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1 方案背景與目標

作為我國主體能源，煤炭發揮著國家能源安全“壓艙石”的關鍵作用，煤炭產業智慧化發展也逐漸成為轉型升級、實現高質量發展的新路徑。近年來，國家高度重視把推動煤礦智能化建設作為煤炭轉型升級的重要抓手，加快推進煤炭行業改革，推動智能化技術與煤炭產業融合發展，提升煤礦智能化水平，促進煤炭工業高質量發展，實現煤礦生產的“減人、增安、降本、提效”，實現煤炭行業安全高效生產和可持續發展。

在煤礦智能化建設中，主要面臨幾大問題與挑戰，首先，在煤炭開采與運輸流程中，設備故障頻發且難以預測，作為煤炭運輸的主要設備皮帶機系統，撕裂、堆煤、跑偏等異常情況常有發生，導致設備損壞和停產損失，存在嚴重安全隱患；其次，安全生產管理存在明顯漏洞，如違規進入限制區域、工人作業不規范等，這些違規行為不僅增加了安全事故風險，也嚴重威脅了人員的生命安全；第三，傳統的人工監管模式效率低下，難以實現對生產全過程的實時監控和精準管理，導致監管盲區頻現，無法有效預防事故的發生。為尋求解決之道，迫切需要一種新型的煤礦智能升級建設方案，以實現煤炭生產流程的智能化和安全管理的精細化。

九思易公司推出的易控天地管控數字化平臺，廣泛應用于智能裝備、生產制造、智慧城市和安防指控領域，幫助用戶實現數字化轉型和智能化升級，打造涵蓋數據采集與控制、數據管理和分析、現代人機交互、過程控制、流程管理、生產管理和企業管理等功能的管控系統。近年來，易控天地融合更多智能化技術，支持設備、視頻、算法等層面的智能化應用，使AI技術與生產制造充分融合、高效聯動，為煤礦智能化建設注入不竭動能。

2 方案詳細介紹

由易控天地打造的智能化煤礦生產管控系統是集煤礦生產設備監控、開采運輸、選洗煤、通風、配電、排水等于一體的綜合性管理和控制系統。該系統將自動化管控與AI技術相結合，提供了皮帶運輸異常檢測、煤量分析統計、區域入侵防范、人員行為監管、罐籠超員檢測等智能化識別和報警功能，能及時發現皮帶傳送的堆煤、危險區域的人員闖入、人員作業不規范等現象；并能及時采取規避措施，避免設備停機引起的工期延誤、設備過載燒毀造成的經濟損失，減少安全事故造成的人員傷害，形成了識別、報警、處理的智能化管控，極大提高了煤礦生產效率并大幅降低成本，本方案已經在眾多大型能源集團獲得廣泛應用。

智能化煤礦生產管控系統應用在煤礦的生產作業過程，針對皮帶運輸、區域入侵、人員行為等可能造成的生產故障和安全隱患進行及時的檢測、AI分析、控制及防范，保障生產作業過程的正常，減少危險和事故的發生。

（1）皮帶運輸的分析識別

煤炭運輸作業過程中，皮帶機可能發生一系列異常情況。比如皮帶上混入大矸石等異物會對皮帶產生撕裂；物料卸載不均勻或超出煤倉儲存量時發生堆煤現象，造成皮帶卡死、設備燒毀；皮帶安裝時的誤差致使運行時產生跑偏，對皮帶造成損害等。發生這些異常情況后，往往需要緊急停機停產檢修，給煤礦帶來嚴重的經濟損失，甚至可能引發安全事故。

傳統的皮帶檢測手段是使用傳感器、控制器等儀器，檢測運輸煤量的異常或電機運轉參數的異常。但是這種方式受復雜環境因素和儀器精度的影響，往往不能及時發現問題，對危害的控制效果十分有限。

本案例利用AI分析和識別技術，及時精準地發現和定位皮帶運行異常。系統使用攝像機獲取皮帶運轉的視頻影像，通過集成的AI識別算法及時檢測到異物混入、堆煤、皮帶跑偏等異常現象，并自動或通知生產人員進行排除。該系統所采用的AI識別算法集成了眾多煤礦生產和行業專家的經驗，準確識別99%以上的皮帶異常現象，且識別迅速，同時將分析識別結果和視頻疊加顯示。

圖：經AI識別算法處理后的實時視頻影像，標注了皮帶異物識別的位置和類型

（2）區域入侵的分析識別

違規進入限制區域可能引發安全事故，需要嚴格防范。傳統的巡檢和視頻監控等人工防范措施都存在監管漏洞。本案例通過視頻分析算法，可以準確、及時地識別出人員、車輛等防范目標和進一步信息，能顯示被限制目標和相關信息、自動報警和進行防范處理。該系統解決了傳統人工檢測漏報的問題，同時提高了入侵防范處理的效率。

圖：煤礦智能綜合管控系統主要界面

（3）人員行為的分析識別

煤礦生產過程中的任何違規行為都可能造成嚴重的安全事故，輕則帶來財產損失，重則導致人員傷亡。需要監管的違規行為包含工人吸煙、接打電話、沒有正確穿戴安全用品、睡崗離崗等。傳統的監管方式主要采用人工監控，經常會有誤報漏報的情況發生。

本案例實時對采集到的視頻中的人員行為進行智能解析，準確及時識別出是否存在違規現象，并對識別結果進行區分、歸類、整合，同時保存影像截圖，以便在歷史追溯時能夠調取出全面清晰的記錄，提高了對人員違規行為識別的準確性和管控的效率。

圖：AI識別結果以滾動刷新的形式顯示在報警通知窗口

圖：識別結果形成報警歷史記錄可供追溯

3 代表性及推廣價值

九思易的智能化煤礦生產管控系統以易控天地的融合能力為基礎，以人工智能算法為價值點，創新性地使用了先進的AI技術，可以有效地識別在傳統煤礦生產管理過程中無法檢測到的生產異常狀態，并且將智能化分析技術與自動化管控進行了深度融合，使煤炭生產過程智能化。

本案例針對傳統依賴人工檢測手段存在的問題和漏洞，內置了建立在大量煤礦生產和行業專家經驗基礎上的視頻AI分析和識別算法，能夠準確有效地識別出傳統生產管理過程中無法檢測到的異常或危險工況。同時，將智能識別分析技術與煤礦自動化生產管控的各環節無縫融合，基于智能化分析識別的結果產生報警、觸發預案、聯動處理手段、形成記錄，最終呈現出了一套全新的、完整的、可靠的智能化生產管控系統。得益于易控天地的擴展性，該系統還支持集成各類前沿智能算法，實現更多功能，滿足未來生產管理的多樣化需求。

智能化煤礦生產管控系統是一項將自動化管控、行業經驗、智能分析識別技術相融合的應用案例成果，強調人工智能與核心業務融合的重要性，可以成為更多人工智能技術扎根到實際應用中的范本。該系統獲得了用戶的充分肯定和市場高度評價，為煤炭行業提供了智能化轉型的最佳范本，具有極大的行業推廣價值。未來，九思易將持續在煤礦智能化領域深耕細作，緊跟政策指引和行業發展需求，用強大創新的產品為礦山智慧、綠色、安全高質量發展保駕護航！