马锦康1 黄猛2
淮北矿业集团青东煤业公司 安徽省淮北市 235143
摘要：依据相关数据显示，目前资源消耗中，煤炭资源占有比例将近百分之80%，由于煤炭开采主要是在地下作业，生产环境恶劣多变，并受多种自然灾害的威胁，安全生产面临诸多挑战，煤矿企业招工难、人力成本高等问题日益突出。因此，实施煤矿智能化建设，从根本上改变煤炭行业传统的作业方式和作业环境，已是破解煤炭企业发展难题的必然选择。视频监控系统是煤矿智能化建设中重要基础内容之一，本文就视频监控技术在智能化煤矿建设中的发展应用做出相关分析。
关键词：智能煤矿；视频监控技术；智能识别
引言
新时期，随着新一代信息技术的快速发展，煤炭产业也迎来了新的发展机遇，国内外均加快了煤矿智能化建设步伐，作为智能化煤矿建设中极为重要组成部分的视频监控系统也扮演着越来越重要的角色。在视频监控技术应用中，需要综合对煤矿生产环境进行考虑，选择高性能的设备和传输方式，使其能够更快的实现智能化、数字化和集成化，确保煤矿企业生产的安全。
一、煤矿视频监控技术发展经历
煤矿使用的传统视频监控系统都是早期的模拟监控，性能和稳定性不高，通常只适合于小范围的区域监控, 监控图像一般只能在控制中心查看，而且只能以点对点的方式监视现场，布线工程量大, 系统的扩展能力差，影像质量难以满足实际需求，无法形成有效的报警联动。随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的数字视频监控得到广泛普及。数字视频监控系统可以实现与管理信息系统、网络系统结合，实现对大量视频数据的压缩、传输、自动处理、开放式信息发布以及智能识别控制，从而达到资源共享，为各级管理人员和决策者提供方便、快捷、有效的服务。数字视频监控系统不仅符合智能化煤矿建设的发展趋势，而且代表了监控行业的未来发展方向。
二、数字视频监控系统设计应用
1、摄像仪的布置应用
在已有矿井工业以太环网系统上，利用线缆就近接入环网交换机，基于TCP/IP协议实现网络信号传输，减少线缆投入，提高信息化融合的程度。在需要交互的监视点，布置具有音频对讲功能的摄像仪，提升监控效率；在单轨吊、电机车运输、瓦斯钻场等线缆使用不便的场合，布置无线摄像仪，解决视频传输问题；井底车场、水泵房等开阔地带，布置一体化云台摄像仪，解决固定摄像仪的监控死角问题；在皮带机巷、轨道斜巷提升布置具有一定控制功能的摄像仪，解决特殊场合下的抓拍、报警等问题。
2、现场监控子系统应用
煤矿井下现场监控点具有监控画面相对集中、与生产控制紧密结合、发现问题后需快速响应等特点。为保障安全生产的需求，视频信息应优先传输至井下现场监控点，摄像仪与现场监控点形成完整的监控子系统，实现井下现场的实时动态监视。
3、调度监控中心应用
智能化煤矿调度指挥中心必须建设集中监视中心，配套数据集中存储装置，采用统一存储、统一管理的方式，保障实时视频、录像的有序性和有效性，实现浏览所有作业现场视频图像以及必要时对各作业地点进行紧急指挥调度。
三、视频监控技术在智能化煤矿建设中的应用
1、安全生产的监视监管
视频监控系统在煤矿生产中起到了十分重要的作用。通过视频监控系统对采煤工作面、掘进头、抽采钻场等特殊作业人员全过程实时监视，规范职工的施工行为，督促规范作业。对工业广场、矸石山、提升系统、通风机、变电所等重要车间设备运行和检修状况进行实时监控，加强机电设备的规范管理。
地面治安事件、井上下安全事故调查及“三违”行为查处、重大隐患责任分析等提供视频信息依据。为井下应急指挥和应急救援提供实时视频信息，确保救援的及时性，同时还可用于矿井管理人员下井履职情况的实时监控。
2、无人值守硐室的监视
视频监控系统不仅有效地帮助煤矿安全管理，也是矿井综合自动化系统建设的重要内容。随着计算机信息技术的进步，在智能化煤矿建设中，应用先进技术实现车间无人值守，变固定岗位工为巡检工是必然发展趋势。在无人值守硐室或车间，配备具有云台控制功能的摄像仪，利用其移动侦测、动态分析、区域入侵侦测等功能，实现对动态场景中运动物体的定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断运动物体的行为, 以监控和确定现场发生的情况，通过与综合自动化平台联动，实现实时弹窗预警，集控人员可及时发现设备的不正常工作状况和无关人员的不安全行为，尽快地消除安全隐患。
3、AI智能视频识别控制技术的应用
煤矿AI智能视频识别控制系统是以煤矿井下摄像仪的实时视频图像数据为基础，以AI图像智能识别技术为核心，以机器深度学习数学模型和报警系统为支撑，以自动化模糊控制技术为手段的综合性视频智能控制系统，从而解决采用人工监视的滞后性及长时间监视导致视觉疲劳的问题。
（1）重点岗位安全隐患图像智能识别分析：利用现有高清摄像仪, 通过相关服务器和软件,对井下人的不安全行为、物(设备)的不安全状态、环境的不安全因素等重点岗位图像进行识别，抓拍照片、自动录像、弹屏报警，输出报警信号，实现智能安全管理。
（2）煤流量检测与智能调速：AI智能摄像仪可以识别计算出皮带上的煤量,对皮带的运量进行统计, 根据煤量大小、设备开停等制定智能调速策略，发出信号给皮带控制主机，实现自动保护停机、调速，达到减少设备磨损和降低能耗的目的。
（3）皮带异物识别与智能联动控制：AI智能视频识别系统可实现皮带上的大块煤(矸石)、锚杆、水煤等异物，并可报警，必要时紧急停车，可避免因异物造成的设备损坏、堆煤等事故。
四、无线视频监控系统的发展应用
随着智慧矿山、无人矿山的理念的不断进步，视频监控系统的无线化升级是煤矿信息化、自动化背景下的必然发展趋势，视频监控技术未来也会朝着更加智能化的方向发展。随着5G、WIFI6等通信技术的发展，传输带的不断提高，通信终端的实时信息处理能力飞速增强, 基于多种无线传输手段的移动视频监控以其特有的灵活性已成为煤矿视频监控新的发展方向。
无线视频监控应用包括两方面内容: 一是监控中心的移动。通常情况下，被监控对象或是摄像仪是固定的，而作为监控系统的使用者(监控中心)则可以是动态的。如智能手机、平板电脑的动态监视。二是视频监控网络的无线化。当监控点分散且与监控中心距离较远，或被监控对象不固定时,利用传统有线网络的视频监控技术，往往成本高且难以实现，如轨道大巷电机车的移动监视、单轨吊的移动监视、斜巷提升车辆的移动监视、提升系统井筒装备的移动监视等可通过无线摄像仪接入无线网络，实现移动目标的实时监视。
无线监控和传统的监控方案相比，能够避免大量的布线工作，节省施工费用，重定位能力强，组网灵活，可扩展性好，使用时能灵活挪动终端设备，有安装周期短、维护方便的优点。
结束语
目前，视频监控系统正向着适应更多的复杂场景、识别更多的异常行为、更低成本、更灵活的产品形态发展，在智能化煤矿建设中，借助视频监控技术实现对生产全过程的可视化监视，对安全生产进行全方位和全局把控，及时预测煤矿井下各种突发事件，为矿井的安全生产提供了非常有力的保障。
参考文献
[1]刘富强.数字视频监控系统开发及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2]王明敏.煤矿安全生产中视频监控技术的应用[J].能源与节能,2020.