说起煤矿安全生产,这几年变化确实不小。以前大家总觉得井下作业危险系数高,很大程度上依赖老师傅的经验和人工巡检。现在不一样了,视频监控技术普及以后,井下不少关键区域都有了“监控”。不过,早期的摄像头主要负责“看”和“录”,画面传回地面控制室,需要值班人员一直盯着屏幕。长时间盯着几十路甚至上百路视频,人很容易疲劳,很多潜在风险可能就被漏掉了。
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智慧煤矿AI摄像机:井下风险智能检测
也就是在这个背景下,AI摄像机开始逐步进入煤矿井下。和普通摄像头相比,它最大的区别是具备了一定的“识别”和“判断”能力。简单来说,它不仅能采集图像,还能实时分析图像内容,发现异常后主动发出预警。这种转变,相当于把被动录像变成了主动监测。
那么,AI摄像机具体能检测哪些井下风险呢?从目前实际应用来看,主要集中在以下几个方面。
第一个是皮带运输环节的异物识别。井下皮带运输距离长,如果混入大块矸石或者锚杆等金属物件,很容易划伤皮带甚至引发堵煤事故。传统做法是靠人工在皮带机头盯着看,或者加装除铁器。AI摄像机通过图像识别算法,可以持续分析皮带上的物料状态。一旦发现形状异常的物体,系统会立即报警,并联动皮带控制系统减速或停机。这样一来,可以大幅降低因异物导致的设备损坏率。
第二个是人员违规行为的检测。比如,在禁止进入的区域出现人员身影,或者工作人员未佩戴安全帽、携带定位器等情况。AI摄像机能够在设定区域内自动识别这些违规现象,并截图记录作为证据。当然,这套系统并不是为了处罚谁,更主要的作用是及时提醒和纠正不安全行为,减少人为因素导致的事故隐患。
再说说巷道和工作面的环境风险。井下瓦斯浓度、一氧化碳等气体有专门的传感器来监测,但有些情况是传感器覆盖不到的。比如,巷道顶板出现裂缝、片帮,或者关键设备表面温度异常升高。AI摄像机搭配红外热成像技术后,可以识别温度异常区域,并结合可见光图像判断是否有冒顶或着火的前兆。虽然它不能替代专业的气体监测仪器,但作为一种辅助手段,可以提供额外的视觉信息作为参考。
从技术落地的角度看,目前的AI摄像机大多采用边缘计算架构。也就是说,算法模型直接嵌入摄像机内部的芯片上,图像分析和识别在井下现场就完成了,不需要把大量视频数据全部上传到地面服务器。这么做有几点好处:一是减少了对网络带宽的依赖,井下网络条件有限,大规模传输高清视频不太现实;二是降低了数据处理延迟,从识别到报警可以控制在几秒以内;三是保护了部分隐私,毕竟井下工人的作业画面没必要全部传回地面。
当然,实际应用中仍然存在一些挑战。比如井下光线变化大,粉尘多,摄像头镜头容易被遮挡,这会影响图像质量。再比如,不同煤矿的巷道条件差异明显,算法模型需要针对具体场景做调整,不能一套模型通用所有矿井。此外,井下设备需要防爆认证,硬件成本相对较高,这也是推广过程中需要考虑的因素。
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AI摄像机
AI摄像机在煤矿井下的应用,确实为风险监测提供了一种新的技术手段。它不能完全取代人工巡检和专业传感器,但可以作为一套辅助系统,帮助安全管理人员更高效地掌握井下实时状态。随着算法优化和设备成本逐步下降,这类技术有望在更多煤矿场景中得到应用。
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