李晓明?安梦洋

摘 要：随着科学技术的不断进步，图像视频技术和计算机网络通讯技术得到了突飞猛进的发展，智能视频监控技术也在煤矿生产中得到广泛应用。煤矿井下环境复杂，生产条件恶劣，应用智能视频监控系统具有重要意义，其不仅能够提高井下生产的信息化管理水平，而且能够减少安全生产事故的发生，真正实现了通过现代化的科技手段来消除煤炭开采过程中的各类问题。本文简要介绍了智能视频监控技术在煤矿生产中的作用和意义，重点分析了煤矿智能视频监控系统关键技术以及应用方法，以期能为有关方面需要提供借鉴和参考。

关键词：智能控制;视频监控技术;煤矿生产

智能视频监控技术能够通过对安全监控系统、工业视频系统、通讯联络系统等信息的整合，使生产调度工作人员和值班干部及时了解矿井安全及生产情况，实现了从生产一线到生产调度管理的可视信息化管理。

1 智能视频监控技术在煤矿生产中的作用和意义

智能视频监控系统在井下生产中发挥着非常重要的作用。智能视频监控技术通常应用于一通三防，从地理位置来看分为井下部分和地面部分两个区域。将智能视频监控系统应用于煤矿井下工作中的主要任务是采集信号和监控信息。由于煤矿井下存在着复杂且恶劣的工作环境，因此需要通过更高的技术手段来保障井下生产环境安全，保证生产设备状态良好，保障井下工作人员安全。在井下生产过程中，利用智能视频监控技术能够实时监控风机的风速、环境的温度以及设备的状态，还可以准确掌握瓦斯的浓度、粉尘的浓度以及一氧化碳的含量等各种参数，一旦发现数据有任何异常，智能视频监控系统能够自动发出报警信号，使调度人员和领导干部能够第一时间采取有效措施进行应对和处理;将智能视频监控系统应用于地面的主要任务是通过先进的电子设备采集、分析和处理各种信息，然后将获取的数据和信息通过传输系统传送到监控指挥中心，由技术人员对这些数据和信息进行比对和分析，再根据分析报告结果对煤矿井下的各种监测监控设备进行准确的操作和控制。

预警功能作为智能视频监控系统的重要组成部分，一旦发现异常信息或信号能够及时报警并反馈给生产调度指挥中心，使工作人员能够根据预警情况果断地发出控制信号和指令，最大限度的缩小安全事故的影响范围。由于井下空气中悬浮着大量的粉尘颗粒，使得监控系统中监测到的视频图像能见度较低，现场工作画面的辨识度较差，在一定程度上影响了管理人员的判断。因此很多煤矿企业开始引进高清晰度的红外线摄像机等智能化设备，使用嵌入式系统、光纤通信等先进技术，通过对井下各种参数的监测监控，更好应对潜在发生的故障现象，为安全生产提供了有力的技术保障。

2 煤矿智能视频监控系统关键技术

1）尘雾图像清晰化技术。在煤矿井下生产中，大量的粉尘颗粒在煤炭开采和运输过程中产生，为了营造良好的作业环境，减少粉尘颗粒的负面影响，技术人员会将喷雾降尘装置安装在采掘工作面和运输巷道内，这些喷雾降尘装置会产生较大的雾气和水滴，使监控设备在光线传播的过程中遭到散射或者吸收，从而大幅降低监控成像的能见度。空气中的水雾还会影响视频图像的转载过程，造成传播信号的波动，降低了现场图像成像质量，使生产调度人员无法准确掌握现场情况。因此，为了最大化的提升监控图像质量，需要采用单幅图像去雾的方法，实现图像复原效果，使雾气对图像造成的负面影响得到有效降低，使监控图像原有的清晰度得到还原。尘雾图像清晰化技术能够实现对生产现场动态图像的高清监控、识别及其跟踪，是整个煤矿安全生产数字监控工作中的关键性技术，为地面监控人员的决策提供了精确有效依据。

2）运动目标监测技术。当前一个时期，大部分煤矿企业将固定式的摄影机应用于视频监控系统中，此针对动态目标监测而言是一项仅采用背景加减法就可以达到的简单工作。但是，由于煤矿工作环境恶劣，人员流动复杂，智能监控系统在监控图像生成过程中受限于自然光照或人工照明的影响，除了运动目标的记录以外还会生成阴影区域，这些阴影区域直接影响着视频监控效果。另外，阴影区域与监测目标属于动态链接状态，高度重合的运动轨迹和运动规律使运动过程中的图形互相黏连，造成目标丢失、虚假目标的情况出现。基于此，在检测动态运动目标时，有效控制和去除阴影的变化成了关键性问题。技术部门要根据矿井应用需求以及人工操作可能出现的问题与不足，一方面做到实施考察，减少背景可能出现的错误和遗漏，另一方面做出自动化的修正与调整，最大程度上提升正确率。

3）单目标跟踪技术。单目标跟踪作为煤矿智能视频监控系统中一个重要的技术，能够有针对性的查看和分析特定目标，掌握特定目标行为举止和行动路径。在实际生产过程中，单个目标的运动情况相对较为复杂，同时在光照系统上也会产生不同的负面影响，例如特定目标被物体阻挡，从而影响精确定位，不利于紧急情况的处理。煤矿技术人员要建设自己的单独跟踪模式，实现最佳的单独跟踪效果，为全面提升煤矿安全生产打下坚实的基础。

3 智能视频监控技术在煤矿生产中的应用

1）皮带机尾堆煤检测。在运输系统中，在皮带搭接点上方安装一台检测摄像机，并在皮带走廊煤壁上安装上报警装置，通过分级设置堆煤“红线”位置，当出现堆煤事故后，一旦超出“红线”就能够实现自动报警，并根据堆煤高度自动调整报警等级。堆煤事故的及时处理能够为井下节约大量的生产时间。在安装好以后，要组织人员进行人为堆煤事故的模拟，确保堆煤检测预警达到100%，为井下正常顺利生产提供保障。

2）人员进入危险区域检测。针对综采工作面，要在机头入口区域安装区域摄像机，利用智能视频监控系统不仅能够掌握工作面设备的运转状态，而且能够了解工作面的作业人员。在生产过程中，严禁作业人员在采煤机往返运行或液压支架不断动作时进入作业区域进行逗留或行走;针对掘进工作面，要在破碎机处安设摄像机，一旦发现人员在破碎机前方走动就自动触发预警机制。在满足摄像光照条件的情况，对监测预警系统进行人工实验，要确保人员进出安全出口的预警率可达100%，避免各類安全事故的发生。

3）连掘超循环与空顶作业检测。这种识别方法对摄像机有着较高的安装要求，所用设备必须是带有强光抑制功能的井下防爆摄像机，信号的传输通过井下以太网完成，在距离空顶1m左右架设摄像头，架设方位保持30°，将反光锚杆架设在摄像头的正前方，将发光信号灯安装在煤机尾部，距离车头若干米，作业过程中保持此灯常开状态。另外，在掘进巷道棚顶正中位置安装1台摄像机，以便于超循环距离和识别空顶区域。在侧帮距离地面3m左右安装另1台摄像机，用于检测人员进入空顶区域和靠近掘进设备。

4 结束语

综上所述，将智能视频监控技术应用于煤矿生产是可行的，其对于安全管理、高效生产和信息化建设具有积极意义。智能视频监控技术能够实时监控井下环境条件、设备运转状态、人员行动轨迹等内容，为煤矿企业的安全生产提供了非常有力的保障。煤矿企业要不断优化智能视频监控系统，提高监控识别、判断的准确度，排查潜在的危险，从而解决煤矿生产管理中存在的薄弱环节，实效矿井安全高效发展。

参考文献

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