發(fā)展趨勢(shì)，同智能分析建設(shè)方案時(shí)兼顧技術(shù)新舊更替不斷加快的特點(diǎn)，以“整體設(shè)計(jì)，分布實(shí)施”為原則，建設(shè)“AI分析”監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化管理；達(dá)到全天候遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目的。整體方案設(shè)計(jì)遵循以下設(shè)計(jì)原則：

1、先進(jìn)性 

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

2、系統(tǒng)穩(wěn)定性 

穩(wěn)定性好、容錯(cuò)能力強(qiáng)，能夠長(zhǎng)時(shí)間、不間斷穩(wěn)定運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的煤礦各監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控運(yùn)行。

3、實(shí)用性 

在兼顧系統(tǒng)具有先進(jìn)性能的同時(shí)，按照實(shí)用性的原則，充分考慮客戶需求，分清主次、重點(diǎn)突出，貼近實(shí)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?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)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(jí)能力和技術(shù)支持，能夠保證全天候長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)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(gè)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、中心機(jī)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(jí)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(yùn)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(shí)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(kuò)充性 

系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，充分考慮未來發(fā)展的需要，以便以小的代價(jià)、快的速度順利實(shí)現(xiàn)功能升級(jí)或?qū)印?

系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)開放的系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)中心設(shè)備的授權(quán)，對(duì)其使用、訪問、查詢等進(jìn)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(kuò)充余地。

選擇標(biāo)準(zhǔn)化的部件，具有很大的靈活性和容量擴(kuò)展性。

遵守各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展提供一個(gè)良好的環(huán)境。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用支持并符合、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)程集成，便與保證各供應(yīng)商產(chǎn)品的協(xié)同運(yùn)行，便于施工、維護(hù)和降低成本。

7、標(biāo)準(zhǔn)性 

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

8、經(jīng)濟(jì)性 

系統(tǒng)建設(shè)在實(shí)效、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可靠和充分滿足系統(tǒng)功能的前提下，體現(xiàn)高性價(jià)比。采用經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jí)和維護(hù)費(fèi)用。

第四節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)

? 礦山智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；

? 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(tái)接入細(xì)則

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

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(tái)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(jìn)行視頻分析和報(bào)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(jì)。實(shí)現(xiàn)對(duì)礦端視頻分析報(bào)警情況的統(tǒng)計(jì)，移動(dòng)傳感器報(bào)警、對(duì)傳感器吹風(fēng)報(bào)警、攝像頭遮擋或挪動(dòng)角度報(bào)警、人員入井異常情況報(bào)警。同時(shí)可將信息展示到相關(guān)大屏。

2、傳感器移動(dòng)識(shí)別

在重要位置安裝攝像儀，識(shí)別到傳感器，當(dāng)攝像儀檢測(cè)不到傳感器時(shí)地面服務(wù)器報(bào)警，并截圖上傳服務(wù)器。

3、攝像機(jī)管理（NVR攝像機(jī)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(hào)攝像機(jī)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(jī)視頻流的接入；支持標(biāo)準(zhǔn)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(hào)的攝像機(jī)、視頻監(jiān)控平臺(tái)對(duì)接；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)異品牌、異型號(hào)、異碼流的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

同時(shí)能夠手動(dòng)劃定每一個(gè)AI項(xiàng)目在圖像的檢測(cè)區(qū)域, 并指定檢測(cè)時(shí)間和告警級(jí)別, 以及后續(xù)關(guān)聯(lián)的動(dòng)作.

  4、人員巡檢

實(shí)時(shí)檢測(cè)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(shí)到達(dá)指定位置；將巡檢軌跡信息實(shí)時(shí)發(fā)給平臺(tái)。

 5、聚集監(jiān)測(cè)和人數(shù)統(tǒng)計(jì)

周期性在劃定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)；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(jī)) 人數(shù)統(tǒng)計(jì)功能和人員入侵功能可以同時(shí)存在，也可以單獨(dú)存在。

 6、入侵監(jiān)測(cè)

人員進(jìn)入劃定禁入?yún)^(qū)域后立即報(bào)警；當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)區(qū)域同時(shí)有人員入侵時(shí)同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。也可提供跨越皮帶等違章動(dòng)作的判斷, 可同時(shí)提供邏輯判斷, 比如在采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行時(shí), 周圍不可以靠近,檢測(cè)某些關(guān)鍵場(chǎng)所和關(guān)鍵時(shí)刻不能有人接近, 比如 小火車運(yùn)行時(shí)周圍不能有人跟車, 絞車運(yùn)行時(shí)周圍頁(yè)不能有人。

 7、脫崗監(jiān)測(cè)

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

 8、安全帽監(jiān)測(cè)

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

 9、吸煙和口罩監(jiān)測(cè)

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

 10、工作面 刮板機(jī)監(jiān)測(cè)

在工作面的刮板機(jī)尾鏈條回轉(zhuǎn)位置安裝工業(yè)相機(jī)和補(bǔ)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(jìn)面 敲幫問頂監(jiān)控

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

12、護(hù)幫板支護(hù)監(jiān)測(cè)

當(dāng)護(hù)幫支護(hù)展開不到位的情況下立即報(bào)警。

 

13、風(fēng)門監(jiān)測(cè)

檢測(cè)兩個(gè)風(fēng)門是否有同時(shí)打開的情況，如果打開了立即報(bào)警。

14、膠輪車超速監(jiān)測(cè)

檢測(cè)到無軌膠輪車超速后，報(bào)警抓拍圖像，識(shí)別車號(hào). 形成報(bào)表。

15、地下水泵房漏水監(jiān)測(cè)

采用現(xiàn)有的相機(jī)對(duì)水泵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)AI分析，補(bǔ)充漏水傳感器，當(dāng)發(fā)生漏水現(xiàn)象時(shí)及時(shí)報(bào)警。

16、視頻聯(lián)網(wǎng)接口

能夠提供滿足GB/T 28181協(xié)議要求的視頻聯(lián)網(wǎng)端口。

17、安全防護(hù)認(rèn)證

數(shù)據(jù)上傳時(shí)，自動(dòng)獲取智能監(jiān)管平臺(tái)認(rèn)證。

 18、傳感器移動(dòng)識(shí)別

在T1或T2位置安裝攝像儀，識(shí)別到傳感器，當(dāng)攝像儀檢測(cè)不到傳感器時(shí)地面服務(wù)器報(bào)警，并截圖上傳服務(wù)器。

19、對(duì)傳感器吹風(fēng)識(shí)別

當(dāng)T1或T2位置安裝攝像儀，識(shí)別到有用管子對(duì)準(zhǔn)傳感器吹風(fēng)等不安全行為，地面服務(wù)器報(bào)警，并截圖上傳服務(wù)器。

20、攝像頭遮擋、挪動(dòng)角度識(shí)別

識(shí)別到攝像頭被遮擋（每小時(shí)識(shí)別一次）或識(shí)別到攝像頭挪動(dòng)角度（每小時(shí)識(shí)別一次），地面服務(wù)器報(bào)警，并截圖上傳服務(wù)器。

21、帶標(biāo)記實(shí)時(shí)播放

帶標(biāo)記實(shí)時(shí)播放地址發(fā)生變化時(shí)，地面服務(wù)器報(bào)警，并截圖上傳服務(wù)器。

22、攝像頭在線、離線檢測(cè)

每5分鐘上傳一次攝像頭狀態(tài)信息至監(jiān)管平臺(tái)，當(dāng)檢測(cè)不到攝像儀狀態(tài)后地面服務(wù)器報(bào)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/T 28181協(xié)議要求的視頻聯(lián)網(wǎng)端口。

24、安全防護(hù)認(rèn)證

數(shù)據(jù)上傳時(shí)，自動(dòng)獲取智能監(jiān)管平臺(tái)認(rèn)證。

25、斷點(diǎn)續(xù)傳

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

26、時(shí)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(shí)間應(yīng)與北京標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，要求24小時(shí)時(shí)間制。

27、報(bào)警管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)T1或T2位置傳感器挪動(dòng)位置、對(duì)傳感器吹風(fēng)等不安全行為、攝像頭遮擋或挪動(dòng)角度、攝像儀斷網(wǎng)情況等報(bào)警信息管理與查詢，以及報(bào)警證據(jù)資料和報(bào)警處置流程的管理。實(shí)時(shí)掌握?qǐng)?bào)警處置情況，避免煤礦違規(guī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警處置的閉環(huán)管理。

28、視頻分析報(bào)警統(tǒng)計(jì)

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

29、實(shí)時(shí)視頻調(diào)閱及歷史報(bào)警查詢

煤礦企業(yè)進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)調(diào)閱。同時(shí)可查詢礦端當(dāng)前攝像頭歷史報(bào)警信息。

 

30、信息配置

(1) 默認(rèn)參數(shù)配置

對(duì)本煤礦基本信息、傳感器挪動(dòng)位置、對(duì)傳感器吹風(fēng)等不安全行為、攝像頭遮擋或挪動(dòng)角度、攝像儀斷網(wǎng)情況等情況的閾值等信息進(jìn)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(shí)現(xiàn)用戶的增刪查改，保證系統(tǒng)安全。

31、軟件授權(quán) 

針對(duì)軟件進(jìn)行軟加密授權(quán)方式，為礦方保護(hù)軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)，防止被拷貝盜用。