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摘要：为解决煤矿选煤厂运输卡车装煤时的车辆定位和智能装车控制问题，本文介绍了一种基于图像识别技术的智能监控系统，系统采用最新的人工图像智能分析技术，通过智能视频提取技术分析处理摄像仪拍摄到的画面，结合数据处理算法，系统能够自动判断车辆的停放情况，当精准停放时，系统能够以最佳的方式发出输出命令给控制系统，从而能够更加有效安全的协助精准装车系统，提高装车效率。

关键字：图像识别；车辆定位；精准装车

1 背景

选煤是煤炭深加工的一个不可缺少的工序，从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤，原煤在开采过程中混入了许多杂质，而且煤炭的品质不同，内在灰份小和内在灰份大的煤混杂在一起。选煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工业手艺。

选煤过程后所产生的产品一般分为有矸石、中煤、乙级精煤、甲级精煤，经过选煤过程后的成品煤通常叫精煤，通过选煤，可以降低煤炭运输成本，提高煤炭的利用率，精煤是一般可做燃料用的能源，精煤一般主要用于炼焦，它要去硫，去杂质等工业过程，以达到炼焦用的标准。

选煤工艺复杂、设备分布面广、生产环境复杂、安全要求高、人的不安全行为和环境、物的不安全状态等隐患众多等特点，导致选煤厂安全生产事故时有发生，对安全生产造成重大隐患。

选煤厂智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，将智能装备、工业物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等技术与现代选煤厂开发技术深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现选煤厂安全生产全过程的智能化运行、管理，提高选煤厂的管理效率[1]。

2引言

能源是国民经济的基础，我国一次性能源70%以上来自于煤炭，由于近几年来的中国工业快速发展，煤炭的国内需求量越来越大，对煤质的要求也是不尽相同。由于用户考核煤质的标准是平均灰分或平均发热量，选煤厂就要根据用户对煤质的要求调节各煤种的煤量，这样就对配煤的精度就有了比较高的要求，但就目前情况来看，我国大部分煤矿的装车外运系统自动化程度很低，一般配煤生产由人工控制（包括人工的粗略计算配比、人工控制给煤机的开停及人工调节给煤量）。而各煤种的灰分或发热量是经常变化的，又因煤流在皮带上传输需要一定的时间，象这种仅靠人工控制给煤机的开停及闸板的开闭程度是很难保证达到客户所要求的灰份目标。

另一方面，从社会上的需求来说对于不同煤质的灰份的含量不同市场上具有不同的价格，这种人工方式无法有效保证产品的质量稳定，经常会出现配煤质量超标、用户要求索赔或优质低价、资源浪费等情况，既给企业造成严重的经济损失，也会造成不良的社会影响。例如用户要求买灰份为31或者发热量为5000大卡的煤，如果矿方卖给它的煤的灰份为29或者发热量为5300大卡，就在价钱上明显是矿方吃亏的；如果矿方卖给用户的是灰份为30～31或者发热量为5000～5100之间的煤，矿方节约了煤质之间的差价，提高了矿方的收益；但是如果卖给用户的灰份为33以上或者发热量为4700以下大卡的煤，造成煤质的不合格，对方可能索赔、不付帐或者退货，给矿方带来不必要的损失，同时影响一定的企业形象。

因此实施计算机自动配煤装车系统是煤矿提高效益和现代化水平非常必要的手段。

计算机自动配煤装车系统是以装车产品煤的当前灰分或发热量作为反馈量，通过控制各品种煤的给煤量，从而实现产品煤的目标灰分或发热量。

就目前而言，无论从理论还是从我们在其他各矿成熟的业绩，均已证明计算机自动配煤装车系统是一种切实可行的系统方案。

3可行性

视频图像AI智能识别技术是通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容，它能够自动分析和抽取视频画面中的关键信息。视频图像识别技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频图像中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。视频图像识别以数字化、网络化视频监控为基础，它是一种更高端的视频监控应用。视频图像识别监控系统能够识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效的协助安全人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。视频图像AI智能识别技术已经成熟，目前在电力、交通运输、医疗等很多行业得到了大量应用，取得了良好的社会和经济效益。

本方案利用基于机器深度学习的AI智能技术，构建AI图像智能识别管理平台，以期解决选煤厂车辆装车过程中车辆定位、车辆识别的安全生产管理过程中遇到的困境，提升安全生产智能化管理水平，最终减少事故发生。

选煤厂AI视频智能识别控制系统是以选煤厂摄像仪的实时视频图像数据为基础，以AI图像智能识别技术为核心、以机器深度学习数学模型和报警系统为支撑、以自动化模糊控制技术为手段的综合性视频智能识别分析系统。

系统采用先进的数字化视频技术、AI图像智能识别技术及模糊控制技术，利用摄像仪的视频监控图像，监视和识别人员、设备、环境等运行状况，实现视频自动识别，抓拍照片、自动录像、弹屏报警，输出报警信号，并能控制设备开停，能够有效遏制重大事故的发生，系统操作简单，界面友好，可以降低成本， 减少浪费， 提高设备运行寿命，促进安全生产。

4系统具体设计

系统通过对选煤厂装车站的视频图像进行AI分析，实时识别装车车辆的行驶情况、车辆状态、车辆类别以及行人状态，智能控制装车，使得车辆可以有序、安全高效的通行，同时具备车辆超速等违章行为的抓拍及交通流量统计功能。通过对数据的存储、统计，可以生成当前车辆类型、数量、车辆及人员违章等多种汇总信息，以便于进一步优化交通管理。

系统可以实现如下功能：系统通过对路口的视频图像进行AI分析，实时识别车辆的行驶情况、车辆状态、车辆类别。

系统通过对路口的视频图像进行AI分析，当车辆停止后实施判断车辆是否停放到位。

对于车辆进出区域等禁止人员进入的场所，当有人员进入危险区域可以触发联动进行告警等设备。识别违章后，可以抓拍图片及录像，形成报警记录，将三违报警信息推送到客户端；可以对违章人员进行远程喊话和对讲；可以对三违报警信息进行筛选确认，并可生成处罚结果。

系统采用热成像原理对煤进行监测，当煤的温度过高时，提醒相关人员注意，减少事故灾害的发生。

5结语

图像智能识别技术在煤矿精准装车系统中的应用，可以丰富现有的图像处理技术，对于提升选煤厂精准装车系统的信息化及智能化水平具有重要的现实意义，值得行业推广[1]。

参考文献

[1]任永强，孟凡平，奂光润，谢良魁.煤矿井下风水管路压力在线监测系统的研究与应用[J].能源与环保，2020，42（10）：150-154.

作者简介：刘磊，（1987.6），男，回族，山东泰安人，工程硕士，中级工程师，主要从事煤矿自动化、信息化、智能化的研究管理工作。