智能化監控系統在礦山企業安全生產中的應用與研究

摘要：礦山企業在實現安全生產的過程之中，智能化監控系統已經成為一個重要組成部分。智能化監控系統的廣泛應用標志著我國礦山企業在實際落實安全監管工作中真正從以往的人防逐漸向著技防轉化。智能化監控系統與礦山企業安全生產有機地結合到一起，對于減少礦山企業生產事故，保證生產安全具有重要意義。

關鍵詞：智能化監控系統；礦山企業；安全生產；應用

中圖法分類號：TD76 文獻標識碼：A

１ 智能化監控系統的構成部分

礦山企業安全生產管理相關工作中，所使用的智能化監控系統主要包含３ 個組成部分，即傳輸部分、前端部分、終端部分。前端部分主要是由通道處長焦槍式攝像機、室內半球廣角網絡攝像機以及室外球式網絡攝像機３ 個部分構成［１］ 。傳輸部分主要包含路由器以及在遠端傳輸過程中需要使用到的專線、對各個生產區域進行連接的傳輸光纜和無線中繼器、分布在采區的無線信號傳輸基站、光電轉換器等。終端部分主要包含存儲設備、監控控制中心以及其他終端設備等［２］ 。

２ 在礦山企業安全生產中應用智能化監控系統涉及的主要技術

２．１ 車牌以及車輛識別的主要技術

在對礦山企業進行安全生產管理過程中，要在辦公區域、進出廠區大門區域、采礦區卡口的位置以及生產間的隔離區進行高清卡口門禁電子管理系統的安裝，這一系統的觸發方式不僅包括雷達、視頻，同時包括線圈［３］ 。借助一體化高清攝像機達到對機動車進行抓拍的目的，同時能有效識別車輛的號牌、采集車輛的特征數據，尤其是對于廠區內部車輛超速行駛等方面要做好自動抓拍的相關工作，針對作案嫌疑車輛、違法黑名單涉及的車輛、盜搶車輛、肇事逃逸車輛進行報警聯動，將所獲得的信息直接向監控中心上傳［４］ 。從系統的角度分析，不僅能對車身的顏色、號牌、車輛品牌、車標、車型等相關的信息進行識別，對于車輛在廠區行駛過程中打開遮陽板、未系安全帶、接打電話等相應的不良駕駛行為也能實現有效地識別。

２．２ 入侵檢測的相關技術

在對運轉設備、炸藥庫以及皮帶等危險區域進行安全管理的過程中，所使用的攝像機應為高分辨率智能攝像機，需要在布防區域內部進行照射區域的設置，系統要對運動像素進行自動識別，依托一系列其他方面的參數，確認是否存在入侵的事件。如果出現此類事件，則需要及時彈出紅色提示框，并發出警報信息［５］ 。日間階段，由于燈光的干擾相對較少，通常情況下使用的為混合高斯背景建模方法，通過這樣的方式進行入侵檢測能夠獲得較好的效果。而在實際建模的過程中，借助混合高斯背景建模的手段，則能使入侵檢測的效果得到進一步優化。在夜間時間段，由于照明燈光的密集散射，會在一定程度上給入侵事件的檢測帶來干擾，為了使檢測指標的要求能真正得到有效的滿足，則需要充分發揮混合高斯背景建模方式的積極作用，在進行入侵檢測的過程中，需要切換攝像機的模式，將其轉化成動態紋理的建模方法。從這一方法自身的角度來進行分析，其不容易受到整幅圖像灰度線性變化所帶來的負面影響，即在圖像灰度均勻發生變化的前提之下，其紋理特征不會同步發生變化。而在光照變化較為頻繁的前提之下，模型則能在較大程度上進行輪廓以及前進位置的定位，在進行入侵檢測的過程中，準確率超過９９％。

２．３ 行人檢測的相關技術

在安防管控的區域、人員密集的區域以及廠區內部的交通要道，要進行具備行人檢測智能識別技術的攝像機的應用。借助支持向量機以及方向梯度直方圖相結合的方式，達到對行人進行識別的目的。對于輸入系統的視頻幀需要統一進行歸因以及校正的預處理，針對背景噪聲所帶來的干擾進行有效的處理，之后，借助梯度直方圖的手段進行圖像特征的提取，利用支持向量機對輸入的圖像的特征模式做好分類，達到對背景物體以及行人進行有效區分的目的，精準化地識別行人的各種行為。一旦在區域內部出現重點目標或是行人較多的情況之下，監視攝像機則需要結合行為識別參數的設定情況以及內置設定的特征發布警告信息，并且跟蹤重點目標，之后向調度監控中心上傳所獲取的相關信息。

２．４ 設備形位變化的主要技術

對于與安全生產之間存在重要關聯的設施以及設備，尤其是一些在運轉過程中會快速震動的設備，包括濃密機、球磨機、浮選機、皮帶驅動器等，以往在使用ＰＬＣ 系統進行控制時，只能對設備在實際運轉過程中產生的轉速、電流、壓力以及溫度等有關的參數進行檢測。但是，若要保證這些設施以及設備在運轉過程中的安全，則需要實時監測設施以及設備的形位，做好預警的相關工作。因此，需要在可靠以及牢固的位置進行專門攝像機的安裝，實時采集設施以及設備的圖像，利用針對設施設備形位變化進行檢測的相關模塊，一旦設備的位置或是形態發生了變化，則能做到第一時間進行識別，并且通過系統發出報警信息。

３ 信息數字化傳輸過程中使用的智能化技術

３．１ 網絡體系

從系統的角度來進行分析，監控網絡需要和上級部門網絡、互聯網以及內部局域網絡相連接，在聯網過程中所使用的設備主要包括華為Ｓ９７１２ 核心交換機、華為ＵＳＧ５１２０ 防火墻、華三ＭＳＲ ５０４０ 路由器、Ｈ３ＣＳ ７５０３ 監控核心交換機，同時需要包含不同區域接入以及匯聚的相關交換機。在連接互聯網的基礎上，需要設置１ 臺防火墻，使得外網和內網之間能實現有效的隔離，并且進行專用的ＶＰＮ 服務器的配備。

交換機需要進行不同區域網絡終端的連接，在做好交換機接入的前提之下，要借助光纖和匯聚交換機進行連接，匯聚交換機需要借助光纜與監控核心交換機進行連接監，控交換機需要最終直接連接至核心交換機，確保監控網絡和辦公網絡之間能真正實現互聯互通。在針對邊緣區域進行安全生產管理的過程中，則需要進行５．８ ＧＨｚ 無線通信基站和無線總站的相連，最后進行光纖匯聚，達到入網的目的。

３．２ 以太網交換技術

在實際進行視頻內容傳輸的過程中，不僅需要頻繁進行傳輸，而且需要較大的帶寬，尤其是監控中心在實際運轉的過程中，幾乎每時每刻都在進行監控信號的傳輸。因此，為了確保系統能實現正常運轉，則需要借助３ 層以太網ＶＬＡＮ 隔離技術，有效地隔離辦公網絡以及監控信號。在充分考慮現實需求的前提之下，嚴格依照監控網絡的運行流量、所處的區域進行層次不同的ＶＬＡＮ 的劃分，最大限度地控制廣播域的范圍，進而達到防控病毒傳播的目的，減少病毒攻擊所帶來的負面影響，確保監控信號得以正常傳遞。

在廣播域的范圍得到有效縮小的前提之下，網絡廣播在工作過程中所消耗的帶寬也能大幅度減少，進而有效提升整體網絡性能。

３．３ 無線Ｗｉ?Ｆｉ 技術

在實際落實采礦相關工作的過程中，由于工藝存在一定的特殊性，在采礦場地位置不斷變化的情況之下，采礦區的監控點也需要相應地進行調整，進而重新鋪設相應的線路。這一部分的施工不僅需要耗費大量的時間，也需要耗費大量的精力。在這樣的情況之下，就需要進行無線通信基站的構建，將通信基站設立在采礦區。而在實際進行視頻信號傳輸的過程中，需要進行無線Ｗｉ?Ｆｉ 技術的應用，依托無線網絡傳輸過程中點對多道模式，達到高速傳遞信息的目的。

在選擇無線制式的過程之中，由于在應用２．４ ＧＨｚ 頻段的情況下會出現較多的干擾，而在應用５．８ ＧＨｚ 的過程中不僅具有較好的性能，還具有較少的干擾，在進行網絡覆蓋的過程之中，具有十分顯著的優勢。因此，在實際通過無線視頻的方式進行監控的過程中，網絡多數情況下選擇的都是５．８ ＧＨｚ 的頻段，從實際使用的情況來看，網絡丟包率基本能被控制在５％，進而使得傳輸監控的需求能真正得到有效的滿足。

４ 智能化監控系統的主要功能以及主要應用優勢

４．１ 主要功能

在實際進行礦山企業安全生產管理的過程中，通過合理應用智能化監控系統，其功能主要包含以下幾個方面。

（１）能達到實時進行視頻監控的目的，借助瀏覽器以及客戶端，能實現對辦公區域以及生產現場的一切情況進行有效的掌握。對于所管轄的區域來說，能實現針對其中任何１ 臺攝像機的有效控制，促使遙控云臺的鏡頭能根據實際監測的需要進行聚焦以及變倍，鏡頭還能實現上下左右的移動，同時能達到控制巡航設置以及調控攝像機預置位置的目的，在同一時間段之內，只有１ 位高權限用戶能進行操作，安全性相對較高。

（２）能對錄像進行回放處理，通過實時存儲監控過程中所獲得的視頻資料，對報警前后現場的實際情況進行有效的記錄，還能對辦公以及生產的過程進行全程的記錄，在進行錄像回放的過程中可以借助網絡調用的方式獲取事故發生時的視頻資料，輔助后續進行事故的處理以及事故的分析。

（３）在訪問的過程中可以采用Ｂ／ Ｓ 的方式。系統在實際運轉的過程中能支持Ｂ／ Ｓ 訪問的方式，Ｂ／ Ｓ 訪問的方式主要借助的是ＨＴＴＰ 的標準協議，不僅具有較強的兼容性，而且還具有較強的開放性。在現階段的局域網絡之中，其能實現完全的融合，借助標準的瀏覽器，相關的管理人員和負責人員可以結合自身的權限監控和配置系統。

（４）具有遠程配置維護的作用，系統自身具備遠程訪問的功能。管理人員在不到達設備現場的前提下，就能實現對設備的各項運轉參數進行修改的目的，同時進行遠程維護、參數修改、重新啟動等相關操作，提升設備維護效率。

（５）具有語音的相關功能，系統支持語音廣播以及語音對講的相關操作。從語音對講的角度來進行分析，上級管理部門借助系統能實時地和現場工作人員進行溝通，而借助語音廣播的方式，工作人員也可以隨時指導現場的工作，一旦現場闖入非法人員，則需要及時給予其警告。

４．２ 主要應用優勢

（１）較高的自動化水平。與傳統的礦山企業監控系統相比，智能化監控系統具有十分顯著的優勢，其能全方位地對人員進行有效的定位，傳輸無線通信頻率的相關信號，還能達成遠程自動監控等相關的目標，在自動化水平方面具有十分顯著的優勢。

（２）較好的應用效果。在實際應用的過程之中，對于每一個手持終端的運行軌跡以及準確的位置都能實時以及精準地進行記錄，而借助系統自身所具有的通話功能，在進行安全管理的過程中，管理人員能隨時和生產人員進行通話。而在通信基站受損的情況下，相關人員也可以最大限度地維持通信的暢通，使得救援的效率真正得到有效提升，整體的應用效果較好，應用價值較高。

（３）不容易受到環境帶來的影響。相較于以往的有線監控系統，這一通信系統主要是借助無線信號的方式進行傳輸，能使布設系統的工序得到有效簡化，促進布線成本的費用得以有效減少，尤其是采礦區域在發生各種事故之后，系統往往不會遭到破壞，能為救援人員實時地提供定位數據。

５ 結束語

礦山企業在開展安全生產管理工作的過程中，智能化監控系統所發揮的作用不可忽視，其不僅能保障生產安全，提升整體工作效率，同時可以做好生產管理成本控制，促使礦山企業在生產過程中大幅度提升安全管理效率，在保證企業生產效益的基礎上，盡可能地維護生產者的生命以及財產安全。

參考文獻：

［１］ 李洪權．礦山企業安全生產工作的主要思路和措施［Ｊ］．冶金管理，２０２１（１７）：１６３?１６４．

［２］ 牛孝仁．信息化背景下礦山企業安全生產監督管理方法探析［Ｊ］．中小企業管理與科技（中旬刊），２０２１（７）：５?６．

［３］ 高安安．礦山企業安全生產管理工作要點分析［Ｊ］．中國金屬通報，２０２１（２）：１７７?１７８．

［４］ 魯新廣，吳波．信息化管理在礦山企業安全生產中的應用［Ｊ］．企業改革與管理，２０２０（２２）：３１?３２．

［５］ 張磊，盛維娜． 礦山企業安全生產管理工作要點分析［Ｊ］．冶金管理，２０２０（２１）：１２１?１２２．

作者簡介：和妍（１９８６—），碩士，高級工程師，研究方向：軟件系統開發應用和維護。