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在煤矿生产过程中,罐笼作为矿井垂直运输的关键设备,承担着下井作业人员与部分物料的运送任务。不过,罐笼乘员超限问题长期以来都是安全管理中的一个难点。一旦超员运行,不仅会加剧钢丝绳和提升机的机械损耗,更可能引发断绳、坠罐等严重事故。因此,如何有效避免罐笼超员,成为煤矿提升系统智能化改造的重要方向。
一:传统超限管理方式的局限性
过去,煤矿主要依靠把钩工或信号工在井口进行人工计数和管控。这种方式虽然简单直接,但在实际执行中存在几个明显不足。一是早班和交接班期间人员集中上下井,现场秩序较为混乱,人工清点容易出现遗漏或错误。二是长时间重复性工作容易导致注意力下降,管理人员疲劳后可能放松管控力度。另外,部分矿工可能存在侥幸心理,强行挤入已接近限员的罐笼。这些因素共同导致超限现象难以完全杜绝。
二:AI视觉识别的基本原理
具体来说,在罐笼进出通道上方安装高清摄像头,实时采集人员通过的画面。系统利用训练好的目标检测模型,对画面中的矿工头部、肩部或全身特征进行识别与计数。这一过程无需人员主动配合,也不受安全帽、矿灯等佩戴物品的干扰。当检测到罐笼内人数达到或超过设定阈值时,系统会立即触发语音报警,并同时将预警信息推送至井口调度室的显示屏和值班人员的终端设备上。

三:系统部署的关键环节
实施罐笼超限AI识别系统,需要注意几个技术要点。第一,摄像头的安装位置应兼顾进出两个方向,确保人员进入和离开罐笼的行为都能被完整捕捉,避免重复计数或漏计。第二,算法模型需要用大量实际井下场景的图像进行训练,包括不同光照条件、不同着装、不同角度下的样本,以提高识别准确率。第三,系统需要设置合理的防抖动机制,防止人员短暂停留或来回走动造成计数跳变。第四,报警逻辑应采用连续多帧确认的方式,减少误报,比如连续三秒钟检测到超限再发出警报。
四:实际应用效果分析
从部分煤矿的试点情况来看,引入AI识别后,罐笼超限现象得到了比较明显的控制。系统响应时间通常在0.5秒以内,识别准确率可以达到95%以上。更重要的是,这种自动化的监督方式减少了人为因素的干扰,值班人员不再需要时刻紧盯井口,而是可以通过后台数据了解整体运行状态。同时,系统记录的历史数据还可以用于分析高峰期的人员流量,为调整运输班次和优化作业流程提供依据。
五:需要关注的几个问题
当然,这项技术在实际推广中也面临一些挑战。例如,井下粉尘较大时,摄像头镜片容易被污染,需要配合自动清洁装置或定期人工擦拭。光照条件变化剧烈的情况下,图像质量可能下降,因此红外补光或星光级摄像头往往是必要的配置。此外,部分矿井的罐笼空间狭小,人员相互遮挡严重,这对算法的人体检测能力提出了更高要求。针对这个问题,目前比较有效的做法是在罐笼内部和出入口分别设置多个摄像头,通过多角度融合计数来提升可靠性。

罐笼乘员超限AI识别方案将传统的人工管理转变为智能化、自动化的实时监控,既减轻了现场人员的劳动强度,也切实提升了煤矿垂直运输环节的安全保障水平。对于正在推进智慧矿山建设的煤矿企业而言,这项技术投入成本相对可控、实施难度适中、见效也比较快,值得在条件适宜的矿井逐步推广应用。