井下人员面部图像识别技术与下井作业人员管理系统综合性研究与应用

方案。

由上所述，提出了一种，以工业以太网为骨干，以多种无线网络为延伸，在井下配合已建立的总线型网络的基础上通过建立混合型局域网相互配合来实现如下功能：

1）利用现有的人员定位管理系统配合井下人员面部图像自动采集系统为井下人员为日常生产、调度、安全监控等与人员定位卡提供统一的软件管理监控平台。

2）自动记录分析下井人员相关信息与人员面部图像采集的实时情况、位置信息判断下井人员的真实性、有效性。

3）通过人员管理系统与面部识别系统统一网络传输、统一软件管理平台来提供更加高效、便捷、安全的应用。

2 研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

2.1 系统技术方案概述

本项目系统产品是基于下一代通信网络解决方案的综合网络平台区中包括：

1）网络交换机，提供核心交换功能，能够与多种网络（如人员定位网路、视频监控网路等）互联。向多种业务层提供标准的数据接口。

2）井下人员管理系统，为井下安全提供：定位、跟踪、井下人员统计、禁区报警功能、人员轨迹查询、系统自检功能、网络化和信息共享。

3）井下面部自动识别系统，用于监控关键地点的视频图像和下井重要人员的自动面部图像采集，配合井下人员管理系统实现确保“一人一卡”、以及看“卡人统一”等矿方提出的需求。

2.2 关键技术

本项目的关键核心技术主要分为两个层面：现有矿方提出的需求设计与所有设计设备的安全标志认证。

2.3 主要技术参数

2.3.1 可靠的系统稳定性

鉴于矿井环境的复杂性及对安全的高要求，本方案设计的所有产品具有极高的稳定性，符合MT 209-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求的规定。

2.3.2 灵活的外部接口

监控类的产品主传输网络全部采用以太网光纤传输，直线网络可兼容现有井下主流的工业总线型设备。（如485接口、can接口等）并且加入人员定位与视频监控的自动化控制实现全自动识别控制。

2.3.3 较强的适应性

系统能够适应井下潮湿多尘的恶劣环境，符合MT 210-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求的规定。

2.4系统结构图

2.5 核心功能描述

2.5.1 当下井人员进入到主巷道后首先被人员定位分站识别到，此时记录当前时间和识别卡的标志号码，并将相关数据通过以太网核心交换机把数据存储在井上中心机房的主服务器中。

2.5.2 在上步骤完成的同时人员定位分站通过485总线方式向面部识别系统发布一条命令，面部识别系统完成拍摄相片的功能并将其保存在井上中心机房的主服务器中一边后续查询使用。

2.5.3 主服务器安装定制的分析统计软件，通过上述两部的采集人员信息与图像信息进行对下井人员自动分析统计，以确保人卡的唯一对应性。

3 现有研究基础、特色和优势

1）统一了面部识别系统与人员定位系统，通过特有的井下人员面部图像自动采集技术解决了人员定位中“一人带多卡”、“卡、人不统一”等现有技术难题。

2）跨越了工业以太网与传统总线型网络数据瓶颈，使两者能够有机的整合为一体。采用国际最先进工业以太网与传统总线型网络所组成的混合型网络作为基础输平台，保证各种设备通讯完整，从而确保整体系统不会出现“信息孤岛”。

3）能够实现考勤数据与面部识别数据的自动数据绑定、显示、查询等功能，从而实现软件自动为下井人员的管理提供了更加准确、细致的数据支持。

4 应用或产业化前景、市场需求

我国矿井事故多发的原因，除自然条件因素外，关键在于技术装备和管理手段落后。经查新显示本项目目前国内尚无煤矿企业应用，研发成功后其技术水平处于国内领先状态，市场化前景非常理想。

[责任编辑：丁艳]