西科大在综采工作面图像识别方面获突破

2023.07.11 中国矿业报

　　机械工程学院杨文娟副教授的研究成果在Nature（《自然》）子刊发表

　　◎ 本报记者马晓敏

Nature（《自然》）子刊《Scientific Data》（《科学数据》）近日刊发了西安科技大学机械工程学院杨文娟副教授的研究成果：“An open dataset for intelligent recognition and classification of abnormal condition in longwall mining（《用于智能识别和分类长壁采矿异常状况的开放数据集》）”，西安科技大学为该论文第一单位，张旭辉教授为通讯作者。

　　图为综采工作面数据集的标签注释（a）煤矿工作人员（b）护帮板位姿（c）大块煤（d）采煤机拖揽（e）矿工不安全行为（f）安全帽佩戴

　　该成果介绍西安科技大学在综采工作面异常状态图像识别方面的突破。煤矿井下开采面临作业环境差、灾害风险高、事故率高等问题，开采环境下复杂的人-机-环异常状态监测的挑战性大。综采工作面全环境视频监测与异常状态预警对实现少人甚至无人开采意义重大。近年来，AI视频识别技术在巡检、捡矸，以及重点区域监测方面得到一定应用。采煤和掘进工作面中环境、人员、设备的异常状态识别具有极大的挑战性，智能视觉识别与预警技术成为该领域的研究热点。

　　我国作为全球最大的煤炭生产国，2022年国内煤炭总产量约44.5亿吨创历史新高，全国煤矿智能化采掘工作面从494个增加到1019个，其中煤矿综采工作面“有人巡视、无人值守”生产模式成为“机械化换人、自动化减人”贯彻的典范。利用智能视频分析技术实现开采场景中的人-机-环异常状态，替代人工巡检，助力实现“无人化”井下开采梦想一直备受关注，但是缺失相关数据集很大程度上制约了煤矿井下无人巡检以及异常预警、人员及设备安全防护相关研究工作的深入开展。该成果能有效地解决这一问题，对于促进煤矿综采工作面异常状态识别与预警具有重要价值，可提高我国数据开放性与透明性，促进我国矿山领域研究学者与国际同行的深入交流。