视频监控覆盖井下，掘进机、采煤机等设备远程操控，手机一键启停，机器人巡检，井下人员精准定位……随着智能化数字化发展日新月异，如今煤矿能做到的不止于此。

  今年3月上旬，“基于无源工业光网AI视频分析云平台系统”项目在中国平煤神马集团十矿正式运营，将AI引入井下，开启智慧矿山新纪元。

  在井下，AI能给传统作业方式带来哪些变革？将AI引入井下的十矿有什么特别之处？日前，记者来到十矿寻找答案。

  目前，中国平煤神马集团已建成1家国家级智能化示范煤矿、8家省级智能化示范煤矿，35个采煤智能化工作面、73个掘进智能化工作面。不论是智能煤矿还是智能工作面，不能离开关键载体——视频监控。

  早期的视频监控能实现将井下各监控点的图像传输至地面中心监控室回放显示，工作人能查看各监控点的真实的情况，防患于未然。随着数字化矿山建设步伐的加快，现在该集团大部分矿井的生产设备已经实现了联网，除了实时画面，生产、运输等各项数据也可随之回传到地面调度中心，帮助提升安全生产效率。不过，海量视频画面的识别离不开监控屏幕前的人工24小时值守。

  在十矿智能化调度应急指挥中心大屏幕上，记者看到正中间是井下各工作面的3D模型画面，两边分布着25个实时监控显示屏，轮流显示100路视频场景。有趣的是，当画面中有人员出现的时候，绿色方框自动生成圈住人员，并随人员位置的移动而移动。

  “这就是我们AI模型智能识别人员功能。”十矿信息办主任冀伟朋对记者说，“这里的人员识别不限于人员身份识别，还可以识别人员违章作业、进入危险区域、睡岗、脱岗、没有戴安全帽等。”

  正说着，大屏幕上忽然出现弹窗，显示院内副井上井口西视频报警信息。工作人员打开弹窗，上面显示该处有人未戴安全帽。与此同时，冀伟朋的个人手机AI视频分析软件也出现了相同的信息提醒。

  原来，AI视频分析模型现场识别到人员违章作业等不安全行为，不仅第一时间向指挥中心发送报警信息，自动保存违章视频，还在现场通过声光和语音对违章人员发出提醒。这就是画面中的职工立即戴上安全帽的原因。

  AI识别人员依赖的是AI动作识别算法，通过视频捕捉到人员的动作数据，接着进行数据比对，利用算法对表情、动作等进行识别、跟踪、判断、抓拍以及报警提醒。那在昏暗的巷道内，人造光源不稳定的情况下，AI对环境和设备又是怎么来识别的呢？

  据了解，AI环境识别模型可以识别检修开关时的警示牌、操作台的异物、车辆装载超高等。AI设备识别模型可以识别皮带跑偏、人员检修时未断电、带式输送机机头堆煤、刮板输送机缺刮板等。“这些场景无法通过动作行为来判断，但AI储存了大量相关图片信息，同时我们添加了模糊控制技术，帮助AI在井下静态场景对不正常的情况进行识别、判断以及报警。”冀伟朋说。

  该矿目前已建成17个AI视频分析模型、100个视频分析场景，涵盖了采、掘、机、运、通五大系统23个场景应用，成为集团拥有井下AI视频分析模型最多的矿井。“基于无源工业光网AI视频分析云平台系统”项目实现了无人值守状态下的24小时视频连续监测。

  实际上，并不是所有智能矿山都可以直接引入AI。中国平煤神马集团数智化中心相关负责人向记者介绍，网络效率在确保AI有效运行方面起着至关重要的作用，既决定了系统处理信息的速度，又影响着系统整体运行效率。

  据了解，目前许多煤矿企业使用的是万兆工业环网，还有部分矿井使用的是千兆工业环网。工业环网是实现矿井智能化的基石。通过工业环网，能轻松实现井上下信息的顺畅交流。

  “千兆环网、万兆环网服务于信息化、自动化系统的网络传输还够用，中间偶尔会出现卡顿现象，但很难带动AI应用程序。”上述负责人说，“AI应用程序处理信息量大，需要在交换机、路由器与服务器等设备之间快速访问和传输。如果网速慢，就会干扰实时或接近实时输入信号，进而影响AI运行效果，也无法为云端AI模型提供增量学习数据的基础。”

  也就是说，如果矿山想要大规模引入AI，必须先建成一条大带宽、低延时、高可靠性的高速工业网络，确保AI能够在“高速公路”上畅通无阻地驰骋。

  基于自身可视化系统现状，十矿新建F5G工业全光网，将带宽扩容至16万兆，并新建模块化机房和超融合服务器，为该矿未来10年智能化、信息化建设提供算力支持。

  在冀伟朋的带领下，记者来到该矿新建的模块化机房，两排黑色的机柜被放置在密闭的透明自动门后，看不到任何的电缆，灯光下，科技感十足。

  冀伟朋打开一个机柜，指着柜中的红色方形设备说：“这就是F5G终端设备，采用的是国产无源光器件，重量仅有35公斤。而矿山常用的万兆环网终端设备单台有300公斤重，千兆环网终端设备单台也有100多公斤重。”

  除了重量更轻，和传统工业环网相比，F5G具备超大带宽、确定性低延时等特点。“按照上传速度折算，每秒可达20吉字节，是集团工业环网中速度最快的。”冀伟朋兴奋地介绍。

  以前，煤矿生产设备只是实现了联网，能将生产、运输等各项数据实时回传到地面工作平台。如今该矿高速工业环网已经建成，为下一步引入AI大模型，井下生产设施安装“大脑”实现智慧操作和决策提供了可能。

  不过，目前该集团智能矿山建设依然存在“卡点”，距离高阶智能矿山还有一定差距。“卡点”就是煤炭行业公认的矿山数字化“两大难关”：一是设备种类多，数据协议不统一，设备联动难；二是设备可靠性、数据准确性有待提升。“这也是煤炭行业井下生产设备至今没有规模化使用AI技术的一部分原因。”该集团数智化中心相关负责人说。

  不过，中国平煤神马集团并没放弃。近两年，该集团数智化中心对AI井下应用进行积极探索，其中“钢丝绳AI安全评估和自测”项目正有条不紊推进。

  “如果能攻克难题，那么我们将来引入AI大模型后就能轻松实现井下所有生产设备与AI联网，生产设备也将装上‘大脑’，拥有独立思考能力，可以通过识别技术智能判断各生产环节是不是真的存在不合规因素，并及时发出预警，进一步提升煤矿生产的效率和安全性。”上述负责人说。

  届时，中国平煤神马集团将全力加速矿山智能化升级，通过AI替代人工操作，将“无人化”融入煤矿安全生产的所有的环节，实现本质安全，真正跨入高阶智能矿山行列。返回搜狐，查看更加多