一、產(chǎn)品介紹
智能視頻調(diào)速系統(tǒng)是一套基于視頻分析技術(shù)識別皮帶煤量，通過煤量自動調(diào)節(jié)皮帶速度的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)專門為煤礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計，通過一臺普通計算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)通過對最多6路攝像頭進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，識別皮帶煤量并實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，實(shí)現(xiàn)多煤快運(yùn)、少煤慢運(yùn)，有效降低皮帶能耗。
二、產(chǎn)品架構(gòu)
本系統(tǒng)利用計算機(jī)視覺技術(shù)識別皮帶煤量，根據(jù)運(yùn)力優(yōu)化算法對多條皮帶煤量進(jìn)行綜合分析得到主運(yùn)皮帶最優(yōu)調(diào)速建議。使用Rabbit MQ、MDDBUS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入和傳輸，使用Influxdb、MySQL、Redis對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。其整體設(shè)計方案如下圖1所示。
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案
三、技術(shù)參數(shù)
每套AI視頻調(diào)速控制系統(tǒng)由下列設(shè)備組成。
四、擬解決問題
礦用膠帶機(jī)智能調(diào)速系統(tǒng)是面向智慧礦山建設(shè)的智能膠帶運(yùn)輸管理系統(tǒng)。利用視頻AI技術(shù)和大數(shù)據(jù)架構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了視頻煤流煤量識別、基于煤量識別的運(yùn)力優(yōu)化和調(diào)速控制等功能，解決了膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)經(jīng)常空載或輕載而難以有效監(jiān)控、膠帶系統(tǒng)搭接關(guān)系復(fù)雜人工難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)速等一系列關(guān)鍵問題。
基于視頻分析的礦用膠帶智能調(diào)速系統(tǒng)為煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)提供了安全保證，大幅度降低了運(yùn)輸系統(tǒng)中的能源消耗，降低了設(shè)備維護(hù)修理成本，為建設(shè)智慧礦山提供了可靠的支持?；谝曨l分析的礦用膠帶智能調(diào)速系統(tǒng)的研究成功，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)運(yùn)輸煤量自動調(diào)節(jié)皮帶速度的功能，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。
五、系統(tǒng)展示
智能視頻調(diào)速系統(tǒng)的前端展示分為“系統(tǒng)狀態(tài)”、“歷史數(shù)據(jù)”、“設(shè)備管理”三個子頁面。系統(tǒng)狀態(tài)頁面可查看各子皮帶實(shí)時的運(yùn)行狀態(tài)、皮帶煤量等信息，還可查看變頻器的實(shí)時狀態(tài)，主運(yùn)輸皮帶當(dāng)前實(shí)際速度以及建議速度，主運(yùn)輸皮帶預(yù)估煤量等信息。另外，根據(jù)礦方實(shí)際需求，設(shè)置智能調(diào)速開關(guān)，用戶可自主選擇開啟或關(guān)閉智能調(diào)速。系統(tǒng)狀態(tài)頁面如下圖2所示：
圖2 智能視頻調(diào)速系統(tǒng)狀態(tài)頁面
歷史數(shù)據(jù)頁面可查看主運(yùn)輸皮帶的歷史調(diào)速及煤量信息，并以曲線的形式直觀地展示查詢時間范圍內(nèi)的主運(yùn)輸皮帶煤量變化、調(diào)速情況。歷史數(shù)據(jù)頁面還可查看主運(yùn)輸皮帶載煤量分布情況、平均帶速、皮帶運(yùn)行時長等信息。歷史數(shù)據(jù)頁面如下圖3所示：
圖3 某煤礦智能視頻調(diào)速歷史數(shù)據(jù)頁面
設(shè)備管理頁面提供智能視頻調(diào)速系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備配置修改。包括針對各皮帶配置帶寬、額定帶速、長度、安裝位置、優(yōu)先級等信息，針對攝像頭配置設(shè)備IP、端口、關(guān)聯(lián)皮帶、安裝位置等信息，針對調(diào)速控制配置撒煤閉鎖閾值、過載閉鎖閾值、降速延時等信息。設(shè)備管理頁面如下圖4所示：
圖4 智能視頻調(diào)速設(shè)備管理頁面
六、應(yīng)用案例
本系統(tǒng)在某煤礦運(yùn)行穩(wěn)定，連續(xù)數(shù)月監(jiān)測系統(tǒng)情況后證實(shí)，皮帶過載而導(dǎo)致皮帶無法啟動的問題大大減少，撒煤情況得到有效緩解，在整體煤量較少的時候系統(tǒng)降低皮帶速度減少能耗。各子皮帶煤量識別準(zhǔn)確，測試準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，識別的實(shí)時性高，每秒能處理超過25幀的視頻圖像數(shù)據(jù)。通過主運(yùn)輸皮帶歷史煤量及調(diào)速情況對比，平均主運(yùn)輸皮帶帶速下降超過10%，正常工況下的提速降速曲線穩(wěn)定準(zhǔn)確，證實(shí)調(diào)速控制實(shí)時準(zhǔn)確、穩(wěn)定、有效。
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