中伟视界：矿山智能化安全管理矿山皮带运输机异物监测AI算法

  在矿山运输系统中，运输皮带上也许会出现各种异物，如大煤块、锚杆、钻杆、煤矸石、木板、铁棍等。这些异物会对运输系统造成损害，影响生产效率，甚至引发安全事故。为了实时监测并识别这些异物，现代技术采用AI算法做多元化的分析和预警。本文将详细介绍

  1.大煤块： 通常指体积大于某规定值的煤块。这类煤块可能会卡住或损坏运输机。

  2.锚杆： 锚杆是用于矿山支护的金属杆，长度较长，可能会卡在输送机结构中，造成设备故障。

  3.钻杆： 钻杆用于矿山钻探，具有一定的硬度和长度，掉入运输机中会对设备导致非常严重损害。

  4.煤矸石： 煤矸石是矿山开采过程中产生的废料，体积较大时可能会影响运输系统的正常运行。

  5.木板： 木板可能是矿井中用于支护或其他用途的材料，其存在会干扰煤流的正常运输。

  为了实现对上述异物的有效检测，运输机异物检测AI算法主要是采用以下几种判断方式：

  a. 三维重建： 通过多角度摄像头拍摄物体，利用三维重建技术计算物体的体积。当物体的体积超过预设值时，系统判断为大煤块或煤矸石。

  b. 单目视觉： 通过单个摄像头拍摄的图像，利用物体的投影面积和已知的物体高度，估算出物体的体积。当估算体积超过预设值时，系统发出警报。

  a. 轮廓检测： 使用轮廓检测算法（如OpenCV中的findContours函数）提取物体的轮廓，通过一系列分析轮廓的形状特征，识别长条状物体如锚杆、钻杆、铁棍。

  b. 模板匹配： 利用模板匹配技术，将预设的异物形状模板与实时图像进行比对，当匹配度较高时，系统识别为特定的异物。

  a. 边缘检测： 使用边缘检测算法（如Canny边缘检测）识别物体的边缘，通过计算边缘长度，判断物体的尺寸。当物体长度超过预设值时，系统判定为杆状物体。

  b. 形态学处理： 通过形态学处理（如膨胀和腐蚀操作）分析物体的结构，判断其长度和形状特征。当长度超过预设值时，系统发出预警。

  a. 纹理分析： 利用纹理分析算法（如灰度共生矩阵）提取物体表面的纹理特征，通过对比已知异物的纹理特征，识别不一样的种类的异物。

  b. 图像分类： 利用深度学习中的图像分类算法（如卷积神经网络，CNN），对物体表面的纹理进行分类和识别，判断物体是否为异物。

  在运输皮带的上方适当位置安装高清摄像机，实时采集运输皮带上的图像。摄像机需要具备高分辨率和高帧率，以确保能够清晰捕捉到皮带上的物体。

  对采集到的图像进行预处理，包括去噪、图像增强和背景建模等，以提高图像质量和后续处理的准确性。

  使用图像处理和机器学习算法，提取图像中的关键特征，如物体的边缘、轮廓、纹理等。这些特征将作为判断异物的依据。

  利用训练好的机器学习模型（如SVM、随机森林、CNN等），对提取的特征进行分类和识别，判断物体是否为异物。

  当检测到异物时，系统立即发出警报，并抓拍图像，记录报警信息。这些记录能够适用于后续分析和审查。

  以某矿山企业为例，该企业在运输皮带系统中安装了异物监测AI系统。具体实施效果如下：

  在运输皮带的关键位置（如转载处和卸料口）安装高清摄像机，确保监控覆盖全面。摄像机利用互联网连接到中央控制管理系统，实时传输视频数据。

  系统通过中央控制平台对运输皮带上的实时图像做多元化的分析和处理。当检测到异物时，系统立即发出预警，并通过声音警报、短信通知、监控平台弹窗等方式提醒相关人员。

  当系统检测到异物并发出警报后，现场操作人员和管理人员会根据预警信息迅速采取一定的措施，移除异物或停机检查，防止异物进一步影响生产或引发设备损坏。

  系统自动记录所有的报警事件和相关图像数据，存储在云端数据库中。管理人能通过数据分析工具，对历史数据做多元化的分析，发现和改进潜在的安全风险隐患，优化系统运行管理。

  通过系统的实时监测和预警，该矿山企业的异物检测效率明显提高，设备故障率和维护成本有所降低。系统的报警记录和数据分析为管理决策提供了重要参考，提升了整体安全管理水平。

  利用高清摄像机和先进的图像处理算法，系统能够高精度地识别运输皮带上的异物，确保检测的准确性。

  系统能够实时采集和处理图像数据，确保在异物出现时立即发出预警，为操作人员争取宝贵的响应时间，防止事故发生。

  系统综合运用体积检测、形状检测、尺寸检测和纹理检测等多种方式，提高检测的鲁棒性和可靠性，适应不一样的运行环境和工况。

  系统能自动完成图像采集、处理、特征提取、分类识别和报警等全过程，无需人工干预，非常大程度上减轻了安全管理的负担，提高了工作效率。

  系统记录和存储了大量的监测数据，通过数据分析工具，管理者不难发现和改进潜在的安全风险隐患，制定科学的管理决策，提升系统的运行管理水平。

  运输机异物监测AI算法在矿山等高风险环境中发挥了及其重要的作用。通过实时监测和预警，系统有效提升了运输皮带的运行安全性，减少了设备故障和维护成本。考虑各种检测的新方法和技术特点，图像处理与机器学习结合的方法更适合矿山智能化应用。随技术的慢慢的提升，运输机异物监测AI算法将在矿山安全管理中发挥逐渐重要的作用。

  中伟视界矿山版分析服务器、AI盒子、IPC包含的算法有：皮带跑偏、皮带异物、皮带撕裂、皮带划痕、皮带运作时的状态识别（启停状态）、运输带有无煤识别、煤流量检测、运输带坐人检测、行车不行人、罐笼超员、静止超时、摇台是不是到位、入侵检测、下料口堵料、运输带空载识别、井下堆料、提升井堆煤检测、提升井残留检测、瓦斯传感器识别、猴车长物件检测、佩戴自救器检测、风门监测、运料车通行识别、工作面刮板机监测、掘进面敲帮问顶监控、护帮板支护监测、人员巡检、入侵检测、区域超员预警、未戴安全帽检测、未穿工作服识别、火焰检测、离岗睡岗识别、倒地检测、摄像机遮挡识别、摄像机挪动识别等等算法。