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煤矿井下作业环境复杂,瓦斯积聚、顶板垮落、机械伤害等安全隐患时刻威胁着作业人员的生命安全。近年来,随着人工智能技术与矿山安全生产的深度融合,AI摄像机在煤矿危险区域闯入报警领域的应用取得突破性进展,为煤矿安全管理注入了全新动能。
一:技术原理与核心功能
AI摄像机危险区域闯入报警系统依托计算机视觉与深度学习技术,通过在井下关键位置部署具备边缘计算能力的摄像设备,构建起实时动态监测网络。系统首先对监控画面进行逐帧分析,利用目标检测算法准确识别人体轮廓、移动轨迹及行为特征。当人员进入预先划定的电子警戒线或封闭区域时,算法会在毫秒级时间内完成位置判定与风险评级,随即触发声光报警装置,并向调度中心推送包含现场画面的预警信息。
该技术的核心优势在于将被动录像转变为主动防御。以王家岭煤矿应用案例为例,系统在综采工作面、变电所、水泵房等关键场所划定虚拟电子围栏,实现了区域出入人员的自动统计与闭合管理。一旦检测到未授权闯入,系统不仅立即报警,还能联动控制相关设备停机闭锁,形成"检测-预警-处置"的闭环管控。据统计,此类系统的目标识别准确率可达98%以上,误报率控制在2%以内,显著优于人工巡检的可靠性。

二:典型应用场景
在斜巷运输环节,AI摄像机构建起立体化防护体系。传统模式下,绞车司机难以实时掌握巷道内人员动态,2023年某矿发生的斜巷闯入事故即为典型教训。如今在轨道斜巷各片口、联络巷部署AI摄像仪后,系统可自动识别人员误入行为,在车辆启动前完成清场确认。天山矿业公司的实践表明,该技术使斜巷运输安全系数得到质的提升,绞车运行与人员活动实现物理隔离。
采掘工作面的危险区域管控更为复杂。针对采煤机滚筒附近、液压支架动作区、刮板输送机机头机尾等高风险点位,AI摄像机通过三维空间建模设定动态警戒范围。当人员与运行设备距离小于安全阈值时,系统分级发出预警:初级预警通过井下广播语音提醒,紧急状态下直接切断设备电源。鲍店煤矿的应用数据显示,此类干预使设备误操作导致的人员伤害事件下降超过90%。
在井下密闭区、盲巷、老空区等严禁进入区域,AI摄像机配合人员定位系统形成双重防护。摄像设备对巷道口进行24小时不间断监测,结合人脸识别技术确认人员身份,对违规闯入行为实时抓拍并生成电子证据。这种技术手段有效杜绝了人为疏忽导致的监管漏洞,改变了以往依赖挂牌警示的被动局面。
三:系统联动与协同机制
现代AI摄像系统已不再局限于单一报警功能,而是深度融入矿山综合自动化体系。在瓦斯抽采泵站,摄像设备监测到人员闯入后立即联动通风系统,调整风流方向确保有害气体不扩散;在水仓、水泵房等受限空间,系统与水位监测、排水控制装置协同,防止人员被困或溺水风险。
更为关键的是与应急广播、调度通信、人员定位系统的无缝对接。当危险区域闯入报警触发时,调度中心可在监控大屏直观查看现场画面,通过广播系统对闯入者进行定向喊话驱离,同时调取附近人员定位信息,通知最近的安全员前往处置。山东能源集团下属矿井的实践表明,这种多系统协同使应急响应时间从平均15分钟缩短至3分钟以内。

AI摄像机危险区域闯入报警系统正成为新建矿井的标配设施,并逐步在存量矿井改造中推广应用。