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山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）
三元煤业综采5G全景动态视频拼接系统
山西三元煤业股份有限公司
（一）矿井概况
晋能控股煤业集团三元煤业始建于1984年，1996年6月试生产，1997年9月正式验收投产，井田面积19.8平方公里，批准开采3#~15#煤层，保有储量3.06亿吨。煤层赋存条件良好，煤层倾角0°~10°,现开采3#煤层，可采储量3897万吨，平均厚度7.18米。地质条件简单，水文地质类型为中等，属高瓦斯矿井，核定生产能力为260万吨/年。
（二）建设内容
我矿智能化矿井项目是根据国家八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》和山西省发布的《2022年度全省深入推进煤矿智能化建设工作方案》、《智能煤矿建设规范》以及《山西省煤矿智能化建设指导手册》的基础上，进行规划。在信息基础设施、地质保障系统、采掘系统、主运输系统、辅助运输系统、综合保障系统、安全管控系统以及经营管理系统八大版块的基础上，增加了智能洗选和创新应用版块，共计10个版块，37个项目。
本次申报的案例重点介绍我矿在综采5G全景动态视频拼接系统的创新和总结。
具体包含以下建设内容：
1.5G 700M网络
5G网络覆盖井底车场、南翼胶轮车巷和皮带巷、中央变电所、四采区变电所、四采区东西翼、4326综采和4322掘进工作面。
图1三元煤业5G700M网络架构图
图2三元煤业5G700M基站部署点位图
2.全景动态视频拼接系统
（1）在井下综采面液压支架处部署120架5G摄像仪。
（2）在井上机房部署视频服务器。
（3）在视频服务器上部署拼接算法和视频应用软件。
（4）系统与集控系统对接，获取煤机设备信息。并与远程操作台、调度大屏对接，呈现全景视频。
通过以上建设内容，综采5G全景动态视频拼接系统可实现以下功能：
1.动态跟机全景视频
系统与煤机定位系统对接，获取煤机位置信息，调用煤机周边的相机视频，利用全景视频拼接技术，得到整个割煤机的动态全景视频。
2.全采面视频巡航
系统支持全采面的相机视频拼接，通过左右滑窗实现全采面视频巡航。
3.多视角视频
针对生产重点关注的“三平两直”，调用部署在特殊点位的相机视频，与全景视频形成互补，确保精确远控。
4.一点即视
双击全景视频的任意图像点，即可调阅对应位置的原始相机视频。
5.历史视频回放
系统支持对视频进行存储和回放，存储周期为30天。
6.综采面仪表盘
系统与集控平台对接，实时呈现煤机动态位置/速度/摇臂角度/滚动高度/截割电流等设备信息。
图3综采5G全景动态视频拼接系统界面
综采面对“无人、少人、安全”是存在刚需的，因此综采远控一直是三元煤业探索和追求的智能化目标，而井下实时视频是远程操控的前提，在最初进行综采面实时视频采集时遇到了以下问题：
（一）数据传输问题：原先煤矿井下网络带宽小，影响视频传输的效果，视频传输可能会出现卡顿、延迟等问题，甚至导致数据丢失，这一点已经由5G700M所提供的大带宽所解决。
（二）视频覆盖范围有限：以前受限于环境和设备的因素，可以安装的摄像头数量有限，有了5G700M，大量摄像头可以通过无线接入的方式方便地安装到支架上，大大提升了视频监控覆盖区域。
（三）整体看不全：以前采用独立摄像机画面监控，只有局部视角，无法一次性看全综采面全景，三机启停、移动、收放工序等衔接协同无法一次性看全，远控司机找不到空间感，无法真正实现远程割煤。
（四）细节看不准：看不清上滚筒碰撞帮板、上滚筒碰撞前探梁、下滚筒探底不到位等关键细节，导致远控存在安全生产风险。
井下视频看不全、看不准，是制约综采面实现精准远控的最大瓶颈。三元煤业的综采面全景视频拼接系统，通过在4306综采工作面部署100多路5GAI摄像头，并结合视频拼接技术，为井下综采工作面绘制了一副长长的“画卷”。在实现综采面全景可视的同时，叠加采煤机前后滚筒工作区的特定视角，为综采远控司机提供“身临其境”的煤机驾驶感受。并结合综采远程操作系统，从而实现了井上远控采煤。
相比于传统的井下“九宫格”画面，本方案通过业界首创的短物距、大视差的动态视频拼接技术，还原井下综采面作业现场，实现“看的全、看的清”，进而支撑综采面远程操控的落地，当前在三元煤业达成以下几点价值：
（一）全面掌握煤矿井下情况：通过视频拼接技术，可以将煤矿井下各个角落的画面拼接成一个整体，实现对井下所有区域的全面监控和掌握。这样可以提高井下安全生产的水平，预防事故的发生。
（二）提高作业效率：在煤矿综采面作业时，需要监控和协调多个工作面，多个设备和人员的作业，通过视频拼接技术，可以将这些作业面的画面拼接到一起，方便工作人员全面了解各作业面的情况，协调作业，提高作业效率。
（三）降低人工值守疏漏：传统的监控方式需要人工值守多个画面，工作强度大，容易出现疏漏，通过视频拼接技术，可以实现对多个区域的全面监控，避免人工值守疏漏。
（四）方便事后分析：在煤矿生产中，难免会出现一些意外情况，如设备故障、安全事故等，通过视频拼接技术，可以将事故现场的画面拼接起来，方便事后分析和查找事故原因。
图4三元煤业5G远控采煤作业场景
近年来，山西省煤炭企业认真贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，创造性推进煤矿智能化建设，涌现出了一大批技术先进、管理科学、运行可靠的煤矿，为推动煤炭行业技术进步、装备提升、管理创新、效益改善做出了重要贡献。
为充分发挥典型煤矿的示范引领带动作用，推动煤矿智能化建设迈向更高水平，山西省能源局从全省范围内征集了124项煤矿智能化建设案例，经组织专家评选，共有65项案例入选。入选的案例兼顾国有企业和民营企业、采煤和洗选、井工和露天煤矿以及各种不同地质灾害、采掘工艺、运输方式等条件，涵盖信息基础设施、智能掘进系统、智能综采系统、全矿井智能化、其它智能化系统、露天煤矿智能化、智能洗选共计7个方向，确保具有可复制、可推广性。现编辑形成《山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》，供各地市、各有关企业和研究机构在工作实践中学习借鉴。
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