方案介绍

系统概述

煤矿视频反三违智能分析系统是人工智能（AI）技术在煤矿安全生产领域的具体应用，采用人工智能视频分析识别技术，对煤矿生产过程中的违章指挥、违章操作、违反劳动纪律进行实时检测和识别，从而实现视频监控从“看得见”、“看得清”到“看得懂”的提升，为煤矿安全生产保驾护航。

系统由前端摄像机、传输网络、视频编解码服务、人工智能算法模型以及业务应用操作平台等部分组成。

基于人工智能的目标检测、语义分割、运动检测、人体姿态检测等技术，采用以卷积神经网络（CNN）为基础的算法模型，针对煤矿井下和地面实际场景需求，建设算法模型库，并支持随着需求的扩增不断丰富扩充。

系统具有以下主要特点：

1.基于平台侧的集中分析技术。系统利用平台侧算力资源进行AI计算分析，可以充分利用已有摄像机硬件设备，不需要更换成高成本的AI摄像机。同时，基于平台侧的分析技术，容易根据场景需求进行算法模型的升级和扩展。

2.全天候24小时不间断自动识别分析。系统自动获取各路摄像机监控视频，用“机器”代替“人眼”，对视频流进行不间断地实时分析，部分解决煤矿安全检查过度依赖人工的问题。

3.实时告警和留证。系统检测识别到三违行为，立即多个维度实时告警，包括声音告警、软件界面自动弹窗图文告警，并记录保存现场的图片和录像。

4.辅助审核和统计分析。视频分析系统作为煤矿反三违工作的辅助手段，大大减少人工的投入，同时也提供了丰富的工具，方便值班人员和管理人员对反三违识别的情况进行审核和统计。

5.可扩展性。系统基于标准化接口设计，可以根据现场实际需求，对接第三方系统（例如：人员精确定位系统、广播系统...等等），结合安全管理机制，及时制止违规行为的继续发生，安全管理从“事后追责”提前到“事中制止”，以达到防患于未然的目的。

6.系统基于分布式技术建设，易于根据需求的增加进行系统的算力和存储资源扩容。

7.支持灵活的视频监控系统对接方式，支持对接主流视频监控厂家的软件平台，也支持直接对接摄像机或者硬盘录像机。

系统拓扑结构

系统基于平台侧的集中分析技术，利用平台侧算力资源进行AI计算分析，利用煤矿已有摄像头硬件资源，降低建设成本，在煤矿原有视频监控系统的基础上，通过增加视频AI服务器以及应用平台服务器，部署视频智能分析软件平台，从原有视频监控系统获取视频流进行实时智能分析，分析结果可通过客户端、大屏系统进行展示，同时可以按照现场实际需求与第三方软件平台进行交互联动。

软件技术规格

一、软件功能

1、 监测概览

综合展示平台运行和三违事件分析告警的情况，展示视频分析告警事件信息。

Ø 列表显示告警信息，展示事件对应的图片。系统检测到告警事件，实时提醒告警信息，动态更新告警列表和图片。

Ø 可查看告警详情并对该告警进行处理，可以查看告警的图片，可以播放告警录像。

Ø 可以播放实时视频画面，可以选择切换视频，可以选择展示该视频画面配置的智能分析检测区域。

Ø 可查看告警统计情况，显示告警数量，按告警类型的数量排名。

Ø 可查看设备统计情况，显示平台布防的摄像头数量以及在线情况。

2、 告警事件管理

可查询系统智能分析产生的告警记录，支持按照摄像头、时间段、告警时间类型、事件状态等等条件进行筛选查询；可以查看告警详情，包括：位置、时间、事件类型、图片、视频等信息；可以对告警进行审核处理。

3、 视频接入和预处理

系统按照配置的视频源参数，自动获取视频流数据，进行视频解码、分辨率适配、色彩调整等等预处理，为智能分析算法提供数据输入。同时，解码之后的视频流可以输出到软件界面实时播放，可以选择要播放的视频，可以选择播放窗口布局。

4、 视频智能分析和告警

采用计算机视觉技术，对视频中的人、物体、车辆等进行检测和识别，应用具体场景算法模型，实现三违行为的智能识别分析，发现违规行为，实时产生告警提醒，并自动记录保存告警的图片和视频录像，弹窗告警文字，播放告警声音，提醒现场值班人员进行告警处理。提供可视化界面，可以查看告警详情，并进行处理。

5、 统计分析

通过数据可视化技术，将告警数据进行图形化展示，包括柱状图、折线图、饼图等，以更直观地展示告警数据和其他信息的关联关系。对告警事件进行统计和分析，包括事件类型、发生时间、地点、持续时间等信息。对告警事件进行趋势分析，包括各类告警事件随时间变化的趋势，以帮助用户及时掌握可能存在的问题。支持用户对告警事件进行确认和处理的记录，如确认误报、处置情况记录等。

6、 视频设备管理

管理配置视频设备资源，可以对接视频监控平台的视频资源，也支持直接接入摄像头设备或者硬盘录像机设备。支持设备的新增、查询、编辑、删除功能，支持按区域分级管理设备资源，可实时监测设备的运行状态。

7、 视频布防配置

可查看配置视频分析的相关参数，如摄像头信息、检测区域、告警阈值等，以实现针对不同场景和需求的视频分析。支持对每个设备进行单独的设置和管理；支持设置撤防和启用布防；可查看布防摄像头的实时视频画面；支持复位（回到上一次保存的布防配置状态）和清除当前布防事件配置，方便布防操作。

8、 用户认证和管理

对用户的登录访问进行认证。支持配置用户的账号以及权限信息，支持新增，编辑，删除，查询，修改密码功能以及部门的新增，编辑，删除，备注功能。能够创建不同的角色，并为每个角色分配不同的权限，以实现用户权限的批量管理。能够对多次尝试登录的用户进行防暴力破解保护，可以设置尝试登录的次数和时间间隔等参数。

9、 系统参数配置

设置系统的一些运行参数，例如：用户可以根据需要自行设置软件标题。

10、 定制扩展开发

系统基于标准化接口设计，可以根据现场实际需求进行扩展功能的定制开发，例如对接人员精确定位系统，结合安全管理机制，及时制止违规行为的继续发生，以达到防患于未然的目的。

11、 视频接入

Ø 支持对接主流视频监控厂家的软件平台获取视频流；

Ø 支持直接从摄像机或者硬盘录像机设备获取视频流；

Ø 支持RTSP、RTMP、HLS、RTP、GB28181等标准协议对接；

Ø 支持对接H.264、H.265等视频编码格式。

二、基础算法场景

系统提供10种针对煤矿反三违的基础算法场景，根据客户实际需求可以提供其它一些可以选用的算法场景，或者定制场景算法。

1、 佩戴安全帽检测

系统自动识别检测在工作场所里面的人员是否有佩戴安全帽，若检测到有人员未佩戴安全帽，则实时产生告警。

2、 上、下猴车检测

系统自动识别检测人员是否在规定区域上、下猴车，若检测到有人员在规定区域之外上、下猴车，则实时产生告警。

3、 行车、行人检测

系统自动识别检测井下车辆在行驶的时候，附近人员是否有停留避让，若检测到有人员在违规行走，则实时产生告警。

4、 跨越皮带检测

系统自动识别检测是否有人员违规跨越运输皮带，若检测到有人员违规跨域，则实时产生告警。

5、 离岗检测

系统自动识别检测在一些重点工作场所，人员是否在工作时间正常在岗，若检测到有人员离岗行为，则实时产生告警。

6、 重点区域人员闯入检测

系统自动识别检测在一些重点区域是否有人员闯入，若检测到有人员闯入，则实时产生告警。

7、 采煤机工作时人员靠近检测

在采煤工作面，系统自动识别检测当采煤机在工作的时候是否有人员违规靠近，若检测到有人员违规靠近，则实时产生告警。

8、 掘进机工作时人员靠近检测

系统自动识别检测当掘进机在工作的时候是否有人员违规靠近，若检测到有人员违规靠近，则实时产生告警。

9、 人员攀爬登高检测

系统自动识别检测是否有人员违规攀爬登高（例如攀爬锚网），若检测到有违规攀爬行为，则实时产生告警。

10、 人员聚集检测

系统自动识别检测是否有不安全的人员聚集，若检测到有人员聚集行为，则实时产生告警。

11、 其它可选算法场景

根据客户实际需求，提供其它一些可以选用的算法场景，包括：伴线检测、人员长时间逗留、抽烟、睡岗、烟雾、明火、未放置灭火器、人员数量超限......等等。

三、定制算法场景

根据客户实际需求，进行场景算法的定制开发。

订货需知

1、视频AI分析服务器

Ø 部署视频智能分析算法系统

Ø 单服务器最大支持32路视频分析

Ø 含10种基本分析检测算法：安全帽、上下猴车、行车行人、跨越皮带、离岗、重点区域人员闯入、采煤机工作时人员靠近、掘进机工作时人员靠近、人员攀爬登高、人员聚集等

Ø 支持按照现场实际场景需求定制扩展分析检测算法

2、应用平台服务器

用于部署应用平台软件，主要硬件配置如下：

系统清单