重大進(jìn)展之十一┃中國(guó)礦大：慧眼神瞳——煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)取得重大突破

2025年1月11日，中國(guó)煤科《智能礦山》《煤炭科學(xué)技術(shù)》主辦、中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司承辦的“2024年煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)暨技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”在京召開點(diǎn)擊了解詳情

會(huì)上發(fā)布了11項(xiàng)2024年煤礦智能化建設(shè)重大進(jìn)展成果，分別是：全球首個(gè)礦山行業(yè)大模型落地商用、煤礦遠(yuǎn)距離綜合物探及透明地質(zhì)保障系統(tǒng)研發(fā)與示范、基于 AI 的煤質(zhì)快速檢測(cè)技術(shù)取得重大突破、全棧自主可控智能化采掘裝備與控制系統(tǒng)研發(fā)成功、我國(guó)首個(gè)薄及極薄煤層高效智能開采成套裝備投入使用、露天礦卡車無(wú)人駕駛規(guī)?；瘧?yīng)用取得重大突破、“磁耘”多源融合智能精確定位系統(tǒng)在煤礦復(fù)雜作業(yè)環(huán)境中的首次應(yīng)用、高寒環(huán)境露天礦電動(dòng)無(wú)人駕駛礦卡智能高效運(yùn)輸系統(tǒng)成套技術(shù)投入應(yīng)用、薄煤層無(wú)人化智能開采控制技術(shù)取得重要突破、露天礦采剝作業(yè)鏈安全智能協(xié)同成套技術(shù)取得重要突破、慧眼神瞳——煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)取得重大突破

本期分享重大進(jìn)展十一：慧眼神瞳——煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)取得重大突破，發(fā)布嘉賓是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二級(jí)教授 程德強(qiáng)

進(jìn)展十一：慧眼神瞳——煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)取得重大突破

響應(yīng)“人工智能技術(shù)與礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)深度融合”的煤礦智能化戰(zhàn)略，面向礦井爆炸環(huán)境及巷道復(fù)雜場(chǎng)景，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)程德強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研究基于AI視頻的礦井安全風(fēng)險(xiǎn)感知與智能防控技術(shù)，為我國(guó)“無(wú)監(jiān)控不作業(yè)、作業(yè)行為受監(jiān)督”的煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察提供了裝備支撐。

本項(xiàng)目也是落實(shí)礦安[2022]128號(hào)文，關(guān)于建設(shè)AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察系統(tǒng)的具體創(chuàng)新實(shí)踐。

礦井巷道結(jié)構(gòu)和電磁環(huán)境限制了AI視頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在：煤礦安全隱患小樣本場(chǎng)景的識(shí)別準(zhǔn)確率低；受到光照變化、圖像采集終端安裝位置改變等高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，模型的泛化能力不足。當(dāng)前模型參數(shù)量大，對(duì)算力要求高

礦井智能邊緣終端要求防爆環(huán)境中智能邊緣終端模型輕量化、實(shí)時(shí)處理。當(dāng)前煤礦AI視頻智能監(jiān)管系統(tǒng)的安全隱患預(yù)警能力不理想。

本項(xiàng)目構(gòu)建了煤礦皮帶異物、巷道作業(yè)、安全帽等3個(gè)煤礦專用公共標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，并通過(guò)GitHub面向國(guó)內(nèi)外首次公開發(fā)布，助力煤礦智能化發(fā)展。

發(fā)明了煤礦井下特殊光照和防爆環(huán)境下的人-機(jī)-環(huán)視頻圖像特征增強(qiáng)及其安全風(fēng)險(xiǎn)的輕量化識(shí)別方法，包含六大類（采、掘、主運(yùn)、輔運(yùn)、提升、固定場(chǎng)所）118種的煤礦井下安全隱患智能感知識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)煤礦關(guān)鍵場(chǎng)景安全風(fēng)險(xiǎn)的快速準(zhǔn)確識(shí)別。

將領(lǐng)域知識(shí)整合到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的安全隱患AI視頻識(shí)別模型，創(chuàng)建具有物理常識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)的模型，實(shí)現(xiàn)小樣本場(chǎng)景和高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的安全隱患精準(zhǔn)識(shí)別。

研制具有邊緣計(jì)算功能的便攜式礦用本安型圖像處理攝像儀、圖像智能分析裝置及成套設(shè)備，將計(jì)算擴(kuò)展到邊緣、前端，快速實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)智能視頻設(shè)備的井下部署和分析預(yù)警。

面向煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察，構(gòu)建了視頻識(shí)別端節(jié)點(diǎn)傳感器、邊緣計(jì)算設(shè)備、視頻識(shí)別場(chǎng)景云服務(wù)應(yīng)用體系，并通過(guò)《煤炭科學(xué)技術(shù)》等雜志對(duì)“云邊端”協(xié)同的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行分析，得到了國(guó)內(nèi)外研究人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的高度關(guān)注。

相關(guān)研究成果入選2024年度“領(lǐng)跑者5000-中國(guó)精品科技期刊頂尖論文”、《煤炭科學(xué)技術(shù)》2024年度高影響力學(xué)術(shù)論文。

研制泛聯(lián)兼容的煤礦安全隱患AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察系統(tǒng)，大量推廣應(yīng)用“云-邊-端”協(xié)同的煤礦安全隱患視頻 AI 識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)及裝備。

項(xiàng)目成果在濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)有限公司、河南神火煤電股份有限公司等60余座礦井推廣應(yīng)用。國(guó)家礦山安全監(jiān)察局山東局和山東省能源局 2024年5月28日在項(xiàng)目成果示范基地濟(jì)寧能源金橋煤礦召開山東省現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，推廣本項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

相關(guān)成果獲得中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，并被遴選為2024年數(shù)字礦山融合發(fā)展提升本質(zhì)安全水平優(yōu)秀案例。有力支撐金橋煤礦獲評(píng)2024年度煤炭行業(yè)標(biāo)桿煤礦、兩化融合工作先進(jìn)單位等榮譽(yù)稱號(hào)。

發(fā)布嘉賓簡(jiǎn)介

程德強(qiáng)

程德強(qiáng)，教授，現(xiàn)任中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與控制工程學(xué)院黨委書記，曾榮獲第6屆全國(guó)煤炭青年五四獎(jiǎng)?wù)隆⑷珖?guó)煤炭教育先進(jìn)工作者、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”第五期中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人、江蘇省優(yōu)秀教育工作者等。

長(zhǎng)期從事基于人工智能機(jī)器視覺(jué)的礦井生產(chǎn)場(chǎng)景安全隱患辨識(shí)方法、監(jiān)管預(yù)警技術(shù)研究及成果轉(zhuǎn)化工作。承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及企業(yè)委托項(xiàng)目 30余項(xiàng)。發(fā)表論文85篇，獲國(guó)內(nèi)外授權(quán)發(fā)明專利52項(xiàng)；獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等科研獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。

“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)”自 2021年開始，至今已舉辦4次，發(fā)布會(huì)吸引了眾多煤礦智能化建設(shè)領(lǐng)域的專家及科研、工程技術(shù)人員，成為展示煤礦智能化建設(shè)成果，交流煤礦智能化科技成果的盛會(huì)。

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2023年煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)

2022年煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)

2021年煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)

END

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

《智能礦山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國(guó)法院士

投稿網(wǎng)址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

聯(lián)系人：李編輯 010-87986441

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