矿山运输皮带是煤矿、金属矿生产的大动脉。皮带一停,整个生产流程跟着停。而皮带上最让人头疼的问题之一,就是异物。掉落的工具、大块的矿石、脱落的衬板,这些东西混在物料里,轻则划伤皮带,重则造成整条皮带撕裂。一条皮带动辄几百万,换一次要停工好几天,损失很大。

传统监控摄像机只能提供画面,需要人盯着屏幕看。几十路画面排在那里,安全员眼睛都看花了,漏掉一两个异物是常有的事。现在不一样了,AI摄像机把“被动记录”变成了“主动预警”。它搭载深度学习算法,经过大量矿山场景的训练,能自己看懂画面里的东西。

1.从“看得见”到“看得懂”

普通摄像头只是把画面传回来,人看到什么就是什么。AI摄像头不一样,它把视频流变成可分析的数据。画面上出现一个东西,系统能判断:这是矿石,还是工具,还是一个人?如果是金属工具掉在皮带上,系统会标记为“高危异物”,触发更高优先级的报警。如果是大块矿石,可能只是提醒注意。如果是人员违规进入皮带区域,直接联动停机。

这套识别能力靠的是深度学习模型。训练的时候,给模型看了几十万张矿山现场的图片——各种角度、各种光线、各种大小的异物,模型慢慢学会了区分。金属工具和矿石在形状、颜色、纹理上都有差异,模型能抓住这些细微特征。

2.粉尘再大、光线再暗,也能看清

矿山环境不比室内。皮带通廊里粉尘大,照明条件差,有些地方甚至只有矿灯的光。传统摄像头在这种环境下拍出来的画面模糊、偏暗,人眼看都费劲,更别说做识别了。

AI摄像机用了4K甚至8K的高分辨率传感器,配合多光谱成像技术。简单说,它不光拍可见光,还能利用近红外波段来增强图像。粉尘对可见光散射严重,但对近红外影响小一些,系统通过多光谱融合,能穿透部分粉尘,看清皮带上的细节。

还有一个叫超分辨率重建的算法。如果画面因为抖动或者镜头脏污变得模糊,系统会对模糊区域进行智能增强,补出细节来。这样即便在粉尘较大或者光照不足的情况下,检测精度也不会掉太多。

3.毫秒级响应,本地就处理

很多智能系统需要把视频传到云端去算,网络一卡,报警就延迟了。矿山井下或者偏远皮带廊,网络信号本来就不稳定,靠云端不靠谱。

AI摄像机内置了边缘计算模块,算法推理在摄像机本地完成。摄像机自己看、自己判断,不需要上传任何数据到服务器。从拍到异物到发出报警信号,整个过程在本地完成,响应时间在毫秒级。

一旦检测到异物,系统会同时做几件事:现场声光报警器响起来,高亮LED灯闪烁,提醒附近的操作人员;同时通过短信、APP推送把报警信息发给值班人员和管理人员;还可以联动皮带机的紧急停机装置,直接让皮带停下来,防止异物继续往前跑造成更大损坏。

4.支持多种算法,用户按需组合

矿山场景多样,不同的位置需要识别不同的风险。AI摄像机支持多种算法,用户可以任选两种同时运行。下面列几种常用的:

人形类算法。在皮带机的机头、机尾、滚筒等危险区域,划一个电子围栏,有人违规进入就报警。还可以检测人员是否长时间停留在某个位置,比如在皮带下方滞留超过设定时间,系统会判断是不是受伤或者被困,自动触发求助流程。对独处作业的人员,如果长时间静止不动,也会发出提醒。

车辆类算法。在皮带运输通道里,实现“行车不行人”的硬隔离。系统同时识别车辆和人员,有车的时候禁止人员进入,有人经过的时候车辆自动减速或停止。运煤车辆的超载检测也在这里,结合地磅数据,防止超载车辆上磅,避免皮带被压坏。

传送带专项算法。异物检测是最基础的,金属、木材、石块都能识别,系统还会统计异物的数量和位置,生成热力图,告诉管理人员哪一段皮带异物最多,重点去查。堆煤检测用激光雷达和视觉融合,实时监测煤堆高度,超过安全值就联动卸料装置。皮带跑偏检测精度能做到正负1毫米,提前预警,避免皮带边缘磨损或者撕裂。

目标特征类算法。安全帽识别在井口、转载点这些地方很实用,没戴安全帽的人自动抓拍上报。入料口堵料检测通过分析物料堆积形态,判断是不是堵了,防止皮带打滑或者断带。

瓦斯传感器专项算法。井下瓦斯传感器如果被人为移动或者遮挡,数据就不准了。AI摄像机专门盯着这些传感器,监测位置有没有变动,指示灯状态是不是正常,异常了马上报警。

烟火识别。皮带机周边的火源风险很大,一旦起火,皮带上的橡胶燃烧很快。系统用红外和可见光双模检测,灵敏度能做到0.1平方米的火焰就能发现。集成的高亮度LED警示灯和120分贝蜂鸣器,预警时同时亮灯和响警报,现场的人第一时间就知道。

矿山运输皮带的安全,说到底就是跟时间赛跑。异物从出现到造成破坏,可能就几十秒。AI摄像机把识别和报警的时间压缩到毫秒级,而且不受粉尘、光照、网络的影响。它不累,不走神,不讲人情,24小时盯着皮带上的每一个细节。对于矿山企业来说,这笔投入换来的是一条皮带少撕裂几次、生产少停几天,算下来很划算。

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