近年来，随着我国现代化经济建设步伐的加快，各种能源的消耗量也不断增加，而矿山资源是其中最重要的一种，处于能源中的主导消费地位。随着小型矿山企业、不合法矿山等相继关停，国内矿山资源的不断整合，矿山建设项目依然存在很多突出问题。

　　为进一步强化矿山安全生产监管力量，夯实矿山企业安全生产主体责任。国家矿山安全监察局，印发《关于全面开展煤矿“电子封条”推广建设的通知》，决定全面开展矿山“电子封条”推广建设。针对全国所有在册矿山，既包括生产建设矿山，也包括停产停建、正在实施关闭等各类型的矿山。通过安装摄像仪、图像分析终端等设备，利用智能技术，实时监测分析矿井出入井人员、人数变化及煤矿生产作业状态等情况，及时发现矿山企业异常动态，自动生成、推送报警信息，实现全天候远程监测。

　　系统组织架构

　　矿山电子封条系统整体架构主要包括国家矿山局、省监管部门以及矿井端三级应用架构。

　　1、国家矿山局：

　　是整个系统的数据汇聚及调度监管中心，将全国各省矿山企业实时监测数据，接入到矿山“电子封条”智能监管平台，调度管理人员可以根据这些数据，实现对全国各矿山企业现场问题进行及时有效的处理及分析，提高矿山企业的安全监管水平，防止矿山企业违法违规生产。各级矿山安全监管监察部门、矿山企业可统一访问国家矿山安全监察局监管平台。

　　2、省监管部门：

　　是矿井端与国家矿山局的“中转站”，一方面接收省下属矿山企业的实时数据，另一方面将接收到的省下属矿山企业数据通过专网，上传至国家矿山“电子封条”智能监管平台。各省煤矿安全监管部门数据传输软件由国家矿山安全监察局统一派发，若各省矿山安全监管监察部门与矿井未建立VPN专线，则可以直接上传至国家矿山安全监察局。

　　3、矿井端：

　　提供基础数据来源服务，在各矿建有自己的数据中心，保证数据基础层的安全。所有基础数据和实时数据通过专网直接传送至国家矿山“电子封条”智能监管平台或者通过省监管部门上传至国家矿山局。

　　矿井端“电子封条”设计

　　矿井端电子封条针对井口未封闭矿山，在矿山主井出入口、副井出入井、车辆出入口等关键井口以及调度室安装视频监控设备。根据矿井实际情况，视频信号覆盖矿井生产作业过程中人员和车辆的必经地点，确保及时掌握矿井生产作业状态。对已经实施物理封闭的煤矿，不再安装视频监控设备。

　　3.1  监控中心设计

　　监控中心是矿井端“电子封条”系统的中枢部分，主要由管理平台服务器、AI智能识别分析主机、AI智能分析预警软件、数据上传软件等组成，承担着与用户和前端设备的对接任务，对人员、车辆、运输状态、摄像仪遮挡等异常事件预警及紧急程度预判。采用深度学习算法，以海量图片及视频资源为路基，通过机器自身提取目标特征，形成深层可供学习的目标图像，极大的提升了目标的检出率。

　　管理平台服务器：实现前端设备、后端设备、各单元信令转发控制处理，报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理，也提供用户的认证、授权业务以及网络设备管理的应用支持，同时实现客户端对音视频的请求、接收、分发。

　　AI智能识别分析主机：采用嵌入式设计，集成高性能GPU模块，内嵌深度学习算法，多GPU多算法并行分析，集IPC接入、存储、管理、控制、智能分析于一体。搭配应用平台可实现模型训练、模型部署、素材反馈、模型持续迭代优化的闭环反馈：支持接入行业应用平台，实现模型在线快速部署，不断提升模型准确率。

　　AI智能分析预警软件：利用AI技术对视频、图片的智能分析，在发现违规行为后，对违规行为进行及时上报，解决企业常见的违规行为处理不及时、追责无证据的问题。提供模型管理、模型下发、智能分析配置、抓图计划配置。通过将AI模型下发至设备，为设备通道配置智能分析任务，使设备拥有针对特定对象和场景的智能分析能力，能够解决碎片化场景下的智能分析问题。

　　3.2 监控前端设计

　　监控前端负责实时采集矿井关键应用场景的现场情况，将拍摄到的视频或图像传送监控中心。根据矿井实际现状选用普通摄像仪或AI智能识别摄像仪，实现对矿井各个重要点位的监控，安装位置主要包括主副井口、风井口、车辆出入口和调度室等关键地点。

　　对于基础设施环境较好，需安装摄像仪地点较多的矿井，为节约成本，满足煤矿个性化场景，提高模型分析准确度，满足可扩展的需求，优先采用“高清摄像仪+前置分析设备”的方式进行安装。对于基础设施环境比较差，安装地点少的矿井，采用“AI智能高清摄像仪直连”方式安装。

　　应用场景

　　1、人员入井识别

　　通过在矿山出入井口部署摄像仪对人员入井进行检测，当AI智能识别分析主机通过视频分析接口上报人员入井识别事件时，对比视频中人体的坐标框与平台端设置的人员入井即可判断是否有人员入井。当目标地点有人员入井，立即向应用平台发送告警信息，并上传至国家矿山局“电子封条”智能监管平台。

　　2、运输设备状态识别

　　通过在矿山主井口部署摄像仪对运输设备运行状态进行检测，经过算法训练，赋予摄像仪物料分析能力，实现智能视频分析运输设备开启状态、物料运输状态。当目标地点发现运输设备开启或运输物料时，将发送告警信息，记录处理流程，形成截图、视频存证信息，以备管理使用，并上传至国家矿山局“电子封条”智能监管平台。

　　3、货运车辆识别

　　通过在矿山货运车辆出入口部署摄像仪对货运车辆进出矿状态进行检测，标记货运车辆出入区域，经过算法训练，通过视频自动检测货运车辆进出矿状态，并进行统计分析。当货运车辆进入已标记的区域，立即向应用平台发送告警信息，并上传至国家矿山局“电子封条”智能监管平台。

　　4、人员空岗及睡岗识别

　　通过在矿山调度室等重要场所部署摄像仪对值班人员在空岗及睡岗进行检测，当AI智能识别分析主机通过抓图接口上报人员空岗及睡岗状态给平台时，平台将该事件关联到人员空岗及睡岗标签，并在事件中建立档案，抓拍的图片和事件过程的短视频也会关联到该目录，并上传至国家矿山局“电子封条”智能监管平台。

　　5、摄像仪遮挡及挪动角度识别

　　通过摄像仪自带的遮挡检测功能，确定摄像仪的监控区域，采集监控视频信息，当视频镜头被遮挡时可进行报警处理。如果监控设备受到外部干扰或人为破坏而造成监控场景发生改变，摄像仪自带的场景变更侦测功能可以分析被监控场景是否发生变更，当发生变更则会触发报警。

　　6、其他应用场景

　　如皮带状态智能识别、人员/车辆入侵报警、副立井罐笼智能识别、安全帽佩戴智能分析和实时预警、重要场所巡检行为智能识别等等。