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控，保證企業對作業現場的實時監管，并實現對現場工作情況的可追溯查詢。由于礦山井下環境條件過于復雜，而且生產作業的區域分布較分散，礦山的安防系統建設較為困難，因此構建基于大數據、物聯網等技術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絡、智能監控、綜合管理分析等系統組成，結構非常穩定，可以為礦區安全監管提供有效的保障。由于此系統提供的是分級管控，對于重點區域，如危險作業區域、危險物品存放地點等監管的級別較高，對于一般區域監管的級別較低，這樣既可以保證對重點區域的管控力度，又可以提高對整個礦區的管理能力。在礦區出現異常時，智能安防體系可以實時發出警報，提醒工作人員及時處理事故，保障礦區安全。

2 高速網絡系統

由于礦區的面積較大且環境較為復雜，為了實現對礦區的全面監管，避免出現事故時企業無法了解詳細的信息，就需要在礦區布置非常多的視頻監控點，因此在構建智能安防體系時應使用安全、穩定、快捷的傳輸網絡，保障各個監控點運行的穩定性。礦山的網絡建設應保證監控網絡的獨立性，隨著5G 網絡的誕生，智能安防系統將5G 網絡與萬兆光纖網絡相結合，保證視頻監控網絡的穩定性，增強對礦區的監管能力。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進行網絡傳輸，保證監控網絡能夠實現對礦區進行全面、系統的監管。高速網絡系統采取的是獨立的網絡結構，能夠消除視頻監控在數據傳輸過程中產生的延遲和卡頓現象，保障前端監控系統與后端存儲系統的實時數據傳輸。針對礦山作業環境較為惡劣的特點，高速網絡系統也采取了有效的防護措施，采用高防護網絡模塊，為設備的日常管理和維護提供了便利。

3 智能監控系統

3.1 監控系統

我國為了保障礦區作業的安全，要求礦區的地下井內要建設6種安全避險系統，而監控系統就是其中非常重要的一種系統。但是由于我國的大部分礦山開采的時間較早，視頻監控技術水平較為落后，因此在建設智能化安防系體系時需將落后的攝像頭換成現代智能化的監控攝像頭，保障視頻的質量。監控系統應實現地表以及地下生產區域完全覆蓋、重要的設施以及主要交通線和交通岔路口的完全覆蓋，最終要實現對整個礦區的完全監控。為了保障監控視頻的穩定、安全運行，需要對監控環境進行充分的了解，根據監控區域的具體情況采用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控設備的干擾，還需要對監控設備加裝雨刷和防塵刷。

3.2 存儲系統

智能監控系統不僅有前端的監控系統，還有后端的存儲系統，而且存儲系統的可靠性與穩定性同樣重要。礦山智能安防體系中的視頻存儲系統應采用分布式存儲和集中管理相結合的管理模式，一方面在礦區的各個區域分別建設存儲系統，另一方面在礦山的管理中心建立集中統一的存儲系統，而且存儲的數據信息可以上傳云端，這樣既可以保障存儲的全面性，又可以保障存儲信息能夠實時共享。存儲系統可以將礦山的視頻數據實時存儲起來并上傳到云端，記錄礦山的安全事件，在發生安全事故時可以通過對存儲數據的回溯，找到事件發生的全過程視頻資料，保障礦區的安全[1]。由于礦區管理需要滿足分級管控的要求，視頻所監控區域的安全等級越高，采用的存儲設備就越先進。

4 分析系統

4.1 車輛管理

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

4.2 人員行為監測

礦區生產作業危險系數非常高，需要每個工人都做好自身的防護，礦區生產區域的監控系統可以實時監控工人的安全服、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，保障礦區生產中的人員安全。同時，根據礦區安全生產管理守則，設立針對人員管理的10分制，在人員出現違規行為時，分析系統就會對人員采取扣分處理，在分數扣完以后，就要對人員進行安全教育[2]。在礦區的作業區域，監控攝像頭同樣會監控人員在作業過程中的行為，當工人不符合安全生產規范進行作業時，監控系統就會發出警報，提醒監管人員及時處理，避免對礦區生產留下安全隱患。在工人操作設備時，監控攝像頭會對工人的身體狀態、操作流程、動作標準進行監控，當人員出現異常或者操作出現問題時，就會發出警報，為安全生產增加保障。

4.3 人員防疫管理

由于受到新冠疫情的影響，現在礦區的管理又增加了人員防疫檢查。礦區作業人員較多，人員較為密集，為了保障每名工人的安全以及礦區作業的安全，需要在礦區入井口設置智能監控系統，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，確保礦區生產作業的安全。如果在檢測中出現了異常人員，分析系統會對這些人員進行標記，并發出警報，提醒監管人員及時查看區域內的人員情況，避免發生事故。對于有異常的人員要及時進行核酸檢測，如檢測結果為陰性則恢復正常的生產活動，如果核算結果為陽性就及時送醫，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，保障礦區的生產安全。

4.4 危重區域侵入監測

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

5 結論

總之，綠色礦山智能安防體系對保障礦山的生產作業安全，維護礦山穩定有序發展有重要的意義，相關單位應加大技術投入，綜合利用人工智能、大數據、5G網絡等現代化的先進技術，實現礦區的智能化實時監控管理，促進礦區的進一步發展。