一、方案背景

　　“十四五”期間，中國(guó)仍將扮演全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”發(fā)展階段，高速增長(zhǎng)必然轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展。高質(zhì)量發(fā)展對(duì)于國(guó)有企業(yè)提出了新的發(fā)展要求，打造“世界一流”成為新階段國(guó)資國(guó)企改革的重點(diǎn)目標(biāo)。打造能源類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范，加快建設(shè)智能礦山等智能現(xiàn)場(chǎng)，提高集成調(diào)度、遠(yuǎn)程操作、智能運(yùn)維水平，強(qiáng)化能源資產(chǎn)資源規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)全周期管控能力。面對(duì)安全、資源、運(yùn)營(yíng)、環(huán)保等方面的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，目前礦山自動(dòng)化水平、數(shù)字化管理和智能化決策等，仍存在進(jìn)一步提升的空間。推動(dòng)科技創(chuàng)新加速，推進(jìn)有色金屬礦山智能升級(jí)需求迫切。

　　而礦山安全管理，涉及人、機(jī)、環(huán)、管 4 個(gè)要素，如何全面掌握礦山安全；如何處理好可視化與警報(bào)、分析和動(dòng)態(tài)計(jì)劃、數(shù)字孿生、集成自動(dòng)化和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)；可視化工具如何從監(jiān)控指揮中心轉(zhuǎn)為一線業(yè)務(wù)人員工作利器，更全面數(shù)據(jù)融合應(yīng)用和互動(dòng)應(yīng)用需求。如上種種問題都是礦山行業(yè)痛點(diǎn)。

　　并且，目前礦山安全監(jiān)管存在不足，以下問題：數(shù)據(jù)孤島，多源數(shù)據(jù)面臨的萃取、轉(zhuǎn)換和語意融合等問題；源于傳統(tǒng)安防系統(tǒng)的理念，視頻監(jiān)控基本是獨(dú)立系統(tǒng)，局部小規(guī)模應(yīng)用；智能視頻、智能分析模型應(yīng)用以本地化為主，低層次應(yīng)用；輔助決策停留在勘探、采礦環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集，智能輔助決策剛剛起步。

　　二、解決思路

　　數(shù)智源智慧礦山安全監(jiān)督平臺(tái)方案從數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)挖掘、圖像展示這幾個(gè)方面入手給出解決思路。

　　1、數(shù)據(jù)匯聚

　　加強(qiáng)全域數(shù)據(jù)的及時(shí)匯聚，形成云上資源池，并與單位或部門的大數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)湖）聯(lián)通共享，結(jié)合與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)共享應(yīng)用，及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別或計(jì)算出某個(gè)時(shí)刻、某個(gè)監(jiān)控鏡頭、某個(gè)環(huán)節(jié)正在流轉(zhuǎn)的人、物、事件，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值設(shè)定，或風(fēng)險(xiǎn)分析或事件佐證。

　　2、數(shù)據(jù)挖掘

　　3、圖像展示

　　利用圖層疊加技術(shù)和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，在原始視頻監(jiān)控圖像或三維場(chǎng)景模型或可視化分析界面之上，靈活疊加對(duì)應(yīng)的靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)信息、智能識(shí)別信息，實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景應(yīng)用。

       三、方案簡(jiǎn)介

　　基于礦山現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源搭建智慧礦山安全監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全目標(biāo)可視化、全流程數(shù)字化、全周期數(shù)字孿生，借助安全感知設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、生產(chǎn)裝備設(shè)備等完善信息收集能力，同時(shí)融合大數(shù)據(jù)、人工智能、AR視頻增強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建融合、統(tǒng)一、智能、高效的“智慧大腦”，逐步建設(shè)具有主動(dòng)感知、自助分析、深度學(xué)習(xí)、智能決策的礦山安全監(jiān)管體系。

　　1、方案架構(gòu)

　　   2、部署架構(gòu)

       四、 方案亮點(diǎn)

　　1、資源接入能力

　　視頻通過視頻智聯(lián)平臺(tái)，接入市場(chǎng)主流廠家品牌攝像機(jī)和平臺(tái)。前端感知設(shè)備通過PLC,UDP等方式接入。前端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如溫感、煙感、空氣傳感器等。業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供API、數(shù)據(jù)庫(kù)共享、消息隊(duì)列、文件訂閱、離線文件等多樣式接入。

　　2、AI視頻分析能力

　?。?）行為分析類:

　　應(yīng)用場(chǎng)景：周界防范、區(qū)域入侵、拌線檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、物品監(jiān)控等應(yīng)用。

　　（2）特征識(shí)別類：

　　應(yīng)用場(chǎng)景：車輛識(shí)別、車牌識(shí)別、人臉識(shí)別、人體特征識(shí)別、安全裝備識(shí)別等應(yīng)用。

　?。?）自定義算法訓(xùn)練：

　　應(yīng)用場(chǎng)景：根據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)管要素、流程對(duì)視頻識(shí)別算法進(jìn)行訓(xùn)練，使得識(shí)別算法可以根據(jù)業(yè)務(wù)要求進(jìn)行識(shí)別，滿足視頻智能監(jiān)控分析需求。

         3、場(chǎng)景化能力

         4、數(shù)據(jù)融合可視化

       五、應(yīng)用實(shí)例

　　1、背景介紹

　　山東黃金以三山島金礦為試點(diǎn)單位打造“國(guó)際一流示范礦山”，通過形成一套可復(fù)制、可推廣的國(guó)際一流礦山標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，以點(diǎn)帶面， 進(jìn)一步提升集團(tuán)礦山整體建設(shè)水平。礦山安全全景融合平臺(tái)作為大數(shù)據(jù)及人工智能應(yīng)用子項(xiàng)目于2020年投入建設(shè)。

　   1.1 建設(shè)目標(biāo)

　 （1） 進(jìn)一步提升安全監(jiān)測(cè)能力：融合應(yīng)用接入大數(shù)據(jù)云平臺(tái)、視頻監(jiān)控、智能視頻分析算法及智能分析模型，將每個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)化，提升數(shù)據(jù)安全監(jiān)測(cè)能力。

　 （2） 進(jìn)一步提升礦山監(jiān)管效能立足礦山場(chǎng)所構(gòu)建視頻、標(biāo)簽、區(qū)域、智能識(shí)別算法和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用，賦能業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)礦山全業(yè)務(wù)監(jiān)管場(chǎng)景覆蓋。

　 （3） 進(jìn)一步提升業(yè)務(wù)決策支撐水平結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及智能識(shí)別算法識(shí)別數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)一線人員提供工作利器，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式監(jiān)管向主動(dòng)式監(jiān)管切換。

　　1.2  監(jiān)管資源接入

　　系統(tǒng)通過安全監(jiān)管平臺(tái)資源接入能力，借助標(biāo)簽聯(lián)動(dòng)和可視化交互組件聯(lián)動(dòng)卡口、斜坡道、主/副井、業(yè)務(wù)監(jiān)控主題等監(jiān) 管資源，結(jié)合各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，形成高低兩級(jí)協(xié)同、業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、運(yùn)作高效的資源監(jiān)管體系。

　　1.3  智能識(shí)別算法接入

　　1.4  業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入

　　基于大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，通過API方式進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，同時(shí)提供數(shù)據(jù)庫(kù)共享、消息隊(duì)列、文件訂閱、離線文件等多樣式業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接入。

　　2、應(yīng)用場(chǎng)景

　　基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境搭建智慧礦山安全監(jiān)管平臺(tái)，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括安全監(jiān)管平臺(tái)、礦山一張圖和數(shù)據(jù)資產(chǎn)融合應(yīng)用。    

　　2.1  安全監(jiān)管平臺(tái)

       平臺(tái)實(shí)時(shí)視頻、系統(tǒng)、設(shè)備聯(lián)防聯(lián)動(dòng)。"礦山一張圖”融合匯聚所有監(jiān)管資源統(tǒng)一管理；三維+AR+AI+BI融合應(yīng)用方式。業(yè)務(wù)一線部門工具。電運(yùn)車間、選礦車間、質(zhì)檢中心、充填中心等。

　　從宏觀角度，形成值班管理、人員車輛安全監(jiān)測(cè)、機(jī)電設(shè)備安全、環(huán)境、礦井水位安全等數(shù)據(jù)主題展示。領(lǐng)導(dǎo)通過一張圖即可便捷掌握礦山安全管控情況，實(shí)現(xiàn)視頻、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和設(shè)備之間聯(lián)防聯(lián)動(dòng)。

　　搭建行業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控及技術(shù)工作服務(wù)平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)、AR視頻增強(qiáng)、虛擬仿真、云視訊等技術(shù)，通過數(shù)據(jù)分析、專家系統(tǒng)為企業(yè)提供遠(yuǎn)程設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)升級(jí)改造、線上專家會(huì)診、技術(shù)支持快速服務(wù)，提供企業(yè)設(shè)備運(yùn)維、生產(chǎn)優(yōu)化、質(zhì)量改進(jìn)、安全環(huán)境優(yōu)化等全方位遠(yuǎn)程輔助與技術(shù)支持。云視訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)，通過數(shù)據(jù)分析、專家系統(tǒng)為企業(yè)提供遠(yuǎn)程設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)升級(jí)改造、線上專家會(huì)診、技術(shù)支持快速服務(wù)，提供企業(yè)設(shè)備運(yùn)維、生產(chǎn)優(yōu)化、質(zhì)量改進(jìn)、安全環(huán)境優(yōu)化等全方位遠(yuǎn)程輔助與技術(shù)支持。         

       2.2 礦山一張圖

       2.2.1 智能應(yīng)用

　　基于礦山三維模型，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將高點(diǎn)監(jiān)控視頻畫面中的重點(diǎn)區(qū)域、攝像頭、人員卡口以及車輛卡口信息通過不同的業(yè)務(wù)圖層，呈現(xiàn)實(shí)景立體指揮調(diào)度。

　　2.2.2 人員監(jiān)測(cè)

       主要應(yīng)用為斜坡道或出入口，進(jìn)行人員權(quán)限認(rèn)證、人員計(jì)數(shù)等功能。車輛監(jiān)測(cè)，主要應(yīng)用場(chǎng)景辦公區(qū)大門口，進(jìn)行車牌識(shí)別、權(quán)限認(rèn)證、車輛計(jì)數(shù)等功能。安全帽監(jiān)測(cè)，工作區(qū)域人員必須佩戴安全帽。區(qū)域入侵監(jiān)測(cè)，非工作時(shí)間進(jìn)入礦區(qū)或進(jìn)入工作區(qū)域。

　　2.2.3 鏈?zhǔn)饺∽C

       基于智能識(shí)別結(jié)果、 業(yè)務(wù)單證流轉(zhuǎn)信息、時(shí)間等，自動(dòng)關(guān)聯(lián)匹配實(shí) 時(shí)位置視頻、歷史結(jié)構(gòu) 化視頻片段，形成監(jiān)管 閉環(huán)鏈條。

       2.3 數(shù)據(jù)資產(chǎn)融合應(yīng)用

       2.3.1 質(zhì)檢中心

       以大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為方法，作為業(yè)務(wù)一線人員應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)工具，為礦山采礦、選礦、質(zhì)檢等相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析與展示，提升業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)輔助決策水平。

    　2.3.2  選礦數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)