煤矿电子封条建设技术指导书试行.docx

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煤矿电子封条建设技术指导书试行

附件1

煤矿“电子封条”建设技术指导书

（试行）

国家矿山安全监察局

2021年9月

目次

前言

为规范和指导煤矿“电子封条”系统建设和全国矿山“电子封条”智能监管平台（以下简称“监管平台”）接入工作，制定本指导书。

本指导书规定了煤矿“电子封条”矿端建设和监管平台对接有关要求，包括：

矿端设备安设地点、安装位置、设备主要参数和接入监管系统的各类数据采集范围、采集内容、接口方式等内容。

本指导书为试行方案，在使用中将根据实际情况进行修订完善，最新版本可登录监管平台，电子封条文档下载中心模块获取。

本指导书由国家矿山安全监察局提出并归口。

1.范围

本指导书规定了煤矿“电子封条”矿端建设和全国矿山“电子封条”智能监管平台对接有关要求。

本指导书适用于国家矿山安全监察局、各级煤矿安全监管监察部门、煤矿企业“电子封条”建设和接入工作。

2.术语和定义

前置分析设备

前置分析设备Front-endAnalysisDevice

用于视频智能分析的设备。

超文本传输安全协议

超文本传输安全协议HyperTextTransferProtocoloverSecureSocketLayer

以安全为目标的HTTP通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性。

准确率

准确率Precision

识别出来的目标中（比如：

人、矿车、皮带有煤运输等）的准确程度。

公式为：

识别出正确的目标/真实的正确目标。

召回率

召回率Recall

正确的目标被识别出的程度。

公式为：

识别出正确的目标/图像中的所有目标。

缩略语

下列缩略语适用于本文件。

HTTPS：

超文本传输安全协议（HyperTextTransferProtocoloverSecureSocketLayer）

JSON：

JavaScript对象简谱,一种轻量级的数据交换格式（JavaScript ObjectNotation）

3.项目建设范围

煤矿“电子封条”安装范围为全国在册的所有煤矿。

4.矿端设备安装

安装范围

4.1.1.井口未封闭煤矿

矿井主井、副井、车辆出入口等关键井口以及调度室安装视频监视设备。

安设地点的选择应当结合矿井实际情况，能够覆盖矿井生产作业过程中人员和车辆的必经地点，确保及时掌握矿井生产作业状态。

对于有必要的矿井，在提升机、皮带、绞车、串车、矿车、罐笼、矿车等关键生产设备上安装电子锁，实现对设备运行状态的实时监测。

4.1.2.井口物理封闭煤矿

对已经实施物理封闭的煤矿，不再安装视频监控设备。

安设位置要求

各煤矿安装设备以不影响日常工作和满足识别要求为前提，对安装设备的稳定运行，煤矿负有主体责任，安装调试完成后不能随意更改安设位置，对于有恶意破坏的，煤矿要承担相应责任。

4.1.3.副井位置（人员下井出入口）

1）设备到通道出入口之间需要无遮挡，要能覆盖整个井口区域，能看到人员出入井口情况；

2）摄像机俯角建议为40-70度，保证前后人头肩无遮挡的同时头肩特征完整，摄像头应位于通道出入口斜侧上方；

3）具备自动和手动电调整焦距功能，查看人头肩大小是否满足要求；

4）人员站在出入口边缘前后1米时，摄像机画面还能完全看到人员头肩；

5）摄像头分辨率至少达到1280*720。

示意图见图4-1。

图4-1副井位置（人员下井出入口）安装位置示意图

4.1.4.主井位置（运输设备）

1）设备到皮带之间无遮挡，能看到物料传送情况。

2）摄像机俯角建议为40-70度。

3）具备自动和手动电调整焦距功能。

4）摄像头画面水平，皮带处于整个画面的垂直居中位置且皮带左右两侧对称。

5）摄像头分辨率至少达到1280*720。

示意图见图4-2。

图4-2主井位置（运输设备）安装位置示意图

4.1.5.车辆出入口（货运车）

1）货运车辆出入口到摄像头之间尽量无遮挡，保证货运车辆完整图像信息。

2）视频监控范围覆盖货运车辆出入口，能够监控货运车辆出入情况。

3）摄像机俯角建议为40-70度，货运车辆的图像画面占比在[1/128，1/32]范围内。

4）摄像头分辨率至少达到1280*720。

示意图见图4-3。

图4-3车辆出入口（货运车）安装位置示意图

4.1.6.调度室（人员空岗）

1）调度室工位到摄像头之间无遮挡，尽量覆盖整个调度室区域，能看到值班人员情况。

2）具备自动和手动电调整焦距功能，确保人员形态清晰；

3）摄像头分辨率至少达到1280*720。

示意图见图4-4。

图4-4调度室（人员离岗）安装位置示意图

4.1.7.调度室（可视化调度通信）

正常生产建设的煤矿要在调度室安装可视化调度通信系统，实现煤矿统一应急会商调度管理，实现各级煤矿安全监管监察部门对煤矿进行视频调度和指导，加快应急处置响应，提升煤矿数字化、智能化安全管理水平和应急处置能力。

煤矿应急处置视频智能通讯系统终端参数如下要求：

表4-1视频智能通讯系统硬件设备参数要求

序号

参数

说明

1

系统控制终端

Windows7及以上操作系统，内存4G以上，硬盘100G以上；

2

摄像头

1.支持不低于4K30fps,1080P60fps活动图像采集和输出。

2.支持至少6倍光学变焦，水平视角不小于70°，水平转动范围±170°，垂直转动范围±30°，支持倒装。

支持自动/手动聚焦和自动/手动校对光圈。

3

麦克风

支持360°全向拾音，高保真智能降噪，不低于8米有效拾音距离。

为保障视频效果，要调整可视化调度通讯系统终端角度，或者调整终端摄像头角度，调整音响效果，最终实现：

要看清人脸，肩部要露出，人要居中，声音洪亮，无杂音。

图像效果示意图见图4-5。

图4-5视频通信图像效果示意图

联网方式要求

1.联网方式一（矿-省-国家）

在煤矿关键位置安装摄像头，并通过前置智能计算终端（或智能摄像头），对各监控视频数据进行实时分析，将分析结果通过互联网VPN专线实时传送到省级煤矿安全监管部门，通过省级煤矿安全监管部门中转，接入全国矿山“电子封条”智能监管平台，具体接入技术架构见图46。

各省煤矿安全监管部门数据传输软件由国家矿山安全监察局统一派发，各级煤矿安全监管监察部门、煤矿企业统一访问国家矿山安全监察局监管平台。

各省级煤矿安全监管部门结合现有条件，如煤矿和省级煤矿安全监管监察部门已建立VPN专线且满足5.3.1省煤矿安全监管监察部门资源要求以及5.3.6网络要求的，可采用联网方式一。

图4-6全国煤矿“电子封条”接入技术架构1

2.联网方式二（矿-国家）

在煤矿关键位置安装摄像头，并通过前置分析设备（或智能摄像头），对各监控视频数据进行实时分析，将分析结果通过互联网VPN专线接入全国矿山“电子封条”智能监管平台。

煤矿前置分析设备（或智能摄像头）要求与监管平台直连，具体接入技术架构见图47。

各级煤矿安全监管监察部门、煤矿企业统一访问国家矿山安全监察局监管平台。

各省煤矿安全监管部门如有数据需求的，可以从国家矿山安全监察局监管平台同步数据。

各省煤矿安全监管监察部门与煤矿未建立VPN专线，或现有条件不满足5.3.1省煤矿安全监管部门资源要求以及5.3.6网络要求，可采用联网方式二。

图47全国煤矿“电子封条”接入技术架构2

设备参数要求

4.1.8.矿端“电子封条”安装方式一

对于基础设施环境较好，需安装摄像头地点较多的矿井，为节约成本，满足煤矿个性化场景，提高模型分析准确度，满足可扩展的需求，应优先采用“高清摄像头+前置分析设备”的方式进行安装，设备主要参数要求如下：

表4-1高清摄像头主要参数要求

序号

参数

说明

1

摄像头参数

不小于400万像素CMOS传感器，不小于1/2.7"靶面尺寸。

2

图像及视频参数

低照度彩色不大于0.005lux，黑白不大于0.0025lux，具备可见光或红外补光功能。

3

编解码

视频压缩格式支持H.265/H.264，最大分辨率2560×1440。

4

网络参数

支持RJ45。

5

防护能力

IP54防护能力，工作温度范围满足零下30℃-零上55℃。

6

其他

主井口、副井口按距离要求，配置相应条件的矿用摄像机；调度室摄像机可适当降低配置要求。

表4-2前置分析设备主要参数要求

序号

参数

说明

1

AI芯片

内置国产NPU芯片，2个DaVinciAICore，8个A55ArmCore（最大主频1.6GHz）。

2

AI算力

22TOPSINT8峰值计算能力。

3

编解码能力

支持H.264、H.265硬件解码。

4

接口能力

网络：

1个GERJ45；USB：

1个USB2.0/USB3.0。

5

存储参数

支持64GB存储。

6

功耗参数

功耗不超过20W。

7

操作系统

基于国产的面向AI计算特征的ARM计算架构，满足支持卷积神经网络、目标检测、目标跟踪等算法的AI模型运行。

8

运输设备状态识别

支持矿车、皮带等设备工作状态自动识别功能。

9

支持人员统计

支持对监控画面中入井人员进行统计

10

支持车辆统计

支持对货运车辆出矿进行统计。

11

支持空岗识别

支持对调度室空岗进行识别

12

摄像头遮挡识别

支持摄像头被遮挡状态的自动识别。

13

摄像头扭转角度识别

支持摄像头角度扭转的自动识别。

14

模型自动更新

支持分析模型远程自动更新。

备注：

★前置分析设备AI算力至少满足22TOPSINT8要求，需要支持4路视频12个模型的同时在线分析。

4.1.9.矿端“电子封条”安装方式二

对于基础设施环境比较差，安装地点少的矿井，可采用“智能高清摄像机直连”的方式安装，智能高清摄像机主要参数要求如下所示：

表4-3智能高清摄像机主要参数要求

序号

参数

说明

1

摄像头参数

不小于400万像素CMOS传感器，不小于1/2.7"靶面尺寸。

2

图像及视频参数

低照度彩色不大于0.005lux，黑白不大于0.0025lux，具备可见光或红外补光功能。

3

编解码

视频压缩格式支持H.265/H.264，最大分辨率2560×1440。

具有智能编码功能，码率节约不低于80%。

4

存储参数

支持256GB存储。

5

网络参数

支持RJ45；支持4G网络传输，兼容3G网络。

6

AI算力

内置GPU处理模块，8TOPSINT8峰值计算能力。

。

7

核心识别模型

根据识别场景，以下四个模型，至少满足一种。

运输设备状态识别：

支持矿车、皮带等设备工作状态自动识别功能;

支持人员统计:

支持对监控画面中入井人员进行统计;

支持车辆统计:

支持对货运车辆出矿进行统计；

支持空岗识别：

支持对调度室空岗进行识别。

8

摄像头遮挡识别

支持摄像头被遮挡状态的自动识别。

9

摄像头扭转角度识别

支持摄像头角度扭转的自动识别。

10

模型自动更新

支持分析模型远程自动更新。

11

防护能力

IP54防护能力，工作温度范围满足零下30℃-零上55℃。

12

其他

主井口、副井口按距离要求，配置相应条件的矿用摄像机。

5.智能监管平台对接

上传数据清单及内容

根据停产停工以及长期停产停建矿井和正常生产、建设矿井在安全监管监察内容上的差异性，以及分析平台上传数据量大小因素，分别制定了煤矿上传数据清单。

5.1.1.停产停工以及长期停产停建矿井

5.1.1.1.上传数据清单

表5-1上传数据清单

序号

接口名称

说明

1

人员入井识别信息

识别到人员入井，生成证据视频（带标记），上传监管平台，时间延迟不超过300秒。

2

运输设备运行状态识别信息

出现以下2种情况，生成证据视频（带标记），上传监管平台，时间延迟不超过300秒：

1.识别到运输设备启动运行，生成证据视频（时长10秒）并标记有煤无煤状态；

2.识别到运输设备运行工作状态下有煤、无煤转换，生成证据视频（时长10秒）。

3

货运车辆出矿识别信息

识别到货运车辆出矿，生成证据视频（带标记），上传监管平台，时间延迟不超过300秒。

4

调度室空岗识别信息

识别到调度室空岗,且持续时长3分钟，生成证据视频（带标记），上传监管平台，时间延迟不超过300秒。

5

摄像头遮挡、挪动角度识别信息

出现以下2种情况，生成证据视频（带标记），上传监管平台，时间延迟不超过300秒：

1.识别到摄像头被遮挡（每小时识别一次），生成证据视频；

2.识别到摄像头挪动角度（每小时识别一次），生成证据视频。

6

带标记实时播放地址

带标记实时播放地址发生变化时，上传信息至监管平台，时间延迟不超过30秒。

7

摄像头在线、离线检测信息

每5分钟上传一次摄像头状态信息至监管平台，时间延迟不超过30秒。

8

视频联网接口

各矿要提供满足GB/T28181协议要求的视频联网端口。

5.1.1.2.人员入井识别信息

人员入井识别信息数据项参见表5-2。

表5-2人员入井识别信息数据项列表

序号

中文名称

参数名称

说明

数据类型

大小

采集约束

采集频率

数据来源

1

人员视频

personVideo

视频文件命名格式如下：

煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+视频中入井人数+当前时间+.MP4，编码规范具体参考表5-25基础编码表。

例如在2021年1月4日22点45分15秒识别到煤矿副井口有入井人员，则煤矿实时上传对应视频。

例如：

上传证据视频名称为：

1404210078662001000520210104224515.MP4，表示该视频中有5个人。

file

上限10M

必选

识别到有人入井

煤矿

请求地址如下：

HTTPS:

//ip:

port/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/personVideo

请求示例

POSTHTTP/1.1/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/personVideo

Host:

127.0.0.1:

8080

Date:

WED,01Jul201502:

35:

46GMT

Authorization:

Bearerxxxx-xxxx-xxxx-xxxx

Content-Type:

multipart/form-data;boundary=----WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

Content-Disposition:

form-data;name="personVideo";filename="1404210078662001000520210104224515.MP4"

Content-Type:

application/mp4

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87--

响应示例

HTTP/1.1200OK

{

"code":

0,

"msg":

"success",

“data”:

true

}

5.1.1.3.货运车辆出矿识别信息

货运车辆出矿识别信息数据项参见表5-3。

表5-3货运车辆出矿识别信息数据项列表

序号

中文名称

参数名称

说明

数据类型

大小

采集约束

采集频率

数据来源

1

车辆视频

truckVideo

视频文件命名格式如下：

煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+视频中驶出货运车辆数+当前时间+.MP4，编码规范具体参考表5-25基础编码表。

例如在2021年1月5日20点08分20秒识别到煤矿出入口有驶出车辆，则煤矿实时上传对应视频。

例如：

上传证据视频名称为：

1404210078663002000220210105200820.MP4，表示该视频中有2辆车。

file

上限10M

必选

识别到有货运车辆出矿

煤矿

请求地址如下：

HTTPS:

//ip:

port/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/truckVideo

请求示例

POSTHTTP/1.1/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/truckVideo

Host:

127.0.0.1:

8080

Date:

WED,01Jul201502:

35:

46GMT

Authorization:

Bearerxxxx-xxxx-xxxx-xxxx

Content-Type:

multipart/form-data;boundary=----WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

Content-Disposition:

form-data;name="truckVideo";filename="1404210078663002000220210105200820.MP4"

Content-Type:

application/mp4

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87--

响应示例

HTTP/1.1200OK

{

"code":

0,

"msg":

"success",

“data”:

true

}

5.1.1.4.运输设备运行状态识别信息

运输设备运行状态识别信息数据项参见表5-4。

表5-4运输设备运行状态识别信息数据项列表

序号

中文名称

参数名称

说明

数据类型

大小

采集约束

采集频率

数据来源

1

运输视频

beltVideo

视频文件命名格式如下：

煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+运输设备运行状态编码+当前时间+.MP4，编码规范具体参考表5-25基础编码表。

例如在2021年1月4日12点15分46秒识别到一煤矿主运皮带由停止变为运行，并且有煤，煤矿立即上传证据视频，视频文件名称为：

1404210078661003000120210104121546.MP4。

file

上限10M

必选

1.识别到运输设备启动运行2.识别到运输设备运行工作状态下有煤、无煤转换

煤矿

请求地址如下：

HTTPS:

//ip:

port/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/beltVideo

请求示例

POSTHTTP/1.1/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/beltVideo

Host:

127.0.0.1:

8080

Date:

WED,01Jul201502:

35:

46GMT

Authorization:

Bearerxxxx-xxxx-xxxx-xxxx

Content-Type:

multipart/form-data;boundary=----WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

Content-Disposition:

form-data;name="beltVideo";filename="1404210078661003000120210104121546.MP4"

Content-Type:

application/mp4

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87--

响应示例

HTTP/1.1200OK

{

"code":

0,

"msg":

"success",

“data”:

true

}

5.1.1.5.调度室空岗识别信息

调度室空岗识别信息数据项参见表5-5。

表5-5调度室空岗识别信息数据项列表

序号

中文名称

参数名称

说明

数据类型

大小

采集约束

采集频率

数据来源

1

调度室视频

dispatchingRoomVideo

视频文件命名格式如下：

煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+当前时间+.MP4，编码规范具体参考表5-25基础编码表。

例如识别到在2021年1月4日09点45分15秒调度室空岗，且持续时长3分钟，要立即上传对应视频，视频文件命名格式为：

140421007866400620210104094515.MP4。

file

上限10M

必选

识别到调度室空岗

煤矿

请求地址如下：

HTTPS:

//ip:

port/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/dispatchingRoomVideo

请求示例

POSTHTTP/1.1/jy-essa/electronicSeal/fileOperator/dispatchingRoomVideo

Host:

127.0.0.1:

8080

Date:

WED,01Jul201502:

35:

46GMT

Authorization:

Bearerxxxx-xxxx-xxxx-xxxx

Content-Type:

multipart/form-data;boundary=----WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87

Content-Disposition:

form-data;name="dispatchingRoomVideo";filename="140421007866200420210104094515.MP4"

Content-Type:

application/mp4

------WebKitFormBoundaryJVpKw2XlPggKaD87--

响应示例

HTTP/1.1200OK

{

"code":

0,

"msg":

"success",

“data”:

true

}

5.1.1.6.摄像头遮挡、挪动角度识别信息

摄像头遮挡、挪动角度识别信息数据项参见表5-6。

表5-6摄像头遮挡、挪动角度识别信息数据项列表

序号

中文名称

参数名称

说明

数据类型

大小

采集约束

采集频率

数据来源

1

摄像头遮挡、挪动角度报警

cameraCoverVideo

视频文件命名格式如下：

煤矿编码+摄像头编码+分析类型编码+当前时间+.MP4，编码规范具体参考表5-25基础编码表。

例如识别到一煤矿副井口摄像头在2021年1月4日09点45分15秒被遮挡，煤矿要上传对应视频，视频文件命名格式为：

140421007866200420210104094515.MP4。

file

上限10M

必选

摄像头被遮挡、挪动角度

煤矿

请求地址