智能化监控系统在矿山企业安全生产中的应用与研究

摘要：矿山企业在实现安全生产的过程之中，智能化监控系统已经成为一个重要组成部分。智能化监控系统的广泛应用标志着我国矿山企业在实际落实安全监管工作中真正从以往的人防逐渐向着技防转化。智能化监控系统与矿山企业安全生产有机地结合到一起，对于减少矿山企业生产事故，保证生产安全具有重要意义。

关键词：智能化监控系统；矿山企业；安全生产；应用

中图法分类号：TD76 文献标识码：A

１ 智能化监控系统的构成部分

矿山企业安全生产管理相关工作中，所使用的智能化监控系统主要包含３ 个组成部分，即传输部分、前端部分、终端部分。前端部分主要是由通道处长焦枪式摄像机、室内半球广角网络摄像机以及室外球式网络摄像机３ 个部分构成［１］ 。传输部分主要包含路由器以及在远端传输过程中需要使用到的专线、对各个生产区域进行连接的传输光缆和无线中继器、分布在采区的无线信号传输基站、光电转换器等。终端部分主要包含存储设备、监控控制中心以及其他终端设备等［２］ 。

２ 在矿山企业安全生产中应用智能化监控系统涉及的主要技术

２．１ 车牌以及车辆识别的主要技术

在对矿山企业进行安全生产管理过程中，要在办公区域、进出厂区大门区域、采矿区卡口的位置以及生产间的隔离区进行高清卡口门禁电子管理系统的安装，这一系统的触发方式不仅包括雷达、视频，同时包括线圈［３］ 。借助一体化高清摄像机达到对机动车进行抓拍的目的，同时能有效识别车辆的号牌、采集车辆的特征数据，尤其是对于厂区内部车辆超速行驶等方面要做好自动抓拍的相关工作，针对作案嫌疑车辆、违法黑名单涉及的车辆、盗抢车辆、肇事逃逸车辆进行报警联动，将所获得的信息直接向监控中心上传［４］ 。从系统的角度分析，不仅能对车身的颜色、号牌、车辆品牌、车标、车型等相关的信息进行识别，对于车辆在厂区行驶过程中打开遮阳板、未系安全带、接打电话等相应的不良驾驶行为也能实现有效地识别。

２．２ 入侵检测的相关技术

在对运转设备、炸药库以及皮带等危险区域进行安全管理的过程中，所使用的摄像机应为高分辨率智能摄像机，需要在布防区域内部进行照射区域的设置，系统要对运动像素进行自动识别，依托一系列其他方面的参数，确认是否存在入侵的事件。如果出现此类事件，则需要及时弹出红色提示框，并发出警报信息［５］ 。日间阶段，由于灯光的干扰相对较少，通常情况下使用的为混合高斯背景建模方法，通过这样的方式进行入侵检测能够获得较好的效果。而在实际建模的过程中，借助混合高斯背景建模的手段，則能使入侵检测的效果得到进一步优化。在夜间时间段，由于照明灯光的密集散射，会在一定程度上给入侵事件的检测带来干扰，为了使检测指标的要求能真正得到有效的满足，则需要充分发挥混合高斯背景建模方式的积极作用，在进行入侵检测的过程中，需要切换摄像机的模式，将其转化成动态纹理的建模方法。从这一方法自身的角度来进行分析，其不容易受到整幅图像灰度线性变化所带来的负面影响，即在图像灰度均匀发生变化的前提之下，其纹理特征不会同步发生变化。而在光照变化较为频繁的前提之下，模型则能在较大程度上进行轮廓以及前进位置的定位，在进行入侵检测的过程中，准确率超过９９％。

２．３ 行人检测的相关技术

在安防管控的区域、人员密集的区域以及厂区内部的交通要道，要进行具备行人检测智能识别技术的摄像机的应用。借助支持向量机以及方向梯度直方图相结合的方式，达到对行人进行识别的目的。对于输入系统的视频帧需要统一进行归因以及校正的预处理，针对背景噪声所带来的干扰进行有效的处理，之后，借助梯度直方图的手段进行图像特征的提取，利用支持向量机对输入的图像的特征模式做好分类，达到对背景物体以及行人进行有效区分的目的，精准化地识别行人的各种行为。一旦在区域内部出现重点目标或是行人较多的情况之下，监视摄像机则需要结合行为识别参数的设定情况以及内置设定的特征发布警告信息，并且跟踪重点目标，之后向调度监控中心上传所获取的相关信息。

２．４ 设备形位变化的主要技术

对于与安全生产之间存在重要关联的设施以及设备，尤其是一些在运转过程中会快速震动的设备，包括浓密机、球磨机、浮选机、皮带驱动器等，以往在使用ＰＬＣ 系统进行控制时，只能对设备在实际运转过程中产生的转速、电流、压力以及温度等有关的参数进行检测。但是，若要保证这些设施以及设备在运转过程中的安全，则需要实时监测设施以及设备的形位，做好预警的相关工作。因此，需要在可靠以及牢固的位置进行专门摄像机的安装，实时采集设施以及设备的图像，利用针对设施设备形位变化进行检测的相关模块，一旦设备的位置或是形态发生了变化，则能做到第一时间进行识别，并且通过系统发出报警信息。

３ 信息数字化传输过程中使用的智能化技术

３．１ 网络体系

从系统的角度来进行分析，监控网络需要和上级部门网络、互联网以及内部局域网络相连接，在联网过程中所使用的设备主要包括华为Ｓ９７１２ 核心交换机、华为ＵＳＧ５１２０ 防火墙、华三ＭＳＲ ５０４０ 路由器、Ｈ３ＣＳ ７５０３ 监控核心交换机，同时需要包含不同区域接入以及汇聚的相关交换机。在连接互联网的基础上，需要设置１ 台防火墙，使得外网和内网之间能实现有效的隔离，并且进行专用的ＶＰＮ 服务器的配备。

交换机需要进行不同区域网络终端的连接，在做好交换机接入的前提之下，要借助光纤和汇聚交换机进行连接，汇聚交换机需要借助光缆与监控核心交换机进行连接监，控交换机需要最终直接连接至核心交换机，确保监控网络和办公网络之间能真正实现互联互通。在针对边缘区域进行安全生产管理的过程中，则需要进行５．８ ＧＨｚ 无线通信基站和无线总站的相连，最后进行光纤汇聚，达到入网的目的。

３．２ 以太网交换技术

在实际进行视频内容传输的过程中，不仅需要频繁进行传输，而且需要较大的带宽，尤其是监控中心在实际运转的过程中，几乎每时每刻都在进行监控信号的传输。因此，为了确保系统能实现正常运转，则需要借助３ 层以太网ＶＬＡＮ 隔离技术，有效地隔离办公网络以及监控信号。在充分考虑现实需求的前提之下，严格依照监控网络的运行流量、所处的区域进行层次不同的ＶＬＡＮ 的划分，最大限度地控制广播域的范围，进而达到防控病毒传播的目的，減少病毒攻击所带来的负面影响，确保监控信号得以正常传递。

在广播域的范围得到有效缩小的前提之下，网络广播在工作过程中所消耗的带宽也能大幅度减少，进而有效提升整体网络性能。

３．３ 无线Ｗｉ?Ｆｉ 技术

在实际落实采矿相关工作的过程中，由于工艺存在一定的特殊性，在采矿场地位置不断变化的情况之下，采矿区的监控点也需要相应地进行调整，进而重新铺设相应的线路。这一部分的施工不仅需要耗费大量的时间，也需要耗费大量的精力。在这样的情况之下，就需要进行无线通信基站的构建，将通信基站设立在采矿区。而在实际进行视频信号传输的过程中，需要进行无线Ｗｉ?Ｆｉ 技术的应用，依托无线网络传输过程中点对多道模式，达到高速传递信息的目的。

在选择无线制式的过程之中，由于在应用２．４ ＧＨｚ 频段的情况下会出现较多的干扰，而在应用５．８ ＧＨｚ 的过程中不仅具有较好的性能，还具有较少的干扰，在进行网络覆盖的过程之中，具有十分显著的优势。因此，在实际通过无线视频的方式进行监控的过程中，网络多数情况下选择的都是５．８ ＧＨｚ 的频段，从实际使用的情况来看，网络丢包率基本能被控制在５％，进而使得传输监控的需求能真正得到有效的满足。

４ 智能化监控系统的主要功能以及主要应用优势

４．１ 主要功能

在实际进行矿山企业安全生产管理的过程中，通过合理应用智能化监控系统，其功能主要包含以下几个方面。

（１）能达到实时进行视频监控的目的，借助浏览器以及客户端，能实现对办公区域以及生产现场的一切情况进行有效的掌握。对于所管辖的区域来说，能实现针对其中任何１ 台摄像机的有效控制，促使遥控云台的镜头能根据实际监测的需要进行聚焦以及变倍，镜头还能实现上下左右的移动，同时能达到控制巡航设置以及调控摄像机预置位置的目的，在同一时间段之内，只有１ 位高权限用户能进行操作，安全性相对较高。

（２）能对录像进行回放处理，通过实时存储监控过程中所获得的视频资料，对报警前后现场的实际情况进行有效的记录，还能对办公以及生产的过程进行全程的记录，在进行录像回放的过程中可以借助网络调用的方式获取事故发生时的视频资料，辅助后续进行事故的处理以及事故的分析。

（３）在访问的过程中可以采用Ｂ／ Ｓ 的方式。系统在实际运转的过程中能支持Ｂ／ Ｓ 访问的方式，Ｂ／ Ｓ 访问的方式主要借助的是ＨＴＴＰ 的标准协议，不仅具有较强的兼容性，而且还具有较强的开放性。在现阶段的局域网络之中，其能实现完全的融合，借助标准的浏览器，相关的管理人员和负责人员可以结合自身的权限监控和配置系统。

（４）具有远程配置维护的作用，系统自身具备远程访问的功能。管理人员在不到达设备现场的前提下，就能实现对设备的各项运转参数进行修改的目的，同时进行远程维护、参数修改、重新启动等相关操作，提升设备维护效率。

（５）具有语音的相关功能，系统支持语音广播以及语音对讲的相关操作。从语音对讲的角度来进行分析，上级管理部门借助系统能实时地和现场工作人员进行沟通，而借助语音广播的方式，工作人员也可以随时指导现场的工作，一旦现场闯入非法人员，则需要及时给予其警告。

４．２ 主要应用优势

（１）较高的自动化水平。与传统的矿山企业监控系统相比，智能化监控系统具有十分显著的优势，其能全方位地对人员进行有效的定位，传输无线通信频率的相关信号，还能达成远程自动监控等相关的目标，在自动化水平方面具有十分显著的优势。

（２）较好的应用效果。在实际应用的过程之中，对于每一个手持终端的运行轨迹以及准确的位置都能实时以及精准地进行记录，而借助系统自身所具有的通话功能，在进行安全管理的过程中，管理人员能随时和生产人员进行通话。而在通信基站受损的情况下，相关人员也可以最大限度地维持通信的畅通，使得救援的效率真正得到有效提升，整体的应用效果较好，应用价值较高。

（３）不容易受到环境带来的影响。相较于以往的有线监控系统，这一通信系统主要是借助无线信号的方式进行传输，能使布设系统的工序得到有效简化，促进布线成本的费用得以有效减少，尤其是采矿区域在发生各种事故之后，系统往往不会遭到破坏，能为救援人员实时地提供定位数据。

５ 结束语

矿山企业在开展安全生产管理工作的过程中，智能化监控系统所发挥的作用不可忽视，其不仅能保障生产安全，提升整体工作效率，同时可以做好生产管理成本控制，促使矿山企业在生产过程中大幅度提升安全管理效率，在保证企业生产效益的基础上，尽可能地维护生产者的生命以及财产安全。

参考文献：

［１］ 李洪权．矿山企业安全生产工作的主要思路和措施［Ｊ］．冶金管理，２０２１（１７）：１６３?１６４．

［２］ 牛孝仁．信息化背景下矿山企业安全生产监督管理方法探析［Ｊ］．中小企业管理与科技（中旬刊），２０２１（７）：５?６．

［３］ 高安安．矿山企业安全生产管理工作要点分析［Ｊ］．中国金属通报，２０２１（２）：１７７?１７８．

［４］ 鲁新广，吴波．信息化管理在矿山企业安全生产中的应用［Ｊ］．企业改革与管理，２０２０（２２）：３１?３２．

［５］ 张磊，盛维娜． 矿山企业安全生产管理工作要点分析［Ｊ］．冶金管理，２０２０（２１）：１２１?１２２．

作者简介：和妍（１９８６—），硕士，高级工程师，研究方向：软件系统开发应用和维护。