智慧煤礦：新基建加速智能化布局，AI助力煤炭產業轉型升級
一、行業背景
1. 行業發展
1)行業亟待轉型升級：互聯網、物聯網、人工智能等新興技術高速發展，為傳統行業帶來顛覆性變革，將高新技術與傳統技術裝備、管理相融合，實現產業轉型升級已經成為煤礦行業發展趨勢。
2)多項利好政策引導：國家多部委出臺相關政策及文件，對礦山自動化、信息化、數字化、智能化提出了指導要求，為礦山數字化轉型指明了發展思路。國家著力推動產業升級，各省助力項目落地。
3)新基建戰略布局：借助“新基建”發展戰略，推動工業互聯網、大數據中心、5G基站等現代化信息技術在煤炭工業領域的建設應用，有助于加速“新基建”在煤炭產業的深度布局。
2. 行業痛點
1)煤礦行業信息化水平低
目前煤礦行業的信息化程度有待進一步提高，生產過程中的各種數據與信息無法互聯互通，無法達到有效協調與聯控的目的，生產過程控制、安全風險防控、生態環保等尚未實現智能化管控。
2)煤炭行業面臨的監管痛點多
煤炭行業本身具有生產流程復雜、故障風險高、設備密集、生產條件多變等特點，因此面臨的痛點多，如生產風險高、設備管理難、作業人員“三違”現象難監管、環境污染大等痛點。
近年來我國煤炭安全雖然已經取得了較大進步，但是由于企業監管手段落后及監管不到位，導致礦井作業工人的安全風險較高，安全事故易發多發，必須加強智能化監管，實現煤礦安全生產。
4)數據不互通，孤島現象嚴重
目前國內大多數煤礦的升級和改造仍處于基礎網絡和通信設施升級、設備升級為主要內容的初級階段,各系統之間數據無法互聯互通，信息不共享、孤島現象嚴重，進一步加劇了監管難度。
3. 行業需求
1)新技術的應用需求
互聯網、物聯網、AI、大數據、云計算、邊緣計算、GIS等關鍵技術的應用是智慧煤礦系統的技術支撐，其應用程度決定著智慧煤礦的信息化水平。
2)政府監管與決策需求
我國煤礦分布較分散，監管監察難度較大，需要借助統一的綜合管理平臺，實現數據有效融合與共享，為政府應急管理與安全生產決策提供數據支撐。
3)智慧煤礦的發展需求
煤礦智能化既是未來趨勢，更是產業發展需求，建設智慧煤礦已經成為煤礦安全生產的必經之路，是推動煤炭行業提質增效和安全生產的有效保障。
4)產業鏈信息共享需求
煤炭行業上中下游信息共享需求日益明顯，通過推動互聯網與煤炭產、運、需各平臺的智能化融合，實現信息共享互通，可帶動上下游企業協調發展。
二、解
1. 智慧煤礦行業解決方案
將物聯網、移動互聯網、云計算、大數據、人工智能、GIS等技術與煤炭安全生產的各個環節深度融合，構建企業安全生產、管理的可視化、智能化綜合性管控平臺，實現對煤炭生產過程中的數據實時精準采集、高可靠傳輸、資源集成融合、智能化分析與處理等，滿足多維感知、實時互聯、協同控制、智能預警等需求，覆蓋煤礦安全生產的全流程，提升管控能力，助力煤炭企業實現精細化開采、安全化生產、智慧化管理。
2.業務架構
3.發展趨勢
融合煤礦行業多場景、多應用，平臺向數字化、綜合化、智能化方向發展。
三、綜合管理平臺
1.人員管理
1）人臉檢測/識別
融合人臉識別、人臉考勤、人臉門禁、實時定位、移動軌跡查詢、人流量統計等功能，對礦區上的每一位員工進行實名制管理，為煤礦管理人員提供人員進出限制、考勤作業、監測監控等多方面的管理信息，有利于礦區實現更加智能高效精準的管理。
實名制管理：對礦區上的每一位員工進行實名制管理，快速實名登記、信息一次采集，管理者可通過系統對勞務人員信息進行查詢，實現對員工的精細化管理。
人臉識別門禁：對接人臉閘機，利用人臉識別進出礦區。在炸藥存儲室、配電室等重要區域設置人臉識別系統，通過獲取工單系統的數據，平臺可獲知當天允許進入該區域的工作人員的人臉信息。
人臉考勤：人臉識別打卡，并實時統計礦區人員流量，對接考勤系統，可查看人員的上崗/離崗時間、工作時長、工作內容是否達標等數據，方便管理人員進行統計，實現智能考勤與工作考核。
實時定位：可對作業人員進行實時跟蹤定位，可隨時查看實時位置、人員動態、分布熱力圖等信息，便于管理人員及時掌握相關信息，確保人員安全，同時提高調度效率。
移動軌跡：記錄礦區人員的歷史活動軌跡，輸入人員信息可查看其活動軌跡、進出某區域的時間、在某區域停留時長等數據，便于監督管理，優化工作流程。
2.安全監測
1）AI智能監測
平臺可通過礦區現場監控攝像頭采集的數據，結合AI智能算法，實現對人、車、物、危險行為等識別，如：是否佩戴安全帽、煙火、礦車脫軌、禁區闖入等，一旦識別出異常，立即觸發警報，及時提醒作業人員，并通過平臺以及移動端通知相關管理人員。
安全帽檢測：通過將安全帽識別和傳統閘機結合聯動或在通道口部署安全帽識別檢測，對煤礦進出人員進行安全監管，防止有未戴安全帽進入生產線現場的情況。
未系安全帶檢測：監測進入煤礦生產區內工作人員是否穿戴安全帶，工人未穿戴安全帶將觸發系統實時告警并發出語音提示。
睡崗離崗檢測：對在崗執勤人員活動進行檢測，當有人員離崗超出規定時間或者在相關崗位睡覺時觸發告警，并通知相關人員。
煙火識別檢測：對監控區域進行實時煙火識別分析，當檢測域出現火焰或者煙霧時，主動觸發報警，并進行聲光提示，通知相關管理人員及時處理。
礦車違規載人檢測：對礦洞里運行的礦車實時監測，對搭乘礦車的危險行為實時監測和預警。
異常聚集檢測：對區域的異常人員聚集活動進行檢測，當有人員異常聚集則觸發告警。
礦車脫軌檢測：實時檢測運行在軌道上的礦車是否發生脫離，一旦有，則立即觸發告警。
定期未檢修檢測：實時監測需要定期維護的設備，當在規定時間內未有人員檢修將觸發告警。
人員翻越煤礦傳輸帶檢測：對煤礦傳輸帶周邊人員活動進行檢測，人員靠近或試圖翻越傳輸帶時，立即出發告警，防止安全事故發生。
違反”行車不行人”規定檢測：在斜坡洞口等區域，當有車輛運行時對活動人員進行檢測，如有人員在此作業活動，則立即觸發告警，并發出告警信號通知其避讓。
禁區闖入檢測：實時監測煤礦配電房等易發生事故的危險禁區，當有人員闖入時立即觸發告警，可聯動現場語音設備提醒闖入人員離開。
檢修區域人員危險進入：檢修區域檢修完成前屬于危險區域，防止非檢修人員誤入場地，發生安全事故。檢修時間，非檢修人員進入本區域將觸發警報，提醒非法入侵。
2）智能預警
平臺可對礦區監管過程中的異常情況及時智能告警，如設備異常運行、瓦斯及一氧化碳含量異常、人員危險行為等，并進行可視化彈窗提醒與通知，方便管理人員實時查看與處理。預警消息可通過語音、短信、消息通知、微信等方式推送給管理人員。
3.生產管理
1）能源管控
對煤礦的水、電、汽、燃氣、供暖等能耗數據進行在線的數據采集、過程監控、統計、分析及處理，識別和監測重要能耗區域，實現對能源物料平衡、調度與優化、能源設備運行與監測等進行精細化管理，促進煤礦節能降耗，推動煤礦逐步向低碳轉型。
2）設備監測
實現煤礦設備從啟用、建檔、維護保養、維修、檢定、停用、報廢等全生命周期的管理，對設備的運行狀態、執行效率、能耗情況等進行實時跟蹤與監控、分析與優化，從而提高設備的生產能力和綜合效率。
3）環境監測
對煤礦周邊空氣、水質、土壤及污廢排放等在線監測與動態管控，對環境污染及超標排放等情況進行智能報警，做好環境保護與治理，實現煤礦智能化綠色開采。
4）安全應急指揮
融合GPS、GIS、導航定位、電子地圖等技術與設備，形成煤礦應急指揮監控中心，對應急救援現場進行實時、直觀、綜合監控，為指揮調度中心全局掌握救援現場、統一協調指揮提供便利，提高煤礦應急調度管理能力，有效助力煤礦安全生產。
5）車輛檢測/識別/統計
在礦區及礦井出入口部署車輛識別及統計系統，可實時統計出入口的車輛、自動識別車型(特種車、人車、料車)等，不僅可以快速完成車輛出入檢驗、記錄等工作，還可以時刻監測車輛數據及狀態，輕松管理礦區車輛進出。
4.數據融合管理
平臺擁有強大的數據融合、處理及分析能力，綜合監測與管理煤礦生產的各個環節，實現煤礦安全生產的可視化、綜合化、智慧化數據融合分析、管理與展示。
全面監管：監管覆蓋生產的各個流程與環節，如設備運行狀態、安全參數動態、關鍵環節視頻、生產進度、井下人員生命安全等全面管控，提升煤炭生產監督與安全保障能力。
多維度統計：自動統計與分析煤礦生產管理的關鍵數據，如：人員數量、考勤數據、設備數據、能耗、環境等，讓管理者一目了然，快速掌握礦區當前運營狀況。
移動協同：面向多角色提供滿足不同需求的移動端服務。通過平板、手機等移動端實現對項目的全面監管，如工作人員的出勤情況、設備、現場環境、生產運輸等。多平臺協同，數據互聯互通，實現一體化集成及遠程監測控制，管理更加便捷、高效。
四、方案優勢
通過數據化、可視化、智能化、精細化綜合管理，推動煤礦行業數字化、智能化進程，形成煤礦全產業鏈、全場景的智慧礦山發展體系。
1）AI多維感知與智能分析
高度集成礦區管理功能，并深度融合AI、大數據、云計算等技術，實現煤礦安全應急事件的動態感知、智能分析與輔助決策，提高煤礦應急調度管理能力，有效保障煤礦安全生產。
2）一體化平臺解決能力
平臺整合多項應用數據，實現對煤礦設計、生產、運營等各個環節的安全、高效、智能化管控，構建全平臺一體化運營模式，實現統一調度、精細管理、智能監控、協調聯動的能力。
3）助力企業降本增效
覆蓋礦區考勤、門禁、儲物、車輛識別、出入、采掘、生產、運輸、安防管控等多場景，推動煤礦管理運營向智能化轉變，實現井下“用人少、效率高”的目標，助力煤礦企業降本增效。
4）平臺拓展能力強
平臺具有強大的數據接入、處理及分發能力，兼容性強、開放度高，輕松部署，功能可靈活拓展，輕松與第三方集成，滿足更高級的業務需求，降低礦井建設投資，實現礦區最優化管控。
5）數據互通，強化監督
打通各礦區與政府監管部門之間的數據互通共享，多方監管，實現安全應急事件的快速感知，提高煤礦應急調度管理能力，對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。
