罐笼是矿山运送人员上下井的关键设备。如果罐笼里人太多,一旦发生断绳或设备故障,极易造成重大伤亡。传统靠人工清点人数的方式,不仅效率低,还容易漏查。目前,最可靠的解决方案是:给罐笼装上AI识别,让它自己看清人数、判断是否超员,并自动报警、甚至阻止罐笼启动。

一、系统是怎么工作的?

这套系统主要由三部分配合完成:防爆摄像头 +AI边缘盒子 + 预警闭锁装置

  1. 实时看人
    在罐笼顶部(或侧上方)安装一个防爆摄像头,不间断地拍摄罐笼内部画面。摄像头连着一个小巧的AI边缘盒子,设备里预装了算法和模型——这个模型经过大量矿工图片训练,能准确区分人和工具、矿灯反光等干扰物。
  2. 自动数数
    AI边缘盒子每秒钟分析每一个人体轮廓(重点看头部和肩膀,因为这些部位不容易被遮挡)。它会实时统计人数,并且聪明地判断:只有连续3张画面都显示超员,才会报警。这样做是为了防止因工人走动、罐笼门开关等瞬间变化造成的“假报警”。
  3. 超员就闭锁
    系统里提前设好了这个罐笼的最高允许人数(比如30人)。一旦识别到人数达到或超过这个数,AI边缘盒子立刻做两件事:
    • 触发声光报警器,用闪灯和语音提醒“超员了,请退出去”。
    • 通过一个物理开关(继电器)切断提升机的安全回路——相当于直接锁住罐笼,不解除超员状态,提升机就无法启动。

二、三级报警,避免“一刀切”

为了防止老是红色报警让人麻木,实际中常采用三个等级来提醒:

  • 黄色提醒:人数达到核定人数的90%(比如27人)。语音提示“接近满员,请合理控制”。这时候井口信号工就要主动控制后续进罐人数。
  • 橙色预警:人数正好等于核定人数(30人)。报警灯开始断续闪烁,提示“已满员,禁止再进人”。
  • 红色闭锁:人数超过30人。报警灯长亮,发出刺耳警报,同时罐笼安全门被锁死,提升机无法运行。必须撤出多出的人,等人数降到核定值以下,系统才会自动解除闭锁。

三、罐笼环境特殊,对设备有哪些硬要求?

罐笼在地面和井下之间来回穿梭,条件非常恶劣,所以设备不能随便选:

  • 摄像头:必须用矿用防爆型(。要能应对极端光照变化——地面阳光刺眼,井下可能伸手不见五指。所以摄像头需要有宽动态功能(120dB以上),并且自带红外补光,晚上也能看清。镜头视角要够宽(110度以上),把罐笼每个角落都照到。
  • AI边缘盒子:它的算力不用太高(1 TOPS就够了),但要能在断网时继续工作,还能本地保存至少30天的报警图片和短视频。AI边缘盒子与摄像头之间的连接线必须用防松动的接头,因为罐笼运行时震动很大。
  • 安装细节:摄像头和盒子都要用减震支架固定,避免被震坏。所有线路要加装屏蔽,防止提升机的变频器产生电磁干扰,影响视频信号。

四、实际安装中容易遇到的三个难题及解决办法

  1. 难题一:人挤人,互相遮挡
    罐笼高峰期,前后人员挡得严严实实,只拍一个人的全身很容易漏掉后面的人。
    解决办法:在罐笼顶部对角线位置装两个摄像头,从不同角度拍摄,然后AI边缘盒子把两个画面综合起来分析。识别算法重点看人头(因为头顶最难被遮挡),只要脑袋露出来,就算看不见身体也能计数。
  2. 难题二:光线忽明忽暗,瞬间变脸
    罐笼从地面下到井底,光照强度在几秒内下降几万倍,普通摄像头会完全“致盲”。
    解决办法:选用带自动增益控制和宽动态的摄像头;同时在软件里做一个“光照自适应”功能,相当于自动给暗的画面提亮、给亮的画面压暗,让图像始终清晰。
  3. 难题三:罐笼震动和电磁干扰
    罐笼启动、停止时会有剧烈晃动,而且变频提升机会发出强烈电磁波,干扰视频信号。
    解决办法:所有设备用减震支架安装;电源线上加装滤波器和防雷管;视频线必须用带屏蔽层的超六类网线或光纤,而且屏蔽层只能单端接地,避免形成干扰回路。
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