一、产品介绍
智能视频调速系统是一套基于视频分析技术识别皮带煤量，通过煤量自动调节皮带速度的智能系统。该系统专门为煤矿井下皮带运输系统设计，通过一台普通计算机即可实现通过对最多6路摄像头进行实时监控，识别皮带煤量并实现调速控制，实现多煤快运、少煤慢运，有效降低皮带能耗。
二、产品架构
本系统利用计算机视觉技术识别皮带煤量，根据运力优化算法对多条皮带煤量进行综合分析得到主运皮带最优调速建议。使用Rabbit MQ、MDDBUS实现数据接入和传输，使用Influxdb、MySQL、Redis对数据进行存储。其整体设计方案如下图1所示。
图1 系统架构设计方案
三、技术参数
每套AI视频调速控制系统由下列设备组成。
四、拟解决问题
矿用胶带机智能调速系统是面向智慧矿山建设的智能胶带运输管理系统。利用视频AI技术和大数据架构技术，实现了视频煤流煤量识别、基于煤量识别的运力优化和调速控制等功能，解决了胶带运输系统经常空载或轻载而难以有效监控、胶带系统搭接关系复杂人工难以实现最优调速等一系列关键问题。
基于视频分析的矿用胶带智能调速系统为煤矿生产系统提供了安全保证，大幅度降低了运输系统中的能源消耗，降低了设备维护修理成本，为建设智慧矿山提供了可靠的支持。基于视频分析的矿用胶带智能调速系统的研究成功，实现了根据运输煤量自动调节皮带速度的功能，具有良好的经济效益及社会效益。
五、系统展示
智能视频调速系统的前端展示分为“系统状态”、“历史数据”、“设备管理”三个子页面。系统状态页面可查看各子皮带实时的运行状态、皮带煤量等信息，还可查看变频器的实时状态，主运输皮带当前实际速度以及建议速度，主运输皮带预估煤量等信息。另外，根据矿方实际需求，设置智能调速开关，用户可自主选择开启或关闭智能调速。系统状态页面如下图2所示：
图2 智能视频调速系统状态页面
历史数据页面可查看主运输皮带的历史调速及煤量信息，并以曲线的形式直观地展示查询时间范围内的主运输皮带煤量变化、调速情况。历史数据页面还可查看主运输皮带载煤量分布情况、平均带速、皮带运行时长等信息。历史数据页面如下图3所示：
图3 某煤矿智能视频调速历史数据页面
设备管理页面提供智能视频调速系统相关设备配置修改。包括针对各皮带配置带宽、额定带速、长度、安装位置、优先级等信息，针对摄像头配置设备IP、端口、关联皮带、安装位置等信息，针对调速控制配置撒煤闭锁阈值、过载闭锁阈值、降速延时等信息。设备管理页面如下图4所示：
图4 智能视频调速设备管理页面
六、应用案例
本系统在某煤矿运行稳定，连续数月监测系统情况后证实，皮带过载而导致皮带无法启动的问题大大减少，撒煤情况得到有效缓解，在整体煤量较少的时候系统降低皮带速度减少能耗。各子皮带煤量识别准确，测试准确率达到90%以上，识别的实时性高，每秒能处理超过25帧的视频图像数据。通过主运输皮带历史煤量及调速情况对比，平均主运输皮带带速下降超过10%，正常工况下的提速降速曲线稳定准确，证实调速控制实时准确、稳定、有效。
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