绿色矿山智能安防体系分析

2023-08-02马玉

新疆有色金属 2023年3期

马玉

（朝阳县自然资源局，辽宁朝阳 122000）

0 引言

矿山的安防体系主要指对地表以及井下的可视化监控，保证企业对作业现场的实时监管，并实现对现场工作情况的可追溯查询。由于矿山井下环境条件过于复杂，而且生产作业的区域分布较分散，矿山的安防系统建设较为困难，因此构建基于大数据、物联网等技术的绿色矿山智能安防体系成为必然需求。

1 绿色矿山智能安防体系的组成

绿色矿山智能安防体系由高速网络、智能监控、综合管理分析等系统组成，结构非常稳定，可以为矿区安全监管提供有效的保障。由于此系统提供的是分级管控，对于重点区域，如危险作业区域、危险物品存放地点等监管的级别较高，对于一般区域监管的级别较低，这样既可以保证对重点区域的管控力度，又可以提高对整个矿区的管理能力。在矿区出现异常时，智能安防体系可以实时发出警报，提醒工作人员及时处理事故，保障矿区安全。

2 高速网络系统

由于矿区的面积较大且环境较为复杂，为了实现对矿区的全面监管，避免出现事故时企业无法了解详细的信息，就需要在矿区布置非常多的视频监控点，因此在构建智能安防体系时应使用安全、稳定、快捷的传输网络，保障各个监控点运行的稳定性。矿山的网络建设应保证监控网络的独立性，随着5G 网络的诞生，智能安防系统将5G 网络与万兆光纤网络相结合，保证视频监控网络的稳定性，增强对矿区的监管能力。因为视频的解码需要大宽带进行，因此需采取链路聚合的技术进行网络传输，保证监控网络能够实现对矿区进行全面、系统的监管。高速网络系统采取的是独立的网络结构，能够消除视频监控在数据传输过程中产生的延迟和卡顿现象，保障前端监控系统与后端存储系统的实时数据传输。针对矿山作业环境较为恶劣的特点，高速网络系统也采取了有效的防护措施，采用高防护网络模块，为设备的日常管理和维护提供了便利。

3 智能监控系统

3.1 监控系统

我国为了保障矿区作业的安全，要求矿区的地下井内要建设6种安全避险系统，而监控系统就是其中非常重要的一种系统。但是由于我国的大部分矿山开采的时间较早，视频监控技术水平较为落后，因此在建设智能化安防系体系时需将落后的摄像头换成现代智能化的监控摄像头，保障视频的质量。监控系统应实现地表以及地下生产区域完全覆盖、重要的设施以及主要交通线和交通岔路口的完全覆盖，最终要实现对整个矿区的完全监控。为了保障监控视频的稳定、安全运行，需要对监控环境进行充分的了解，根据监控区域的具体情况采用IP67 防护外壳对球机和枪机加以防护，同时为了避免雾气和烟尘对监控设备的干扰，还需要对监控设备加装雨刷和防尘刷。

3.2 存储系统

智能监控系统不仅有前端的监控系统，还有后端的存储系统，而且存储系统的可靠性与稳定性同样重要。矿山智能安防体系中的视频存储系统应采用分布式存储和集中管理相结合的管理模式，一方面在矿区的各个区域分别建设存储系统，另一方面在矿山的管理中心建立集中统一的存储系统，而且存储的数据信息可以上传云端，这样既可以保障存储的全面性，又可以保障存储信息能够实时共享。存储系统可以将矿山的视频数据实时存储起来并上传到云端，记录矿山的安全事件，在发生安全事故时可以通过对存储数据的回溯，找到事件发生的全过程视频资料，保障矿区的安全[1]。由于矿区管理需要满足分级管控的要求，视频所监控区域的安全等级越高，采用的存储设备就越先进。

4 分析系统

4.1 车辆管理

绿色矿山智能安防体系在建设时应在管控中心建设可视化的预警平台，实时查看监控信息、回溯监控画面，可以利用智能技术对车辆进行实时的监控。由于矿区作业的特殊性，其交通线路的设置最重要的是方便开采作业，因此地表的交通线以及井下的交通线都需要安装智能监控摄像头，尤其是斜坡道路以及入井口处，由于经常会发生安全事故，所以应增加摄像头的布置，保证对这些关键交通道路以及位置的重点监控。监控摄像头应对进出车辆的速度以及行驶规范进行监督，保证所有车辆都能按照规定的要求行驶，遵守矿区交通规范，不与行人抢道，确保矿区车辆行驶的安全和行人的安全。矿区车辆的管理应根据矿区车辆管理守则的要求，对驾驶员实行驾驶12 分制，并严格执行此项制度。当监控发现车辆出现违规行为时，车辆管理的分析系统就会自动将违规车车辆的违规行为记录下来，同时记录下来的还有车牌号，系统会自动扣分给予处罚。在驾驶员12 分扣完时，系统会给予违规驾驶员安全警告，并对其进行安全教育。

4.2 人员行为监测

矿区生产作业危险系数非常高，需要每个工人都做好自身的防护，矿区生产区域的监控系统可以实时监控工人的安全服、安全帽、口罩等防护用具的穿戴情况，避免由于工人自己疏忽造成的安全事故，保障矿区生产中的人员安全。同时，根据矿区安全生产管理守则，设立针对人员管理的10分制，在人员出现违规行为时，分析系统就会对人员采取扣分处理，在分数扣完以后，就要对人员进行安全教育[2]。在矿区的作业区域，监控摄像头同样会监控人员在作业过程中的行为，当工人不符合安全生产规范进行作业时，监控系统就会发出警报，提醒监管人员及时处理，避免对矿区生产留下安全隐患。在工人操作设备时，监控摄像头会对工人的身体状态、操作流程、动作标准进行监控，当人员出现异常或者操作出现问题时，就会发出警报，为安全生产增加保障。

4.3 人员防疫管理

由于受到新冠疫情的影响，现在矿区的管理又增加了人员防疫检查。矿区作业人员较多，人员较为密集，为了保障每名工人的安全以及矿区作业的安全，需要在矿区入井口设置智能监控系统，实时检测入井人员的健康码、体温、口罩佩戴情况等，保障入井人员的安全，确保矿区生产作业的安全。如果在检测中出现了异常人员，分析系统会对这些人员进行标记，并发出警报，提醒监管人员及时查看区域内的人员情况，避免发生事故。对于有异常的人员要及时进行核酸检测，如检测结果为阴性则恢复正常的生产活动，如果核算结果为阳性就及时送医，并对与之有过密切接触的人员进行隔离以及核酸筛查，避免情况扩散，保障矿区的生产安全。

4.4 危重区域侵入监测

矿区管理人员会对危重地带进行拉警戒线或者设置安全门等形式的处理，避免人员误入造成安全事故。对这些危重区域应加强监控摄像头的安装，当监控到有人员或者车辆进入到危险区域，分析系统就会立即发出警报，提醒进入的人员或车辆赶紧离开。危重区域一般包括风险预警区和风险管控区，风险预警区在有人员和车辆侵入时，会触动安装在此处的灯光系统和广播系统向人员或车辆发出声音警告和灯光警告；风险管控区在遭遇人员或车辆入侵时，分析系统会向监管人员发出警报，提醒监管人员及时查看情况，避免发生事故。