用昇騰AI護航「井下安全」

摘要:基於CANN(異構計算架構)打造的「智慧礦山安全生產管理平台」,能夠更便捷和更高效地服務於更多礦山安全生產建設。

本文分享自華為雲社區《華為攜手雲話科技助力礦山智慧化,用昇騰AI護航「井下安全」!》,作者:昇騰CANN。

都說「礦產品是工業的糧食,而礦山則是產糧食的土地」,礦業作為傳統行業中的典型代表,對中國經濟發展起到支柱性的作用,但一提起傳統煤礦,人們自然會想到的畫面是:漆黑的礦道、沾滿煤灰的礦井工人、繁雜困難的採煤工序等。而如今到了5G時代,「煤礦+智慧」的樣子值得期待!

滿眼生機轉化鈞,天工人巧日爭新。

反觀現狀,礦山安全生產管控體系面臨著許多挑戰。

礦山工作環境相對惡劣、人才緊缺、工作壓力大,導致人為因素造成的安全生產事件時有發生,因此有效加強人員危險行為管控是重點。與此同時礦山作業環境相對負載,設施設備眾多,運行狀態監管上有較大的難度,數據資源眾多,但缺少深度挖掘和關聯分析的應用,利用率較低,對於安全監管不僅難度大還支撐有限。當前礦山的安全管理仍是以人工監管為主,則更多為「事後」響應,無法做到「事前」預測、「事中」預警的情況。

「礦山智慧化」既是解決現實需求,更是順應趨勢而為,雖然這是一條充滿挑戰的道路,但總有先行者正在披荊斬棘的開拓。

華為攜手上海雲話科技基於CANN(異構計算架構)聯合打造的「智慧礦山安全生產管理平台」,將更便捷和更高效地服務於更多礦山安全生產建設。

CANN是華為針對AI場景推出的異構計算架構,提供了使用底層算力的專用計算語言(Ascend Computing Language,簡稱AscendCL)。兼具了運行管理器,媒體預處理和任務調度管理器等相關介面,同時也預置了NN、Blas等功能豐富的運算元庫,幫助開發者更便捷的使用ATC模型轉換工具進行模型轉換。(更詳細的CANN相關資訊請參考考://www.hiascend.com/zh/software/cann)

不僅如此,從環境搭建到程式碼運行、API使用到端到端部署、模型選型到性能優化,昇騰社區CANN專家團通過碼雲(Gitee)、論壇、社交群組等多種渠道幫助社區用戶高效閉環問題。在智慧礦山項目中,昇騰社區CANN支撐團隊協助用戶快速搭建軟硬體設備環境、支撐部署智慧礦山模型並調試通過,並根據需求,訂製開發多路影片流AI並行推理樣例,幫助用戶進行對性能進行充分優化,極致發揮昇騰AI處理器的澎湃算力。

在華為和雲話科技團隊通力合作下,推出的智慧礦山安全生產感平台。

智慧礦山視覺感知平台是利用電腦視覺技術,在不需要人為干預的情況下,通過對影片影像進行自動分析,實現對業務場景中目標的定位、識別和跟蹤,並在此基礎上分析和判斷目標的行為,即通過端-邊-雲架構,實現礦山智慧感知-智慧認知-智慧決策的一站式應用。

智慧礦山安全生產感知平台架構

目前該平台已具備五大優勢:

● 無需改動現有影片監控系統,不僅兼容主流攝影機及監控平台,同時支援5G攝影機;

● 支援邊緣計算架構,可大幅降低算力成本;

● 可彈性部署,動態增減攝影機、按需購買演算法進行場景分析;

● 平台已經接入300路影片數據,幫助持續優化演算法;

● 已支援井下30多個細分場景的專用演算法開發。

場景一:人員行為檢測

監控礦井內工作人員的行為軌跡, 當人員有揮手求救、摔倒、 多人聚集、快速移動、異常滯留等異常行為時及時預警,降低安全風險,提升安全保障能力。

異常倒地

抱頭

揮手求救

人員滯留

快速奔跑

人員聚集

場景二:違章作業檢測

降低現場操作風險,實時提醒不規範行為增強監管,優化作業規範

無人值守

越界闖入

場景三:裝備佩戴規則檢測

煤礦安全規程規定井下礦工需全程佩戴安全帽等裝備,疫情期間要求全程佩戴口罩,但現實中時有違規行為,存在嚴重安全隱患,在攝影機監控的視野範圍內,設置裝備檢測區域,一旦脫帽或口罩立即觸發報警。

(未)佩戴安全帽檢測

場景四:設備運行狀態檢測

主運皮帶檢測,皮帶跑偏、空載、堆煤等智慧識別;皮帶坐人、逗留行為監控;皮帶滾筒打滑、撕裂識別;同時可對井下交通訊號燈檢測,訊號燈故障識別

(皮帶跑偏檢測)

場景五:工作面設備檢測

綜采工作面煤壁片幫智慧檢測,通過智慧影片分析技術檢測礦井作業面、巷道側壁變形,破壞脫落等片幫異常及時預警。

採煤機工作時人員靠近檢測(上圖)

採煤機在工作狀態時高速運轉,人員靠近極易發生事故,當檢測到人員違規靠近時及時預警(上圖)

場景六:煤矸石智慧檢測

通過物體動態識別演算法,安全生產感知平台實時檢測皮帶上的煤矸石,及時告警,與機器臂等設備聯動,快速抓取移除煤矸石,降低風險和損失。

場景七:環境態勢檢測

監控礦井內環境態勢變化, 當有風門開啟、濃煙/霧、火光、積水等狀況及時預警,快速排查風險、啟動應急預案。

(風門開啟檢測)

(礦井煙霧火光檢測)

目前,全國智慧礦山的發展和建設已經進入快車道,同時,智慧礦山也是AI的最佳應用行業之一。加快煤礦智慧化建設步伐,用科技手段推動實現煤礦本質安全、高效運營,讓礦山舊貌換新顏!

更多昇騰CANN應用案例://www.hiascend.com/developer/case-studie

昇騰開發者社區://www.hiascend.com/

昇騰開發者論壇://bbs.huaweicloud.com/forum/forum-726-1.html

昇騰開源gitee倉庫://gitee.com/ascend

 

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