[發明專利]一種基于大數據的智慧礦山的AI故障監測方法及系統

在審

• 申請號: 202110726252.2
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113313428A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 閆東;李夢菲
• 申請（專利權）人: 上海煤科信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/10;G06Q50/02;G06N20/00
• 代理公司: 上海雍灝知識產權代理事務所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

本發明提供了一種基于大數據的智慧礦山的AI故障監測方法及系統，通過深度學習網絡學習從實時視頻的截取照片中識別出故障事件，聯合通過檢測裝置檢測獲取故障事件，加大故障事件的檢測精準度；又聯合通信系統的實時改善、管理中心的實時檢測，以及智能化管理平臺的大數據監測和存儲，實現對礦山的全方位監控、遠程調控和數據管理。

技術領域

本發明涉及煤礦技術領域，尤其涉及一種基于大數據的智慧礦山的AI故障監測方法及系統。

背景技術

煤炭是現在主要的能源之一，對煤炭進行開采工作便是使用煤炭前的一個重要環節。由于煤炭開采行業的特殊性，其開采過程中事故時有發生，所以對開采環境進行監控和報警就是降低事故發生率和事故損失的一個重要途徑。

目前，隨著科技的發展，井下工作人員數量大大減少。然而煤礦井下綜采設備仍多以人工現場操作為主。井下采煤工作面是事故高發區域，采煤工作面生產環境惡劣多變，事故多發，嚴重威脅了生產人員的人身安全，降低了煤炭生產效率。因此，若要降低采煤工作面勞動強度，提高工作人員的安全系數和采煤效率，必須實現采煤工作面的自動化和少人化。

智慧礦山的是對生產、職業健康與安全、技術和后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山是本質；安全礦山、高效礦山、清潔礦山，礦山的數字化、信息化是智慧礦山建設的前提和基礎。近年來，隨著科技的發展，各大礦山都在組織智慧礦山的關鍵科技攻關，建設智慧礦山示范工程，推廣智慧礦山的理念和技術，制定智慧礦山標準，推動礦山設備制造業的轉型升級，實現礦山的本質安全、高產高效、綠色環保。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明的目的在于提供一種安全性高、運行效率高、配合度高的基于大數據的智慧礦山的AI故障監測方法及系統。

本發明公開了一種基于大數據的智慧礦山的AI故障監測方法，包括：

采集目標區域的實時畫面，通過基于卷積神經網絡建立深度學習模型，使用所述深度學習模型預測所述實時畫面所位于的目標區域的故障事件及該故障事件的發生位置；和/或通過若干實時檢測裝置檢測獲取作業平臺的故障事件，再計算或探測獲取該故障事件的發生位置；

所述作業平臺包括采煤系統、運輸系統、供電系統、通風系統、供排水系統、液壓系統、有害氣體監測系統、礦壓分析系統、震動分析系統及人員定位系統；

所述檢測裝置包括：用于采集井下變電所高壓開關的相關電力參數的電力參數采集裝置、用于采集井下的瓦斯氣體濃度的瓦斯傳感器、用于采集工作面液壓支架的壓力的壓力傳感器、用于采集井下地質震動信息的震動分析裝置、用于采集井下排水系統中的管道水流量的流量計、用于對井下人員進行實時定位的人員定位裝置、用于采集井下相對應的設備的狀態信息的設備傳感器；

將所述故障事件及其位置信息、以及所述實時視頻數據進行視覺顯示和聽覺播報、并通過通訊通道傳輸至管理中心；

所述管理中心包括智能化管理平臺，所述智能化管理平臺監控綜采工作情況，存儲各項實時工作參數信息，并對各項實時工作參數信息進行分析計算，獲取作業指導和安全指導；

獲取目標區域的作業視頻，對所述作業視頻采取AR技術獲取增強視頻，并傳輸至管理中心；所述管理中心對所述增強視頻進行標注，并對所述增強視頻生成操作指令；標注后的增強視頻和所述操作指令傳輸回至所述目標區域；

對所述通訊通道進行監控且設立改善節點，在使用所述通訊通道時進行實時監控，通過調整所述改善節點來對通訊質量進行改善；監測改善后的通訊通道的通訊質量并記錄，對記錄的問題進行分析以獲取通訊通道的通訊質量降低的原因。

優選的，所述安全指導包括逃生路線指導；所述獲取目標區域的作業視頻，對所述作業視頻采取AR技術獲取增強視頻，并傳輸至管理中心；所述管理中心對所述增強視頻進行標注，并對所述增強視頻生成操作指令；標注后的增強視頻和所述操作指令傳輸回至所述目標區域包括：