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有了移動“天眼”,人人變身安全員
发布时间:2020-03-05     作者:佚名   点击量:12207   分享到:


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      在煤礦,采煤、掘進、通風、機電、排水、供電、運輸等系統中的任何一個環節出現問題,都有可能影響生産、釀成事故。中礦龍科能源科技(北京)股份有限公司首席自動化工程師、淮南龍科智能科技有限公司董事長丁從師表示,近年來,一些煤炭企業提出建設井下天眼系統,投资上亿元,利用固定摄像头采集视频,保证井下安全生産。不过,煤矿作业地点多变,空间狭小且光线较差,因此井下天眼系統無法覆蓋井下所有作業人群。
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怎麽才能讓井下天眼系統的每個采集點既能移動,又能夠覆蓋所有下井人員?這是一個新課題。我們從2017年開始,用了2年多的時間,研發出井下移動天眼系統,讓人人都能變成安全員。丁從師說。

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集照明和拍攝功能于一體的智能礦燈
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你看,這就是礦燈傳回來的監控視頻,用手機或者電腦都能看。丁從師手裏拿著一盞看上去小巧玲珑的紅色礦燈一邊向記者演示,一邊介紹說,只要戴上這盞可攝像的智能礦燈,井下的情況我們一目了然。這燈連續照明時間能達到13個小時至14個小時,連續錄像時間在11個小時以上。
      
通過手機客戶端,記者看到,礦燈傳回的視頻畫面較清楚,沒有出現卡頓、死機等情況。
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我們往往是直接知道結果,中間的過程如何發生只能依靠想象。受到此前重慶大巴落水事件的啓發,丁從師團隊萌發出研發井下移動天眼系統的想法,以讓全國所有的煤礦工人都能用得到爲出發點,研發具有視頻采集功能、可移動的智能礦燈。
      
據介紹,井下移動天眼系統由三部分構成:智能礦燈、WiFi基站和軟件系統平台。被授權的人員可使用電腦或手機,實時查看任意一盞礦燈拍攝的情況。
      
爲便于井下作業人員攜帶和使用,在不改變普通礦燈外形的基礎上,該礦燈嵌入了小型化的攝像頭和WiFi模塊。
      
該公司反複測試在光線不足的環境中提高畫面質量、即時上傳視頻、存儲及壓縮視頻信息、無線調取和回放視頻信息、在不改變電池容量的條件下可同時保證照明和錄像時間、斷電後自動恢複錄像時間記憶功能、降低視頻采集和數據上傳的功耗等多項功能後,于201810月正式制造出具有煤安認證的智能礦燈,20191月開始批量生産。
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目前,視頻采集傳輸和應用是煤礦企業視頻管理的弱點。我們這盞礦燈的特色是把攝像頭放到了玻璃罩裏面,是一體化的裝置,不容易被破壞。丁從師表示,一些其他帶攝像頭的礦燈多將攝像頭裝在外面,很容易被磕壞或者被堵上。這盞礦燈通過低功耗電路板、內嵌式攝像頭、濾光裝置等,徹底解決了低功耗、易被損壞、光汙染影響畫面清晰度等問題。
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別看就這小小一個點兒,我們不斷學習工匠精神,用了6個月來解決這個問題。我認爲這就是技術的創新和進步。丁從師說。
     
 開發井下移動WiFi基站,實現互聯互通
      2019
528日,國家能源投資集團神東煤炭集團布爾台煤礦開展了一次水災事故應急演練。演練中,該礦采用了中礦龍科研發的新型智能礦燈。通過調度視頻平台和視頻分屏顯示技術,井口、工作面、被困人員位置及調度指揮中心視頻畫面同步被顯示出來。演練結束後,布爾台煤礦指揮部評價礦燈讓大家充分認識到井下現代化通信技術在搶險救災中的巨大作用
      
這樣的評價也出現在山東能源集團棗礦集團付村煤礦。今年3月,付村煤礦采購了一批該款礦燈,主要供各級管理人員、安監員、調度員、特殊工種人員等使用。該礦利用井下原有的無線通信WiFi基站,实现了互联互通。目前,该款智能矿灯还在我国的西北、西南、东北等地区的部分矿井得到应用,并取得了良好的安全生産管理效果。
      
國家能源投資集團中國電子工程設計院有限公司資深科學家、研究員李功洲見證了該礦燈的研發過程。他表示,井下移動天眼系統在一定程度上可以帮助煤矿提高安全生産管理水平:矿领导可实时把控全局,提高决策效率;有助于提高安全监察效率;防止隱蔽工程施工過程中的弄虛作假現象;還可作爲井下特殊場地的窺鏡等。
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將來,我們每個人頭上都頂個緊箍咒,人人都是安全員,你說在這強大的威懾作用下,誰敢違章?李功洲表示,安監員利用井下移動天眼系統可以同時管理幾個作業班隊,不需要挨個實時查看。在一定程度上,該礦燈能讓作業人員增強責任心,變說服、教育、警示等被動式的監督行動爲主動自覺遵章守紀。
      
爲降低用戶采購成本,該公司開發的智能礦燈能夠兼容煤礦井下使用的大多數WiFi基站。同时,该公司也在開發井下移動WiFi基站,借助國際通信傳輸協議,對井下重要地點,如采煤工作面、掘進工作面、水文地質條件複雜地段等實現無線網絡信號覆蓋。
      
此外,每盞礦燈都有一個網絡地址,可以實現聯網互通。在調度室裏,管理人員想要查看井下的生産狀態,只需調出礦燈的網絡地址,就可以實現遠程監控。並且,礦燈可以代替人,去較危險的區域進行監控。
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我們這個系統分爲三層,即應用層、傳輸層和數據采集層。應用層和數據采集層我們已經開發出來了,未來要做的就是傳輸層的建設。這就跟我們開車要先修路一樣,所以這個非常關鍵。不過,目前礦區修的成本壓力比較大。現在,我們正在努力獨立完成的建設和提高軟件平台研發的能力,這樣在全國礦井推廣該系統的可能性會更大。丁從師說。
      
目前,該公司利用井下移動天眼系統軟件平台,可以和礦井現有調度指揮系統兼容,能夠判別智能礦燈所處的基站範圍。後期,該公司還要開發違章行爲識別系統。
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我們下一步想借助井下移動天眼系統來實現行爲識別分析,雖然比較難,但是這是我們的前進方向。丁從師說。
      
如今,隨著信息化的發展,大數據、物聯網、雲計算、移動互聯網和人工智能等技術也跟著在發展。
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從大數據的角度來說,視頻中99.99%的數據可能是沒有用的,只有0.01%的數據有用。但是這0.01%數據一旦用到了,就能發揮巨大的作用。所以,我們抓住0.01%這個核心,希望可以減少煤礦工人的勞動量和井下環境對煤礦工人身體的傷害,這是我們這麽多年來的追求,也是到現在爲止,我們堅持了兩年半才研究出一點點東西的信念。雖然力量很微薄,但是走到了這一步,我們覺得很欣慰。丁從師說。(中國煤炭報 | 王世雅)