在采煤、掘进、运输等核心环节逐步实现“少人化”乃至“无人化”的过程中,如何确保安全生产、高效运营和精准管理,是摆在行业面前的巨大挑战。传统的人工巡检和简单监控已无法满足需求,而融合了人工智能、计算机视觉和物联网技术的AI视频监控系统,正以其强大的感知、分析和决策能力,深刻地改变着煤矿的生产与管理模式。

一:从“被动记录”到“主动感知”的范式转变

传统的煤矿视频监控系统主要功能是“记录”和“回放”,属于事后追溯工具。安保人员需要紧盯数十甚至上百个监控画面,极易因疲劳导致疏忽,无法对潜在风险进行即时预警。而AI视频监控系统则实现了质的飞跃,它通过内置的深度学习算法,赋予摄像头“大脑”,使其能够:
1.智能识别安全隐患:系统可以实时识别烟雾、明火、水患等灾害征兆,并能精准检测如皮带跑偏、堆煤、异物侵入等设备异常状态。一旦发现风险,系统会立即触发声光报警,并推送信息至中央控制中心,实现从“事后追溯”到“事前预警、事中干预”的转变,将事故扼杀在萌芽状态。
2.主动规范人员行为:在少数需要人员进入的限定区域,系统可自动识别人员是否未佩戴安全帽、穿着反光服,是否进入危险禁区、睡岗离岗等违规行为,并即时发出语音提醒和报警,强制规范作业行为,筑牢安全生产的最后一道防线。

二:在无人化作业区域的核心应用场景

在理想的无(少)人化煤矿中,AI视频监控系统渗透到每一个关键环节,发挥着不可或替代的作用。
1.综采工作面无人化开采:在液压支架跟随采煤机自动推移的作业过程中,AI摄像头可实时监测采煤机滚筒的切割状态、煤壁的垮落情况以及支架的支护姿态。通过视觉分析,系统能判断是否存在大块矸石、设备间碰撞风险,甚至可以对煤岩界面进行初步识别,为采煤机的自适应截割提供视觉数据参考,保障无人工作面的连续、平滑、高效运行。
2.主运输皮带智能巡检:长达数公里的煤矿主运输皮带是生产的“大动脉”。AI视频监控系统替代了传统的人工巡检,7x24小时不间断地监测皮带运行状态。它能精准识别皮带撕裂、纵向划伤、接头异常等肉眼难以察觉的缺陷,并能实时监测托辊的卡死、温度异常等情况。一旦发现问题,系统立即定位并报警,指导维护人员精准检修,避免因小故障引发的全线停机甚至重大事故。
3.无人驾驶矿车与车辆调度:在露天矿或井下辅助运输区域,无人驾驶矿车已成为现实。AI视频监控系统为矿车提供了至关重要的环境感知能力。通过多路摄像头的融合分析,系统能识别道路上的障碍物、其他车辆及行人,实现自主避障和安全行驶。同时,在车场、路口等关键节点,系统能智能调度车辆,优化通行效率,避免拥堵与碰撞。
4.设备状态与环境监测:除了对生产流程的监控,AI视频监控还能与红外热成像技术结合,对大型机电设备如水泵、风机、变电站的关键部位进行温度监测,预警过热故障。同时,系统可对巷道内的粉尘浓度进行视觉分析,当浓度超标时,联动喷雾降尘系统自动开启,改善作业环境。

三:面临的挑战

尽管AI视频监控系统优势显著,但在煤矿的实际应用中仍面临一些挑战。一是煤矿井下环境恶劣,存在光照不均、粉尘大、电磁干扰等问题,对摄像头的硬件性能和算法的鲁棒性提出了极高要求。二是模型的精准度依赖于大量高质量的标注数据,而煤矿场景下的某些罕见故障(如特定的设备断裂)样本稀少,给模型训练带来困难。此外,系统的稳定性和网络延迟也必须满足实时控制的苛刻要求。

AI视频监控系统作为无人化煤矿的感知中枢,已不再是简单的“眼睛”,而是进化成了能够洞察风险、指挥行动、保障安全的“智能大脑”。它极大地提升了煤矿生产的本质安全水平和运营效率,是推动煤炭工业实现高质量、可持续发展的关键驱动力。

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