一种矿山人员行为治理系统及平台的制作方法

1.本发明属于矿山安全管理领域，具体涉及一种矿山人员行为治理系统及平台。


背景技术：

2.目前，在针对煤矿井下采掘作业时，对作业的安全进行监管控制，是目前煤矿采掘作业的主要问题，而井下很多安全事故都是由于“人”为的因素产生的重大风险，尤其是安全管理制度落实不到位而引起的矿井违法违规行为多发，导致煤矿安全生产形式较为严峻，是整个煤炭行业存在的突出问题。
3.对于煤矿安全管理制度的落实，仅依靠日常规章制度学习、班前会议政策宣贯、定期考试学习、领导监督视察等传统手段，无法彻底杜绝相关井下工作人员因安全意识淡薄、麻痹大意、私自简化业务流程、违规操作等问题引起的煤矿安全隐患的发生。
4.具体来讲，现有手段存在问题如下：1、安全制度的执行存在口头和行动不统一、追求形式的完备性、大量的精力花费编制内业材料上等问题，使其有沦为形象工程的危险。2、无法杜绝相关井下工作人员因安全意识淡薄、麻痹大意、私自简化业务流程、违规操作等问题。3、在现有安全制度运行过程中会产生大量的风险和隐患的数据，仅凭手工操作进行整理、分析、加工、存储。既费工时，又费人力。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种矿山人员行为治理系统及平台。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
6.一种矿山人员行为治理系统，包括：
7.智能监测预警模块，用于利用摄像机接入视频监测数据，基于机器视觉、人工智能算法模型对数据进行应用分析，通过智能监测预警台，将人员作业、设备设施状态、生产环境进行有效结合，形成生产过程中人员作业风险智能感知、设备设施风险智能感知、生产环境风险智能感知、自动报警推送以及智能分析展示；
8.安健环异常处置闭环管理模块，用于完成对安全的事前管理，体现预防为主、超前治理；通过人工智能和双控管理，组成了感知、分析、决策、指挥、监管五位一体的管理新模式，完成安全的事中管理，保障数据的真实性和管控工作的实效性；通过事故管理、考核评价完成安全的事后管理；配合数据可视化分析、移动端应用，洞察业务数据背后逻辑，为安全生产提供决策支持依据；
9.岗位流程标准化作业管理模块，用于针对现场作业过程中每一项具体作业的操作，按照煤矿安全生产有关法律法规、技术标准、规程规定的要求，对现场作业活动的全过程进行细化、量化、标准化，保证作业过程处于“可控、能控、在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序与效果。用户在使用标准化作业指引app进行现场作业时，会按照作业指导卡的内容，指导用户按照正确的步骤进行操作，防止出现漏项，跳项等现象，杜绝了作业过程中由于人为因素而出现的错误操作。实现关键岗位的作业全过程指引、全过程监控、现场
打卡等功能；
10.安健环评价评分模块，用于针对煤矿井下的安全、生产问题，基于ai+iot技术，围绕煤矿的人、机、环展开，明确了评测指标的构成、量化方法及评测模式，最终形成以煤矿监测项配置规则及评分规则为核心的煤矿评测指标体系，对煤矿企业动态评分。
11.本发明同时提供一种矿山人员行为治理平台，包括：
12.专业感知层，用于采集感知数据，其中，所述感知数据包括传感器数据、设备运行数据、安全管理数据、工业视频数据；
13.传输层，用于将所述感知数据传输至数据管理层；
14.所述数据管理层，用于接收所述感知数据，对所述感知数据进行处理，以形成统一应用数据；
15.人工智能处理层，用于对所述应用数据进行处理得到分析数据；
16.应用层，用于根据所述分析数据进行行为治理。
17.在一个具体实施方式中，所述专业感知层包括若干感知设备，所述感知设备包括摄像设备、电控设备、瓦斯传感器、脑电采集设备、人员定位卡、井下设备传感器。
18.在一个具体实施方式中，所述传输层包括：工业物联网传输系统、现场总线工业环网系统、物联网采集传输系统、移动网络传输系统、多业务宽带传输系统中的至少一种。
19.在一个具体实施方式中，所述数据管理层包括若干存储设备。
20.在一个具体实施方式中，所述应用层包括智能监测预警模块、安健环异常处置闭环管理模块、岗位流程标准化作业管理模块、安健环评价评分模块；其中，
21.所述智能监测预警模块用于对人的不安全行为、设备的不安全状态、环境的不安全因素进行实时监测，根据监测结果对人员作业风险、设备设施风险、生产环境风险进行预警；
22.所述安健环异常处置闭环管理模块用于根据所述监测结果进行事故管理以及考核评价；
23.所述岗位流程标准化作业管理模块用于根据作业任务建立标准操作流程，以使用户根据所述操作流程完成作业；
24.安健环评价评分模块用于根据所述考核评价结果计算煤矿的实时分值并进行展示，以及根据所述考核评价结果进行趋势分析、扣分分析和相对排名信息展示，其中，所述实时分值包括综合得分、健康值、安全值中的一种或多种。
25.在一个具体实施方式中，所述平台还包括操作终端和显示终端。
26.本发明的有益效果：
27.本发明的矿山人员行为治理系统通过ai技术将安健环安全管理体系落到实处，不断发现新风险源更新风险源知识库。用先进可靠的信息化手段，全面、及时掌握生产过程的安全状态，规划、跟踪、控制企业安全管理工作过程，实现对生产现场安全信息的快速反馈、动态跟踪与闭环控制，优化管理流程，提高对企业整体安全管理工作的监管能力，有助于减少、杜绝零敲碎打事故的发生，节约安全生产成本，控制安全责任风险，实现企业本质安全化，保障企业可持续发展。
28.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
29.图1是本发明实施例提供的一种矿山人员行为治理系统架构示意图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
31.实施例一
32.请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种矿山人员行为治理系统架构示意图，包括：
33.智能监测预警模块，用于利用摄像机接入视频监测数据，基于机器视觉、人工智能算法模型对数据进行应用分析，通过智能监测预警台，将人员作业、设备设施状态、生产环境进行有效结合，形成生产过程中人员作业风险智能感知、设备设施风险智能感知、生产环境风险智能感知、自动报警推送以及智能分析展示；
34.安健环异常处置闭环管理模块，用于完成对安全的事前管理，体现预防为主、超前治理；通过人工智能和双控管理，组成了感知、分析、决策、指挥、监管五位一体的管理新模式，完成安全的事中管理，保障数据的真实性和管控工作的实效性；通过事故管理、考核评价完成安全的事后管理；配合数据可视化分析、移动端应用，洞察业务数据背后逻辑，为安全生产提供决策支持依据；
35.岗位流程标准化作业管理模块，用于针对现场作业过程中每一项具体作业的操作，按照煤矿安全生产有关法律法规、技术标准、规程规定的要求，对现场作业活动的全过程进行细化、量化、标准化，保证作业过程处于“可控、能控、在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序与效果。用户在使用标准化作业指引app进行现场作业时，会按照作业指导卡的内容，指导用户按照正确的步骤进行操作，防止出现漏项，跳项等现象，杜绝了作业过程中由于人为因素而出现的错误操作。实现关键岗位的作业全过程指引、全过程监控、现场打卡等功能；
36.安健环评价评分模块，用于针对煤矿井下的安全、生产问题，基于ai+iot技术，围绕煤矿的人、机、环展开，明确了评测指标的构成、量化方法及评测模式，最终形成以煤矿监测项配置规则及评分规则为核心的煤矿评测指标体系，对煤矿企业动态评分。
37.本发明的矿山人员行为治理系统通过ai技术将安健环安全管理体系落到实处，不断发现新风险源更新风险源知识库。用先进可靠的信息化手段，全面、及时掌握生产过程的安全状态，规划、跟踪、控制企业安全管理工作过程，实现对生产现场安全信息的快速反馈、动态跟踪与闭环控制，优化管理流程，提高对企业整体安全管理工作的监管能力，有助于减少、杜绝零敲碎打事故的发生，节约安全生产成本，控制安全责任风险，实现企业本质安全化，保障企业可持续发展。
38.本实施例同时提供了一种矿山人员行为治理平台，包括：
39.专业感知层，用于采集感知数据，其中，所述感知数据包括传感器数据、设备运行数据、安全管理数据、工业视频数据；
40.具体的，专业感知层通过各类采集设备，采集矿山中的环境安全数据、设备运行数据。例如，通过摄像设备，可以实时采集矿山中的图像，人员工作的视频，以便后续对图像和
视频进行处理，判断人员是否违规操作等；通过瓦斯传感器，二氧化碳传感器，氧气传感器等气体传感器采集矿山内的空气数据，以便后续判断当前作业环境的安全性；通过脑电采集设备采集工作人员的自身健康数据，以便后续判断工作人员是否存在注意力不集中、疲劳工作、睡眠、昏厥等情况，从而避免不安全事故发生；通过人员定位卡采集工作人员在矿山中的具体位置信息，以便实施掌握人员动态，方便调度派遣，或者在不安全事故发生时，能够第一时间掌握人员具体位置；此外矿山中还存在很多井下电气设备，例如综掘机、掘进机、列车、皮带机等智能装备，因此还需要采集电气设备的供电状态，井下相关设备的工作状态。
41.传输层，用于将所述感知数据传输至数据管理层；
42.具体的所述传输层通过具备工业级数据处理的系统组成，包括：工业物联网传输系统、现场总线工业环网系统、物联网采集传输系统、移动网络传输系统(如5g、4g、gprs等移动通信网络或wlan网络)、多业务宽带传输系统。不同类型的数据通过不同的传输系统进行传输，并统一汇聚至数据管理层。
43.所述数据管理层，用于接收所述感知数据，对所述感知数据进行处理，以形成统一应用数据；
44.具体的，数据管理层包括传输层传输的所有数据，还包括矿山矿区相关数据，例如矿山人员信息数据、矿山三维地图数据等，数据管理通过对感知数据以及矿山人员信息数据、矿山三维地图数据等进行整合，使得数据之前相互能够关联，例如当矿山人员在井下时，通过调取该人员资料，就能够即时获取该人员的身份信息、生命体征信息、位置信息、当前作业流程信息、当前作业视频信息，从而能够全方位管控每个井下人员的安全。
45.身份信息例如可以包括姓名、性别、出生日期(可以换算成年龄)、文化程度、工作时间(可以换算成工龄)、工种、政治面貌等，同时还可以包括三违记录等信息。
46.需要说明的是，由于传输层传输的信息量是巨大的且多元化的，并且此类数据对实时性处理要求很高，因此需要专门的数据管理机房进行上述数据的传输与存储，以便数据能够即时采集，即时传输，即时处理，即时反馈。本发明的数据存储逻辑采用现有的大数据存储架构进行资源调度、存储管理、网络管理、用户管理、安全管理等操作，在此不再赘述。
47.人工智能处理层，用于对所述应用数据进行处理得到分析数据；
48.具体的，可以采用现有的智能感知算法、智能识别算法、数据挖掘算法，通过进行模型分析及仿真预测，对采集到的应用数据进行处理，形成能够进行有效展示的分析数据。
49.应用层，用于根据所述分析数据进行行为治理。
50.具体的，
51.所述应用层包括智能监测预警模块、安健环异常处置闭环管理模块、岗位流程标准化作业管理模块、安健环评价评分模块；其中，
52.所述智能监测预警模块用于对人的不安全行为、设备的不安全状态、环境的不安全因素进行实时监测，根据监测结果对人员作业风险、设备设施风险、生产环境风险进行预警；
53.利用摄像机接入视频监测数据，基于机器视觉、人工智能算法模型对数据进行应用分析，通过智能监测预警台，将人员作业、设备设施状态、生产环境进行有效结合，形成生
产过程中人员作业风险智能感知、设备设施风险智能感知、生产环境风险智能感知、自动报警推送以及智能分析展示。
54.所述安健环异常处置闭环管理模块用于根据所述监测结果进行事故管理以及考核评价；
55.通过人工智能和双控管理，组成了感知、分析、决策、指挥、监管五位一体的管理新模式，完成安全的事中管理，保障数据的真实性和管控工作的实效性；通过事故管理、考核评价完成安全的事后管理；配合数据可视化分析、移动端应用，洞察业务数据背后逻辑，为安全生产提供决策支持依据。
56.所述岗位流程标准化作业管理模块用于根据作业任务建立标准操作流程，以使用户根据所述操作流程完成作业；
57.针对现场作业过程中每一项具体作业的操作，按照煤矿安全生产有关法律法规、技术标准、规程规定的要求，对现场作业活动的全过程进行细化、量化、标准化，保证作业过程处于“可控、能控、在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序与效果。用户在使用标准化作业指引app进行现场作业时，会按照作业指导卡的内容，指导用户按照正确的步骤进行操作，防止出现漏项，跳项等现象，杜绝了作业过程中由于人为因素而出现的错误操作。实现关键岗位的作业全过程指引、全过程监控、现场打卡等功能。具体功能可以是：
58.1)系统支持离线操作功能，连网后上传；
59.2)使用人员登录后，直接按显示的操作流程表进行操作，按步骤勾选；
60.3)异常项关联出异常选项说明和处理措施；异常项同步到隐患录入模块，生成隐患。
61.4)支持视频拍摄上传，系统实现视频调阅功能，可对上传的视频质量进行抽查。
62.安健环评价评分模块用于根据所述考核评价结果计算煤矿的实时分值并进行展示，以及根据所述考核评价结果进行趋势分析、扣分分析和相对排名信息展示，其中，所述实时分值包括综合得分、健康值、安全值中的一种或多种。
63.针对煤矿井下的安全、生产问题，基于ai+iot技术，围绕煤矿的人、机、环展开，明确了评测指标的构成、量化方法及评测模式，最终形成以煤矿监测项配置规则及评分规则为核心的煤矿评测指标体系，对煤矿企业动态评分。
64.具体的，安健环评价评分包括：依靠智能监测预警、安全风险管控、事故隐患排查、三违信息管理等数据支撑，针对煤矿井下的安全、生产问题，基于ai+iot技术，围绕煤矿的采煤、掘进、机电、运输、通风等专业展开，明确了评测指标的构成、量化方法及评测模式，最终形成以煤矿监测项配置规则及评分规则为核心的煤矿评测指标体系，对煤矿企业动态评分。实时展示煤矿的实时分值(包括综合得分、健康值、安全值)，趋势分析，扣分分析及相对排名信息。实时分值提供了各分值的详情展示，可点击相应分值进入监测项列表，显示监测项的基本属性、基础分值及相应扣分；趋势分析提供日、月、年的时间单位筛选，系统可直观显示评价分数曲线，便于对比分析；扣分分析从煤矿不同的专业维度进行煤矿监测项的扣分比重分析。煤矿安全管理评价评分主要服务于煤矿的安全、生产管理，通过建立、完善评价指标体系，使煤矿信息化综合监控系统平台成为安全管理部门、调度部门的日常工作平台，以提升煤矿的智能化采集、数据分析的综合信息化水平，进而为煤矿的安全发展和安全水平的持续提高提供支持。
65.还可以包括安全风险管控模块，用于将所述分析数据标记在预先存储的矿井三维图像上；
66.具体的，通过ai智能感知依托感知网络所汇聚的信息(传感器、视频数据)，在矿井三维系统底图上，叠加基本信息、视频监控点、传感器监测点、应急广播等位置信息，对风险源进行地图标注。实现实时状态报警，发现异常实时报警(摄像头闪烁及列表展示)。固定区域实时监测展示；通过风险自动生成隐患，传入事故隐患排查系统进行隐患整改，实现对实际治理情况的上报、验收、结项的记录存档和追溯。设置整改期限，可对当前处于整改的项目进行督导，对未按期整改的项目进行报警提醒。支持按人、机、环分类或/区域分布进行组合查询，将安全管理的每个环节相互关联，形成有机的整体，从一处信息入手，即可查询到与此关联的各方面变化动向。实现风险与隐患的转化，当风险管控失效后，系统实现自动风险转隐患，因风险管控不到位的三违，与安全风险分级管理相关联等。
67.还可以包括事故隐患排查模块，用于根据所述分析数据对预设安全隐患进行排查，并对排查结果进行统计处理；
68.具体的，通过ai智能感知风险，生成隐患，系统提供对安全信息中的安全隐患排查，监控隐患，实现对安全隐患排查的过程管理。通过各级、各类隐患排查和安全检查提供的信息发现隐患，登记排查纪录(包括时间、地点、内容、整改资金等多项跟踪信息)，在系统中能够及时查询隐患治理情况，实现对实际治理情况的上报、验收、结项的记录存档和追溯。设置整改期限，可对当前处于整改的项目进行督导，对未按期整改的项目进行报警提醒。该子系统包括“隐患信息录入”、“隐患闭环管理”、“隐患排查方案管理”、“统计分析”等。同时具备事故隐患提醒功能、自动升级督办功能，完成对安全的事前管理，体现预防为主、超前治理；通过双控管理和安全生产标准化达标，组成了三位一体的一体化安全防控体系，完成安全的事中管理，保障数据的真实性和管控工作的实效性；通过事故管理、考核评价完成安全的事后管理；配合数据可视化分析、移动端应用，洞察业务数据背后逻辑，为安全生产提供决策支持依据。
69.还可以包括三违信息管理模块，用于根据所述分析数据对三违信息进行处理，以使三违信息关联至相应人员信息；
70.具体的，通过视频采集到得数据做分析，分析到人员违规作业情况即时做声光报警并且把违章信息发送至相关责任人，通过三维信息管理系统接收并记录事发时间、事发地点、三违人员身份信息、班次、所属单位、三违行为描述、三违分类、三违等级(安全管理红线、较严重三违、一般三违等)、查处单位(个人)、处理信息、培训与帮教记录等，自动统计三违人员年度三违次数和时间间隔。三违人员身份信息通过姓名或身份证号比对，调取人力资源管理系统、党建管理系统数据，包括姓名、性别、出生日期(换算成年龄)、文化程度、工作时间(换算成工龄)、工种、政治面貌等。培训与帮教记录能根据不同的三违管理制度，设定不同层级的培训、帮教。
71.因风险管控不到位的三违，与“安全风险数据管理”相关信息关联；因三违造成的事故隐患，与“事故隐患排查治理”相关信息关联；因三违造成标准化检查项目扣分，与“安全生产标准化”相关信息关联，把人的安全行为治理工作深入到现场，做到时时、处处、人人、事事准确预控风险，管控风险，由“被动接受”向“主动参与”转变。
72.在一个具体实施方式中，所述应用层还包括操作终端和显示终端。可通过门户网
站、大屏显示、各类终端设备(笔记本、pda、手机app)等，全方位、多维度、多视角支撑安全管理。
73.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
74.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
76.尽管在此结合各实施例对本技术进行了描述，然而，在实施所要求保护的本技术过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
77.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过internet或其它有线或无线电信系统。
78.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。