綠色礦山智能安防體系分析

馬玉

（朝陽縣自然資源局，遼寧朝陽 122000）

0 引言

礦山的安防體系主要指對地表以及井下的可視化監(jiān)控，保證企業(yè)對作業(yè)現(xiàn)場的實時監(jiān)管，并實現(xiàn)對現(xiàn)場工作情況的可追溯查詢。由于礦山井下環(huán)境條件過于復雜，而且生產(chǎn)作業(yè)的區(qū)域分布較分散，礦山的安防系統(tǒng)建設(shè)較為困難，因此構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的綠色礦山智能安防體系成為必然需求。

1 綠色礦山智能安防體系的組成

綠色礦山智能安防體系由高速網(wǎng)絡(luò)、智能監(jiān)控、綜合管理分析等系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，可以為礦區(qū)安全監(jiān)管提供有效的保障。由于此系統(tǒng)提供的是分級管控，對于重點區(qū)域，如危險作業(yè)區(qū)域、危險物品存放地點等監(jiān)管的級別較高，對于一般區(qū)域監(jiān)管的級別較低，這樣既可以保證對重點區(qū)域的管控力度，又可以提高對整個礦區(qū)的管理能力。在礦區(qū)出現(xiàn)異常時，智能安防體系可以實時發(fā)出警報，提醒工作人員及時處理事故，保障礦區(qū)安全。

2 高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

由于礦區(qū)的面積較大且環(huán)境較為復雜，為了實現(xiàn)對礦區(qū)的全面監(jiān)管，避免出現(xiàn)事故時企業(yè)無法了解詳細的信息，就需要在礦區(qū)布置非常多的視頻監(jiān)控點，因此在構(gòu)建智能安防體系時應使用安全、穩(wěn)定、快捷的傳輸網(wǎng)絡(luò)，保障各個監(jiān)控點運行的穩(wěn)定性。礦山的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應保證監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的獨立性，隨著5G 網(wǎng)絡(luò)的誕生，智能安防系統(tǒng)將5G 網(wǎng)絡(luò)與萬兆光纖網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，保證視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，增強對礦區(qū)的監(jiān)管能力。因為視頻的解碼需要大寬帶進行，因此需采取鏈路聚合的技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)傳輸，保證監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對礦區(qū)進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)管。高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采取的是獨立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠消除視頻監(jiān)控在數(shù)據(jù)傳輸過程中產(chǎn)生的延遲和卡頓現(xiàn)象，保障前端監(jiān)控系統(tǒng)與后端存儲系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)傳輸。針對礦山作業(yè)環(huán)境較為惡劣的特點，高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也采取了有效的防護措施，采用高防護網(wǎng)絡(luò)模塊，為設(shè)備的日常管理和維護提供了便利。

3 智能監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)

我國為了保障礦區(qū)作業(yè)的安全，要求礦區(qū)的地下井內(nèi)要建設(shè)6種安全避險系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)就是其中非常重要的一種系統(tǒng)。但是由于我國的大部分礦山開采的時間較早，視頻監(jiān)控技術(shù)水平較為落后，因此在建設(shè)智能化安防系體系時需將落后的攝像頭換成現(xiàn)代智能化的監(jiān)控攝像頭，保障視頻的質(zhì)量。監(jiān)控系統(tǒng)應實現(xiàn)地表以及地下生產(chǎn)區(qū)域完全覆蓋、重要的設(shè)施以及主要交通線和交通岔路口的完全覆蓋，最終要實現(xiàn)對整個礦區(qū)的完全監(jiān)控。為了保障監(jiān)控視頻的穩(wěn)定、安全運行，需要對監(jiān)控環(huán)境進行充分的了解，根據(jù)監(jiān)控區(qū)域的具體情況采用IP67 防護外殼對球機和槍機加以防護，同時為了避免霧氣和煙塵對監(jiān)控設(shè)備的干擾，還需要對監(jiān)控設(shè)備加裝雨刷和防塵刷。

3.2 存儲系統(tǒng)

智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅有前端的監(jiān)控系統(tǒng)，還有后端的存儲系統(tǒng)，而且存儲系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性同樣重要。礦山智能安防體系中的視頻存儲系統(tǒng)應采用分布式存儲和集中管理相結(jié)合的管理模式，一方面在礦區(qū)的各個區(qū)域分別建設(shè)存儲系統(tǒng)，另一方面在礦山的管理中心建立集中統(tǒng)一的存儲系統(tǒng)，而且存儲的數(shù)據(jù)信息可以上傳云端，這樣既可以保障存儲的全面性，又可以保障存儲信息能夠?qū)崟r共享。存儲系統(tǒng)可以將礦山的視頻數(shù)據(jù)實時存儲起來并上傳到云端，記錄礦山的安全事件，在發(fā)生安全事故時可以通過對存儲數(shù)據(jù)的回溯，找到事件發(fā)生的全過程視頻資料，保障礦區(qū)的安全[1]。由于礦區(qū)管理需要滿足分級管控的要求，視頻所監(jiān)控區(qū)域的安全等級越高，采用的存儲設(shè)備就越先進。

4 分析系統(tǒng)

4.1 車輛管理

綠色礦山智能安防體系在建設(shè)時應在管控中心建設(shè)可視化的預警平臺，實時查看監(jiān)控信息、回溯監(jiān)控畫面，可以利用智能技術(shù)對車輛進行實時的監(jiān)控。由于礦區(qū)作業(yè)的特殊性，其交通線路的設(shè)置最重要的是方便開采作業(yè)，因此地表的交通線以及井下的交通線都需要安裝智能監(jiān)控攝像頭，尤其是斜坡道路以及入井口處，由于經(jīng)常會發(fā)生安全事故，所以應增加攝像頭的布置，保證對這些關(guān)鍵交通道路以及位置的重點監(jiān)控。監(jiān)控攝像頭應對進出車輛的速度以及行駛規(guī)范進行監(jiān)督，保證所有車輛都能按照規(guī)定的要求行駛，遵守礦區(qū)交通規(guī)范，不與行人搶道，確保礦區(qū)車輛行駛的安全和行人的安全。礦區(qū)車輛的管理應根據(jù)礦區(qū)車輛管理守則的要求，對駕駛員實行駕駛12 分制，并嚴格執(zhí)行此項制度。當監(jiān)控發(fā)現(xiàn)車輛出現(xiàn)違規(guī)行為時，車輛管理的分析系統(tǒng)就會自動將違規(guī)車車輛的違規(guī)行為記錄下來，同時記錄下來的還有車牌號，系統(tǒng)會自動扣分給予處罰。在駕駛員12 分扣完時，系統(tǒng)會給予違規(guī)駕駛員安全警告，并對其進行安全教育。

4.2 人員行為監(jiān)測

礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)危險系數(shù)非常高，需要每個工人都做好自身的防護，礦區(qū)生產(chǎn)區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)控工人的安全服、安全帽、口罩等防護用具的穿戴情況，避免由于工人自己疏忽造成的安全事故，保障礦區(qū)生產(chǎn)中的人員安全。同時，根據(jù)礦區(qū)安全生產(chǎn)管理守則，設(shè)立針對人員管理的10分制，在人員出現(xiàn)違規(guī)行為時，分析系統(tǒng)就會對人員采取扣分處理，在分數(shù)扣完以后，就要對人員進行安全教育[2]。在礦區(qū)的作業(yè)區(qū)域，監(jiān)控攝像頭同樣會監(jiān)控人員在作業(yè)過程中的行為，當工人不符合安全生產(chǎn)規(guī)范進行作業(yè)時，監(jiān)控系統(tǒng)就會發(fā)出警報，提醒監(jiān)管人員及時處理，避免對礦區(qū)生產(chǎn)留下安全隱患。在工人操作設(shè)備時，監(jiān)控攝像頭會對工人的身體狀態(tài)、操作流程、動作標準進行監(jiān)控，當人員出現(xiàn)異常或者操作出現(xiàn)問題時，就會發(fā)出警報，為安全生產(chǎn)增加保障。

4.3 人員防疫管理

由于受到新冠疫情的影響，現(xiàn)在礦區(qū)的管理又增加了人員防疫檢查。礦區(qū)作業(yè)人員較多，人員較為密集，為了保障每名工人的安全以及礦區(qū)作業(yè)的安全，需要在礦區(qū)入井口設(shè)置智能監(jiān)控系統(tǒng)，實時檢測入井人員的健康碼、體溫、口罩佩戴情況等，保障入井人員的安全，確保礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的安全。如果在檢測中出現(xiàn)了異常人員，分析系統(tǒng)會對這些人員進行標記，并發(fā)出警報，提醒監(jiān)管人員及時查看區(qū)域內(nèi)的人員情況，避免發(fā)生事故。對于有異常的人員要及時進行核酸檢測，如檢測結(jié)果為陰性則恢復正常的生產(chǎn)活動，如果核算結(jié)果為陽性就及時送醫(yī)，并對與之有過密切接觸的人員進行隔離以及核酸篩查，避免情況擴散，保障礦區(qū)的生產(chǎn)安全。

4.4 危重區(qū)域侵入監(jiān)測

礦區(qū)管理人員會對危重地帶進行拉警戒線或者設(shè)置安全門等形式的處理，避免人員誤入造成安全事故。對這些危重區(qū)域應加強監(jiān)控攝像頭的安裝，當監(jiān)控到有人員或者車輛進入到危險區(qū)域，分析系統(tǒng)就會立即發(fā)出警報，提醒進入的人員或車輛趕緊離開。危重區(qū)域一般包括風險預警區(qū)和風險管控區(qū)，風險預警區(qū)在有人員和車輛侵入時，會觸動安裝在此處的燈光系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)向人員或車輛發(fā)出聲音警告和燈光警告；風險管控區(qū)在遭遇人員或車輛入侵時，分析系統(tǒng)會向監(jiān)管人員發(fā)出警報，提醒監(jiān)管人員及時查看情況，避免發(fā)生事故。

5 結(jié)論

總之，綠色礦山智能安防體系對保障礦山的生產(chǎn)作業(yè)安全，維護礦山穩(wěn)定有序發(fā)展有重要的意義，相關(guān)單位應加大技術(shù)投入，綜合利用人工智能、大數(shù)據(jù)、5G網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化的先進技術(shù)，實現(xiàn)礦區(qū)的智能化實時監(jiān)控管理，促進礦區(qū)的進一步發(fā)展。