本期专题 Monthly Topic 引用格式：王竑达，司书国，王淼，等. 矿山安全风险智能监测预警系统研究［J］. 邮电设计技术，2024（11）：25-30. 25 2024/11/DTPT 发现矿企潜在风险并及时预警；监管监察工作依旧依 靠现场检查方式，时效性低且难以全面覆盖；矿山生 产全过程监控和风险管理尚未形成完整闭环；政府与 企业应急互动渠道未打通，应急响应速度待提高 等 ［3-4］。 矿山安全监管现状及数字化转型分析 1.1 矿山安全监管现状分析 随着智能化矿山建设的推进，传统监管方式逐渐 难以满足对矿山安全监管监察的需求，主要存在风险 难发现、监管不全面、全过程监控和风险管理未闭环 等问题 ［8-9］，难以发现矿企潜在风险并及时预警。矿山 企业在生产过程中，存在矿区地质风险、设备老化、操 作不规范、安全培训不足等问题，预警机制的缺失或 不完善会导致无法及时识别并处理潜在风险。 a）增强监测预警能力。运用“视频智能分析”技 术及时发现人员违规、设备异常等风险隐患，弥补人 工视频巡查的不足；并运用“大数据”技术实时分析各 矿企的监测数据，识别“明停暗开”等隐蔽风险。 b）提升监管监察效能。推动矿山安全监管监察 模式向远程化、可视化以及“互联网+监管”方式转变， 解决人工现场巡查不及时、特殊场所监管不到位的问 题 ［10］。 c）风险全链条闭环管理。实现“发现问题、督促 整改、反馈结果”的全链条监督管理，让风险从看得清

物料：废品损失成本大，提高生产成本；  客户满意度：质量问题容易引起客户投诉，影响品 牌声誉，降低产品竞争力。  高节拍的生产线上，人工检测速度难以 跟上，造成产线瓶颈；  依赖员工个人经验，难以发现早期故障 征兆，平均故障发现时间长达数小时。  跨系统的数据未整合：质量管理数据分 散在多个系统中，缺乏整合分析，导致 决策缺乏数据支撑。  改进措施难闭环：工艺参数与质量关联 性不透明，无法提前干预，滞后性强。 了一个“数据驱动 - 问题归因 - 知识生成 - 闭环优化”的全生命周期管理平台。 AI+ 质量管理——简介 模块 传统质量管理 AI+ 质量管理 检测方式 抽样检测 全检 + 在线检测 反应速度 事后发现 实时预警 数据处理 人工分析 智能分析 改进方式 经验驱动 数据驱动 覆盖范围 局部环节 全生命周期 AI+ 质量管理是运用人工智能、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术，对产品质量进 实施改进－数据恢复正常 ，则说明纠正措施有效。 此时， 更新 FMEA 和 SPC 的相关设置 ， 以便更好地监控未来的生产过程。 3 、 质量预测 根据实时生产数据和模型 ，预测产品质量趋势 ，及时发现潜在质量问题。 4 、 工艺参数优化 利用优化算法 ，对关键工艺参数进行调整 ， 以实现产品质量的最 大化。 形成闭 环 ， 持 续 改进 AI+ 质量管理——架构蓝图 ① 生产过程透明化（

从不同角度拍摄线路情况，实现多角度无死角巡检； 高像素 + 大变焦： 高倍混合光学变焦相机，支持高清摄像，不错过任何细节； 多环境拍摄： 相机算法优化，逆光情况仍可高效拍摄识缺，提升巡检质量效果； 精准测温： 通过热成像相机可轻松发现如线夹、刀闸等设备的高温异常问题，及 时找到设备安全隐患； 管线巡检场景——优势分析 无人机搭载高清可见光相机，通过快速建图航拍，即可获取长输管线地表影像数据，从而快速准确进行识别和巡检。 精细化巡检 的巡检效率； 红外成像定位故障点： 使用无人机搭载多传感相机中的红外热成像镜头，通过 清晰的红外热像图快速定位故障点，搭配变焦镜头拉近镜头远距离查看管线泄 漏点细节，将清晰影像实时传输指挥端并保存，及时发现安全隐患，降低泄漏 影响面积。 管线巡检场景——输水管线 无人机搭载多传感器相机，高效作业，快速准确识别漏水点，降低泄露故障造成的影响。 输水管线巡检困境    高温高压环境： 破损，巷道下方是否存在车辆及人员作业等行为进行及时发现； 环境复杂： 输煤巷道存在大量粉尘，对巡查人员身体健康造成危害； 无人机巡检作业   巷道破损巡查： 利用无人机高清镜头对巷道顶部，两侧及底部，以及巷道支架 等设施进行全方位精细巡检，及时发现巷道破损以及相关设备损坏情况； 周围环境巡查： 利用无人机的高空视角的优势对巷道下方及周围环境进行巡检， 发现违规车辆或人员目标后，可通过机载喊话器和警示灯驱离非法人员，后端

程监测和分析 能源利用水平， 无法及时发现 浪费 信息孤岛 难以打破，各 信息系统数据 无法共享 节能降耗缺乏 数据支撑指引， 不知如何下手， 无法判定效果 政府、市场越 来越关注碳排 放指标 工厂用户需求 ● 完善用能安全监测，保障人身与电气 设备安全供电。 ● 完善电能质量监测，如三相不平衡、 谐波等。 ● 了解企业生产能效水平 ● 发现节能方向 ● 预估节能空间 ● 以能源供应、能源管理、设备管理、 能耗分析的能源流向为主线  串联能源加工、输配、消耗、节能 环节  数据流、业务流交互  能源物联网生态圈 平台节能设计理念 1 建立能耗与能效数据基础 2 通过数据分析和对标发现能效水平 差距 3 通过 PDCA 能源管理模式进行优 化 4 通过能效数据的变化指引运行 维护 5 用数据指引节能技改方向 组网结构 坩埚 喷涂 扩散炉 烘箱 烧结炉 铸锭炉 真空泵 各同类同型设备因运行时长、厂家制 造水平等不同而运行能效也不同，高 能效设备优先安排生产；捕捉能效数 据高位时，其他生产参数数据，指明 优化参数设定和调整方向。 通过能效指标对标发现与先进指标的差距；以时 间维度，通过用能设备之间耗电情况比对发现浪 费现场；通过能源评估报告找到技改措施。 ( 一 ) 能 源 供 应 电力监控、电力运维 保障变电所安全、稳定、经济运行，解决运维难的问题，降低人力成本 

济性。在水力发电厂，智慧电厂技术可以实时监测水库 水位、流量以及发电机组的运行状态，以实现最优的水 力发电效率。对于核电厂，智慧电厂技术更是关乎安全 的重要一环，它可以实时监测反应堆的运行状态，及时 发现并处理潜在的安全隐患。（2）能源管理与优化也是 智慧电厂的重要应用领域。在电力生产过程中，能源的 消耗和分配是一个复杂而精细的过程。通过大数据分析 技术，智慧电厂可以实时分析电力生产过程中的能源消 能在一定程度上降低生产成本，提高企业的经济效益。 （3）运维管理与故障诊断也是智慧电厂不可或缺的一部 分。在传统的电厂运维模式中，往往依赖于人工巡检和 定期维修，这种方式不仅效率低下，而且难以及时发现 并处理潜在的故障。而智慧电厂通过引入物联网技术和 2024� 第5卷� 第24期·工程学研究与实用 38 人工智能技术，可以实时监测设备的运行状态，及时发 现并预警潜在的故障，从而提高设备的运行效率和可靠 警是智慧电厂应用中不可忽视的一环。电力生产过程中 存在着诸多安全隐患，如设备故障、操作失误等。智慧 电厂通过全面的监测系统和智能化的预警机制，可以及 时发现并处理这些安全隐患，确保电力生产的安全稳定 进行。例如，在水电厂中，智慧电厂技术能够实时监控 水库的水位和发电机组的运行状态。一旦发现水位异常 或发电机故障，系统会立刻启动报警程序，提醒工作人 员进行必要的检查和维修，确保电厂安全稳定运行 [2]。 3��智慧电厂的发展趋势

可视综合看板 17 平台解决方案 | 智慧工程管控产品 解决的问题 1. 四方管理效率低，沟通成本高。 2. 监管执行到位难，监管目标多，分布 散。 3. 安全隐患发现迟，传统安全管理方式 根本无法覆盖或及时发现。 4. 数字化移交能力差，不能进行生产期 的数字化移交。 适用对象 1. 新建电站（火电、新能源）。 2. 基建类项目通用管理。 3. 支持单项目、多项目管理。 生产管理产品 07 1. 运行管理： 实现运行工作管理功能，包括交接班管理、巡检管理、运行定期工作、运行台账、生产数据日报 / 月报等功能。 22 22 缺 陷 巡检发现 点检发现 检修发现 运行发现 报警发现 监盘发现 其他 下发 暂缓 延期 取消 转专业 缺陷 信息 缺陷 操作 验收 关闭 平台解决方案 | 生产管理产品 08 2. 缺陷管理： 对设备临时 作为智慧电厂的一部分。 3. 其他相似业务场景的迁移。 平台解决方案 | 输煤区域智能巡检产品 解决的问题 1. 输煤系统仍采用人工巡检的模式，存在巡 检环境恶劣等问题。 2. 存在撒煤的情况，廊道落煤发现、清理不 及时。 3. 水管人工冲洗的方式，用水量比较大， 且冲洗效率低。 4. 雨季很容易因湿度过大，导致运煤堵塞。 应用案例 盛鲁电厂输煤区域智能巡检技术 研发与应用 01 03

• 对能耗数据进行分 析和整理 • 对能源用量、能耗 成本进行分摊 • 生成各种关键能 耗指标（ E-KPI) • 根据系统的分析 数据进行需求侧管 理 • 利用能源管理系 统发现浪费 • 利用能源管理系统 进行绩效考核 能源管理水平的各阶段 为什么需要智慧能源？ 为什么需要智慧能源？ 1 智慧能源的基本结构 2 4 大数据下的智慧能源 3 环境影响评价 能源定额 汇总 / 对比 规划与预测 定制报表 Factory Tree 生产报表和能耗指标 能源数据管理和分析 • 对海量的能源数据进行整理和统计 • 实时对能耗进行管理，并发现能耗 异常情况 • 对能耗的各种影响因素进行分析 • 自动需找能效薄弱环节 能源数据采集 • 安装数据仪表对各种能源进行实时 的监测 • 通过多种通讯方式传输到能源数据 服务器 • 协助用户进行设施管理，持续发现和挖掘节能潜力  规范和加强能源管理，从粗放式的能源管理模式到科学的能源管理模式。  发现企业能源使用过程中浪费的情况。  生成各种企业需要的能源经济性指标，例如：单位产量能耗，单位面积 能耗，单位销售额能耗、工艺 A-N 单位产品能耗等等。  帮助企业建立能耗基准线。  帮助企业管理生产或运行各个环节的能耗。  发现设备及生产管理中低效的环节。

。用户可 利用熟悉的关键字搜索查找信息，在多个相一致的、有意义的数据 44 / 275 集中找到相关数据，并直接对数据进行发掘。Explorer 是帮助企业 中的每位员工快速简捷访问信息的数据发现工具，用户可以浏览数 据，迸发新想法，找到新视角。 在 BI 启动板中使用 Explorer，可以将 Explorer 作为应用程序 启动，或者可以直接从“文档”选项卡中的 BI 启动板文档列表中发掘 BusinessObjects Analysis 为分析员提供一种现代化的高 级界面，直观且易于使用，同时提供了独特的分析功能： 无需数据库管控员协助，即可根据财务 system 中存储的详尽 45 / 275 信息发现趋势和异常值； 边查看多维数据集，边解答业务问题；不论数据集有多大，均 可快速、高效地进行操作； 可同时查看不同的多维数据集和数据的功能。例如，可以在同 一工作页上查看 Microsoft Analysis SAP Lumira 是一个数据操作、可视化、图形化的自主分析工具， 46 / 275 从数据（无论规模大小）中获取答案的有效工具，帮助用户整合各 种各样的数据源，并实现自定义的分析挖掘，快速发现业务问题。 通过 SAP Lumira 可与 HANA 关联，也可以连接其他一个或多 个数据源，创建分析数据集，在数据集的基础上可以进行数据操作、 数据清理，并通过 system 创建多样、生动、交互的数据图表，实

能源管理： 1 、电网状态监测与故障诊断：利用 传感器网络收集电网的实时运行数 据， 如电压、电流、功率因数等， AI 大模型可以对这些数据进行实时 分析和处理，监测电网的运行状态 。 一旦发现异常情况，如电压波动 、 电流过载、设备故障等，能够及 时发 出警报，并对故障进行诊断和 定位， 帮助运维人员快速排除故障 , 提高 电网的可靠性和稳定性。 2 、储能设备的优化控制： 可以作为智能助手，帮助科研人员进行 数据分析、模型建立、方案设计等工作，加速能 源 技术的创新和突破。例如在新能源电池设计中， 让 DeepSeek 生成多个设计概念和初步方案，通过 模 拟分析发现新的材料组合和结构设计。 一、能源生产与管理 Te n c e n 腾 讯 Te n c e n 腾 讯 02,Deep5eek 等 RI 大 模型在能源应用前景 预测 能源市场与交易 未来的油气供应情况，帮助交易商和供应商提前做好应对措施。 3 、供需平衡分析： 综合考虑能源的市场需求和供应情况， Deepseek 可以对能源市场的供需平衡进行分析和预测。有助于市场监管 部 门及时发现供需失 13 衡的情况，并采取相应的调控措施，如调整能源价格、增加能源供应或引导需求侧管理，以维护能源市场的稳定。 二、能源市场与交易 Te n c e n 腾 讯 n 能源交易的辅助决策：

UPS（不间断电源）为例，作为数据中心最关键、最核心的 基础设施之一，随着 UPS 故障率上升，设备维修频率提高，零部件 更换更频繁，这会大幅增加运维费用和复杂度，并带来巨大的业务中 断风险。 波洛蒙研究所的研究发现，55% 的数据中心计划外中断和 UPS 系统故障有关。根据 Ponemon 调查显示，数据中心宕机成本每分 钟已增加到约 8851 美元。假设一个数据中心因 UPS 故障每年多发 生 1 小时宕机，则损失约为 设备已经受到腐蚀性 危害，且 45% 发现于建设数据中心的 1~2 年内。而对数据中心周围 环境的调查发现，38.9% 的数据中心分布在潮湿程度比较高的沿海 城市，15.1% 的数据中心位于厂房、仓库附近，这些区域的空气湿 度较大，且容易受到工业废气、汽车尾气等污染源的影响，进一步加 剧了空气中的腐蚀性气体浓度。 在 40 个已表示存在腐蚀现象的用户中发现，1 年之内出现腐蚀 的有 7 家 ( 按照 为 良性环境，GX 为开放端且最为严重（表 2.3.1）。 在罗克韦尔自动化公司进行的一项关于无铅表面处理的研究中， 对四种替代性印刷电路板（PCB）表面处理进行了加速混合流动气体 腐蚀试验。重要发现总结如下： a. 化学镀镍浸金（ENIG）和浸银（ImmAg）表面处理在测试早期 就失效了。这些涂层最容易发生腐蚀失效，预计其腐蚀敏感性远 高于传统的热风整平（HASL）涂层。使用这两种涂层可能会使