易控天地AI技术助力煤矿生产管控_北京九思易自动化软件有限公司_智能制造博览会

易控天地AI技术助力煤矿生产管控

关键词：设备远程运营维护平台

发布时间：2022-03-01

所属领域：

SCADA

适用行业：

化工能源装备物流

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作为我国主体能源，煤炭发挥着国家能源安全“压舱石”的关键作用，煤炭产业智慧化发展也逐渐成为转型升级、实现高质量发展的新路径。近年来，国家高度重视把推动煤矿智能化建设作为煤炭转型升级的重要抓手，加快推进煤炭行业改革，推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平，促进煤炭工业高质量发展，实现煤矿生产的“减人、增安、降本、提效”，实现煤炭行业安全高效生产和可持续发展。
在煤矿智能化建设中，主要面临几大问题与挑战，首先，在煤炭开采与运输流程中，设备故障频发且难以预测，作为煤炭运输的主要设备皮带机系统，撕裂、堆煤、跑偏等异常情况常有发生，导致设备损坏和停产损失，存在严重安全隐患；其次，安全生产管理存在明显漏洞，如违规进入限制区域、工人作业不规范等，这些违规行为不仅增加了安全事故风险，也严重威胁了人员的生命安全；第三，传统的人工监管模式效率低下，难以实现对生产全过程的实时监控和精准管理，导致监管盲区频现，无法有效预防事故的发生。为寻求解决之道，迫切需要一种新型的煤矿智能升级建设方案，以实现煤炭生产流程的智能化和安全管理的精细化。
九思易公司推出的易控天地管控数字化平台，广泛应用于智能装备、生产制造、智慧城市和安防指控领域，帮助用户实现数字化转型和智能化升级，打造涵盖数据采集与控制、数据管理和分析、现代人机交互、过程控制、流程管理、生产管理和企业管理等功能的管控系统。近年来，易控天地融合更多智能化技术，支持设备、视频、算法等层面的智能化应用，使AI技术与生产制造充分融合、高效联动，为煤矿智能化建设注入不竭动能。

案例综述
由易控天地打造的智能化煤矿生产管控系统是集煤矿生产设备监控、开采运输、选洗煤、通风、配电、排水等于一体的综合性管理和控制系统。该系统将自动化管控与AI技术相结合，提供了皮带运输异常检测、煤量分析统计、区域入侵防范、人员行为监管、罐笼超员检测等智能化识别和报警功能，能及时发现皮带传送的堆煤、危险区域的人员闯入、人员作业不规范等现象；并能及时采取规避措施，避免设备停机引起的工期延误、设备过载烧毁造成的经济损失，减少安全事故造成的人员伤害，形成了识别、报警、处理的智能化管控，极大提高了煤矿生产效率并大幅降低成本，本方案已经在众多大型能源集团获得广泛应用。

详细方案
智能化煤矿生产管控系统应用在煤矿的生产作业过程，针对皮带运输、区域入侵、人员行为等可能造成的生产故障和安全隐患进行及时的检测、AI分析、控制及防范，保障生产作业过程的正常，减少危险和事故的发生。
（1）皮带运输的分析识别
煤炭运输作业过程中，皮带机可能发生一系列异常情况。比如皮带上混入大矸石等异物会对皮带产生撕裂；物料卸载不均匀或超出煤仓储存量时发生堆煤现象，造成皮带卡死、设备烧毁；皮带安装时的误差致使运行时产生跑偏，对皮带造成损害等。发生这些异常情况后，往往需要紧急停机停产检修，给煤矿带来严重的经济损失，甚至可能引发安全事故。
传统的皮带检测手段是使用传感器、控制器等仪器，检测运输煤量的异常或电机运转参数的异常。但是这种方式受复杂环境因素和仪器精度的影响，往往不能及时发现问题，对危害的控制效果十分有限。
本案例利用AI分析和识别技术，及时精准地发现和定位皮带运行异常。系统使用摄像机获取皮带运转的视频影像，通过集成的AI识别算法及时检测到异物混入、堆煤、皮带跑偏等异常现象，并自动或通知生产人员进行排除。该系统所采用的AI识别算法集成了众多煤矿生产和行业专家的经验，准确识别99%以上的皮带异常现象，且识别迅速，同时将分析识别结果和视频叠加显示。

图：经AI识别算法处理后的实时视频影像，标注了皮带异物识别的位置和类型

（2）区域入侵的分析识别
违规进入限制区域可能引发安全事故，需要严格防范。传统的巡检和视频监控等人工防范措施都存在监管漏洞。本案例通过视频分析算法，可以准确、及时地识别出人员、车辆等防范目标和进一步信息，能显示被限制目标和相关信息、自动报警和进行防范处理。该系统解决了传统人工检测漏报的问题，同时提高了入侵防范处理的效率。

图：煤矿智能综合管控系统主要界面

（3）人员行为的分析识别
煤矿生产过程中的任何违规行为都可能造成严重的安全事故，轻则带来财产损失，重则导致人员伤亡。需要监管的违规行为包含工人吸烟、接打电话、没有正确穿戴安全用品、睡岗离岗等。传统的监管方式主要采用人工监控，经常会有误报漏报的情况发生。
本案例实时对采集到的视频中的人员行为进行智能解析，准确及时识别出是否存在违规现象，并对识别结果进行区分、归类、整合，同时保存影像截图，以便在历史追溯时能够调取出全面清晰的记录，提高了对人员违规行为识别的准确性和管控的效率。

图：AI识别结果以滚动刷新的形式显示在报警通知窗口

图：识别结果形成报警历史记录可供追溯

案例价值
九思易的智能化煤矿生产管控系统以易控天地的融合能力为基础，以人工智能算法为价值点，创新性地使用了先进的AI技术，可以有效地识别在传统煤矿生产管理过程中无法检测到的生产异常状态，并且将智能化分析技术与自动化管控进行了深度融合，使煤炭生产过程智能化。
本案例针对传统依赖人工检测手段存在的问题和漏洞，内置了建立在大量煤矿生产和行业专家经验基础上的视频AI分析和识别算法，能够准确有效地识别出传统生产管理过程中无法检测到的异常或危险工况。同时，将智能识别分析技术与煤矿自动化生产管控的各环节无缝融合，基于智能化分析识别的结果产生报警、触发预案、联动处理手段、形成记录，最终呈现出了一套全新的、完整的、可靠的智能化生产管控系统。得益于易控天地的扩展性，该系统还支持集成各类前沿智能算法，实现更多功能，满足未来生产管理的多样化需求。
智能化煤矿生产管控系统是一项将自动化管控、行业经验、智能分析识别技术相融合的应用案例成果，强调人工智能与核心业务融合的重要性，可以成为更多人工智能技术扎根到实际应用中的范本。该系统获得了用户的充分肯定和市场高度评价，为煤炭行业提供了智能化转型的最佳范本，具有极大的行业推广价值。未来，九思易将持续在煤矿智能化领域深耕细作，紧跟政策指引和行业发展需求，用强大创新的产品为矿山智慧、绿色、安全高质量发展保驾护航！

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