圖像識別智能控制裝置

一、項目背景

1、《煤礦安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》主要任務：（三）推進煤礦安全基礎建設，推進煤礦機械化、自動化、信息化、智能化改造。

2、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 安監(jiān)總科技〔2015〕63號：關于開展“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動的通知 內(nèi)容重點：是以機械化生產(chǎn)替換人工作業(yè)、以自動化控制減少人為操作，大力提高企業(yè)安全生產(chǎn)科技保障能力。

3、2020年2月25日國家煤礦安監(jiān)局等八部委頒發(fā)《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，強調(diào)煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術支撐，將人工智能、機器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，推動智能化技術與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤礦智能化水平。

二、發(fā)展階段

煤礦設備經(jīng)歷了機械化、自動化、信息化的三個階段的發(fā)展，為煤礦生產(chǎn)的安全、效率做出了巨大貢獻。當下煤礦就業(yè)出現(xiàn)青黃不接的局面，年輕人以及年輕人的父母都不愿意從事井下勞動，加之好多礦井采煤深度增大，礦壓及高溫的挑戰(zhàn)，都非常不適宜人類勞動。

在煤礦經(jīng)歷前三個階段發(fā)展的基礎上，國家八部委2020年初及時發(fā)布關于煤礦智能化發(fā)展的指導意見，既有替代人工的緊迫性，同時也是建立在各種技術的基礎上展開的，時機完全成熟，煤礦現(xiàn)場具備向智能化發(fā)展的基礎。

三、何謂人工智能

人工智能：就是會學習的計算機程序，人工智能的典型應用大多都擁有深度學習的技術基礎，是計算機從大量數(shù)據(jù)資料中通過自我學習掌握經(jīng)驗模型的結(jié)果。

煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術支撐，只有推動智能化技術與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤礦智能化水平，才能促進我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

人工智能是人類科學技術進步的結(jié)果，是機器進化的結(jié)果，其包含硬件和軟件兩大部分。

四、圖像識別概念

圖像識別：是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術，是應用深度學習算法的一種實踐應用。通俗地說就是用攝像機模擬人的眼睛，用計算機模擬人的大腦，從而分析、識別、看到特定事物。它作為一個工具來幫助我們?nèi)祟惻c外部世界進行交互。

圖像識別技術：是人工智能的一個重要領域。它是指對圖像進行對象識別，以識別各種不同模式的目標和對像的技術，識別過程包括圖像預處理、圖像分割、特征提取和判斷匹配。

圖像識別技術：是以圖像的主要特征為基礎的，對復雜圖像的識別往往要通過不同層次的信息加工才能實現(xiàn)。

作為智能機器人的重要感覺器官，機器視覺主要進行3D圖像的理解和識別，該技術也是研究的熱門課題之一。

五、應用場景

1、圖像識別技術，在現(xiàn)實生活中，最為普及的：人臉識別、身份證識別、車牌照識別等等。為生活減少了很多麻煩，省去了眾多的人力物力。

2、圖像識別技術還可以用到醫(yī)學上，人工讀片具備主觀性高、重復性低、定量及信息利用度不足、耗時及勞動強度和知識經(jīng)驗的傳承困難等難題。而通過圖像識別進行讀片，效率就會大大提高，準確率也會提高。

3、在工業(yè)應用中最廣：視頻監(jiān)控。傳統(tǒng)監(jiān)控需要有人在電視墻前時刻保持高度警惕，然后再通過自己對視頻的判斷來得出結(jié)論，但這往往會因為人的疲勞、視覺局限和注意力分散等原因影響監(jiān)控效果。但有了成熟的圖像識別技術之后，再加以人工智能的支持，計算機就可以自行對視頻進行分析和判斷，發(fā)現(xiàn)異常情況直接報警，帶來了更高的效率和準確度。

4、機器視覺之于人工智能的意義就是視覺之于人類的意義，而決定著機器視覺的就是圖像識別技術。在機器臂終端安裝視覺硬件，通過圖像識別技術，可以指揮機器人按照特定目的去替代人工從事各種活動。

5、在煤礦領域，通過圖像識別技術我們可以發(fā)現(xiàn)煤與矸石的不同特征，并發(fā)出指令信號給機器人去分揀煤與矸石，通過人工智能技術去替代操作工；通過圖像識別智能控制裝置還可以對重點設備運行、重點崗位人員操作進行監(jiān)控，確保重點設備、重要崗位的安全可靠運行；圖像識別技術可以應在采煤面、掘進面領域，替代人工操作。由于煤礦井下大都是高危行業(yè)，通過圖像識別智能控制裝置能夠大量減少人為操作，因此在煤礦領域圖像識別技術應用將極為廣泛！

六、團隊概況

1、中礦智能裝備團隊由大學教授、高級工程師等核心人員組成，既對煤礦現(xiàn)場非常熟悉，同時開展多項基礎性技術研究，對圖像識別軟件編程、大數(shù)據(jù)算法、軟件深度自學習功能架構(gòu)都駕馭輕熟。由基礎研究到產(chǎn)品延伸非常有針對性的研發(fā)，贏得煤礦用戶的眾多好評。

2、中礦智能裝備團隊所涉獵的專業(yè)非常齊全，在國內(nèi)煤礦智能領域絕對是佼佼者，具體專業(yè)包含：機械、電氣、電子、軟件、編程、液壓、氣控、稱重等等。

3、中礦智能裝備團隊所有研發(fā)項目都是以解決煤礦現(xiàn)場難題為抓手，具有極強的針對性，研發(fā)難度大，投入資金多，研發(fā)周期偏長。

4、中礦智能裝備團隊最為擅長：開展各種非標準產(chǎn)品的研究與應用，根據(jù)煤礦現(xiàn)場實際尺寸及空間，因地制宜，研發(fā)出能夠滿足現(xiàn)場使用的智能化裝備，通過圖像識別技術與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，推動智能化技術與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤礦智能化水平。

七、產(chǎn)品優(yōu)點

中礦恒揚科技有限公司研發(fā)的圖像識別智能控制裝置具有顯著的自身特征：

其一是：綜合性，根據(jù)煤礦現(xiàn)場實際情況，綜合治理，標本兼治，形成一套完整的產(chǎn)品體系。

其二是：主動性，從問題的來源入手，主動去發(fā)現(xiàn)問題，并及時報警，打破問題出現(xiàn)之后再解決的被動局面。

其三是：智能性，在煤礦現(xiàn)場實景中置入圖像智能識別技術，通過軟件建立數(shù)據(jù)庫，使系統(tǒng)具有深度自學習能力，替代人工監(jiān)測。

當前煤礦在解決現(xiàn)場實際問題上有以下兩個弊端，急需改進！

所有解決問題的方法都有兩個共性：

一是：局部性，現(xiàn)場各個單位根據(jù)自身遇到的問題，采取臨時的局部應急措施。在某種程度上解決了現(xiàn)場臨時的問題，但對于整個行業(yè)來說，并沒有形成一套完整的解決方案。

二是：被動性，事故處理的所有方法，大都是因形成既有事故后開展實施的，沒有前瞻性和預見性，屬于應付措施。

中礦恒揚科技有限公司研發(fā)團隊通過現(xiàn)場大量的調(diào)研總結(jié)，就是要在行業(yè)內(nèi)形成一套解決現(xiàn)場難題的智能化產(chǎn)品體系，從根本上解決所遇到的種種難題，而不是拘泥于某一個局部的問題，更不是亡羊補牢，而是主動作為，將事故控制在萌芽狀態(tài)。

八、重大意義

1、開展基礎性研究，對應用領域具有顛覆式的價值，填補國際、國內(nèi)技術空白，技術原創(chuàng)，達到國際領先水平。

2、切身保護員工身心健康，遠離高濃度粉塵、噪音大空間。

3、加快推進煤礦智能化發(fā)展步伐，提升煤礦智能化水平。

4、機械化換人、自動化減人，智能化無人，減員增效。

5、打破行業(yè)內(nèi)頑疾，促進煤炭工業(yè)科技進步。

6、為煤炭行業(yè)樹立新的標桿及標準。