重大进展之十一┃中国矿大：慧眼神瞳——煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破

2025年02月26日 17:07 智能矿山杂志责编：戚金荣作者：智能矿山杂志

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2025年1月11日，中国煤科《智能矿山》《煤炭科学技术》主办、中国中煤能源集团有限公司承办的“2024年煤矿智能化重大进展发布会暨技术经验交流会”在京召开点击了解详情

会上发布了11项2024年煤矿智能化建设重大进展成果，分别是：全球首个矿山行业大模型落地商用、煤矿远距离综合物探及透明地质保障系统研发与示范、基于 AI 的煤质快速检测技术取得重大突破、全栈自主可控智能化采掘装备与控制系统研发成功、我国首个薄及极薄煤层高效智能开采成套装备投入使用、露天矿卡车无人驾驶规模化应用取得重大突破、“磁耘”多源融合智能精确定位系统在煤矿复杂作业环境中的首次应用、高寒环境露天矿电动无人驾驶矿卡智能高效运输系统成套技术投入应用、薄煤层无人化智能开采控制技术取得重要突破、露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破、慧眼神瞳——煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破

本期分享重大进展十一：慧眼神瞳——煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破，发布嘉宾是中国矿业大学二级教授程德强

进展十一：慧眼神瞳——煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破

响应“人工智能技术与矿产资源开发利用技术深度融合”的煤矿智能化战略，面向矿井爆炸环境及巷道复杂场景，中国矿业大学程德强团队研究基于AI视频的矿井安全风险感知与智能防控技术，为我国“无监控不作业、作业行为受监督”的煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察提供了装备支撑。

本项目也是落实矿安[2022]128号文，关于建设AI视频智能辅助监管监察系统的具体创新实践。

矿井巷道结构和电磁环境限制了AI视频识别技术的应用，主要表现在：煤矿安全隐患小样本场景的识别准确率低；受到光照变化、图像采集终端安装位置改变等高动态场景，模型的泛化能力不足。当前模型参数量大，对算力要求高

矿井智能边缘终端要求防爆环境中智能边缘终端模型轻量化、实时处理。当前煤矿AI视频智能监管系统的安全隐患预警能力不理想。

本项目构建了煤矿皮带异物、巷道作业、安全帽等3个煤矿专用公共标准数据集，并通过GitHub面向国内外首次公开发布，助力煤矿智能化发展。

发明了煤矿井下特殊光照和防爆环境下的人-机-环视频图像特征增强及其安全风险的轻量化识别方法，包含六大类（采、掘、主运、辅运、提升、固定场所）118种的煤矿井下安全隐患智能感知识别应用场景，实现煤矿关键场景安全风险的快速准确识别。

将领域知识整合到数据驱动的安全隐患AI视频识别模型，创建具有物理常识和专家经验的模型，实现小样本场景和高动态场景的安全隐患精准识别。

研制具有边缘计算功能的便携式矿用本安型图像处理摄像仪、图像智能分析装置及成套设备，将计算扩展到边缘、前端，快速实现安全风险智能视频设备的井下部署和分析预警。

面向煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察，构建了视频识别端节点传感器、边缘计算设备、视频识别场景云服务应用体系，并通过《煤炭科学技术》等杂志对“云边端”协同的系统架构进行分析，得到了国内外研究人员和现场技术人员的高度关注。

相关研究成果入选2024年度“领跑者5000-中国精品科技期刊顶尖论文”、《煤炭科学技术》2024年度高影响力学术论文。

研制泛联兼容的煤矿安全隐患AI视频智能辅助监管监察系统，大量推广应用“云-边-端”协同的煤矿安全隐患视频 AI 识别关键技术及装备。

项目成果在济宁能源发展集团有限公司、河南神火煤电股份有限公司等60余座矿井推广应用。国家矿山安全监察局山东局和山东省能源局 2024年5月28日在项目成果示范基地济宁能源金桥煤矿召开山东省现场会，推广本项目建设经验。

相关成果获得中国煤炭工业科学技术一等奖，并被遴选为2024年数字矿山融合发展提升本质安全水平优秀案例。有力支撑金桥煤矿获评2024年度煤炭行业标杆煤矿、两化融合工作先进单位等荣誉称号。

发布嘉宾简介

程德强

程德强，教授，现任中国矿业大学信息与控制工程学院党委书记，曾荣获第6届全国煤炭青年五四奖章、全国煤炭教育先进工作者、江苏省“333高层次人才培养工程”第五期中青年科学技术带头人、江苏省优秀教育工作者等。

长期从事基于人工智能机器视觉的矿井生产场景安全隐患辨识方法、监管预警技术研究及成果转化工作。承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目以及企业委托项目 30余项。发表论文85篇，获国内外授权发明专利52项；获教育部科技进步二等奖、山西省科技进步二等奖、中国煤炭工业协会科学技术一等奖等科研奖励10余项。

“煤矿智能化重大进展发布会”自 2021年开始，至今已举办4次，发布会吸引了众多煤矿智能化建设领域的专家及科研、工程技术人员，成为展示煤矿智能化建设成果，交流煤矿智能化科技成果的盛会。

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