人工智能在矿山应急救援中的应用探析

人工智能在矿山应急救援中的应用探析

赵保宽

山东能源集团鲁西矿业有限公司应急管理分公司  山东省菏泽市  274700

摘要：矿山是一个高风险的工作环境，事故频发，给人员生命安全和财产造成巨大损失。传统的矿山应急救援主要依赖于人工判断和经验，存在着效率低、响应慢、准确性不高等问题。为了提高矿山应急救援的效率和准确性，人工智能技术逐渐应用于矿山应急救援中。

关键词：人工智能；矿山；应急救援

一、人工智能在矿山应急救援中应用的重要性

（一）提高救援效率

矿山事故发生后，时间是关键。人工智能技术可以通过无人机等技术实现对事故现场的快速监测和图像识别，提供实时的信息和数据支持。这样可以加快救援队伍的响应速度，使救援工作能够更快地展开，从而提高救援效率，减少人员伤亡和财产损失。

（二）降低风险

矿山救援工作本身存在一定的风险，特别是在矿井救援中，狭小的空间、有限的通风条件和高温等环境条件增加了救援工作的风险。人工智能技术可以通过使用无人机等技术，减少救援人员的风险。无人机可以进入矿井，进行监测和勘察，为救援人员提供准确的信息，减少人员进入危险区域的次数，降低风险。

（三）提高决策准确性

人工智能技术可以通过数据分析和决策支持系统为救援指挥决策提供准确的数据支持。通过对矿山事故相关数据的收集、分析和处理，可以建立起决策支持系统，帮助指挥员做出准确的决策。这些数据可以包括矿山结构、事故现场图像、人员分布等信息，通过人工智能算法进行分析，预测事故发生的可能性，为救援工作提供准确的指导。

（四）实现远程监控和指挥

矿山救援工作通常需要在复杂的地下环境中展开，传统的人力救援存在一定的局限性。而人工智能技术可以实现对矿山事故现场的远程监控和指挥。通过无人机等技术，可以实时获取事故现场的图像和数据，并将其传输到指挥中心，指挥员可以通过远程监控系统对救援工作进行实时指挥和调度。

（五）提高救援资源利用效率

人工智能技术可以通过对矿山事故相关数据的分析，优化救援资源的调度和利用。通过数据挖掘、机器学习等方法，可以预测事故发生的可能性和救援工作的需求，合理安排救援队伍和装备的调度，提高救援资源的利用效率，最大限度地提高救援工作的效果。

二、人工智能在矿山应急救援中的应用分析

（一）无人机技术的应用

无人机在矿山应急救援中的应用现状非常广泛。首先，无人机在事故发生后能够迅速进入事故现场，通过航拍监测和图像识别技术，提供实时的信息和数据支持。这些无人机可以搭载高清摄像头和红外热成像仪等设备，能够对事故现场进行全方位的监测和识别，帮助救援人员了解事故的具体情况和范围，为救援决策提供重要参考。其次，无人机还可以进行烟雾和气体的探测。在矿山事故中，烟雾和有害气体是造成伤亡的主要原因之一。无人机搭载的气体传感器和烟雾探测仪可以实时监测事故现场的空气质量，帮助救援人员了解烟雾和有害气体的扩散情况，及时采取必要的防护措施，降低人员进入危险区域的风险。此外，无人机还可以进行物资和救援物资的运输。在矿山事故中，由于道路状况不好或者无法进入的地方，救援物资往往难以及时送达。而无人机可以通过空中运输的方式，快速将物资送到目的地，提高救援效率。这些无人机可以搭载货舱，能够运输急救药品、食品、水源等必需品，满足被困人员的基本需求，帮助他们度过危险时刻。

（二）数据分析与决策支持系统

首先，通过实时监测和预测矿山环境的变化，决策支持系统可以提供实时的情报和警报，帮助指挥员及时了解矿山事故的发生和发展情况。系统可以通过传感器和监控设备收集环境参数、气体浓度、温度等数据，并利用人工智能算法对这些数据进行分析和预测。指挥员可以根据系统提供的预警信息，快速做出相应的应对措施，有效避免事故的扩大和危害的加剧。其次，数据分析也可以帮助优化救援资源的调度和利用，提高救援效率。通过对矿山事故相关数据的分析，决策支持系统可以根据事故的类型、规模和地点等信息，自动分配救援人员和装备，确保救援资源的合理配置。系统还可以根据历史数据和模型预测，提前规划救援路径和时间，最大限度地提高救援的效率和成功率。此外，人工智能技术的应用还可以通过自动化算法来处理大量的数据，减少人工处理的时间和错误率。矿山事故相关数据通常非常庞大和复杂，传统的人工处理方法往往耗时且容易出错。而人工智能算法可以快速处理和分析这些数据，提取有用信息并生成可视化报告。这样，指挥员可以更快速地获取关键信息，做出准确的判断和决策。

（三）智能传感器技术的应用

智能传感器可以实时监测矿山环境中的各种因素，如温度、湿度、气体浓度等，并能及时发现任何异常情况。通过结合人工智能算法，这些智能传感器能够对传感器数据进行分析，预测可能发生事故的概率，并提前采取相应的措施，以减少事故的发生和扩大范围。例如，当传感器检测到异常的气体浓度，智能算法可以根据历史数据和模式识别来判断是否存在爆炸的风险，并及时向相关人员发送警报，以便采取必要的应急措施。此外，智能传感器还可以与其他设备和系统进行联动，实现自动化的监测和控制。例如，当传感器检测到温度升高，智能算法可以自动调节风扇和通风系统，以降低温度并确保工作区域的安全。智能传感器还可以与消防系统和紧急救援设备进行联动，以便在事故发生时迅速采取救援行动。

（四）虚拟现实技术的应用

虚拟现实技术在矿山应急救援中最主要的应用是通过提供逼真的虚拟环境，让救援人员进行虚拟训练和实战模拟。虚拟现实技术能够模拟矿山环境的各种情景，如爆炸、坍塌、火灾等，使救援人员在安全的环境下进行反应和行动的训练，从而提高应对矿山事故的能力和效率。通过虚拟现实技术，救援人员可以实时感受到矿山事故现场的紧张氛围和危险性，提高应急反应能力。他们可以在虚拟环境中模拟各种紧急情况，如突发火灾、瓦斯泄漏等，以及应对这些情况的行动方案。这种虚拟训练可以帮助救援人员熟悉应急救援程序和操作技巧，提高他们的反应速度和决策能力。此外，虚拟现实技术还可以用于实时的远程指导。在矿山事故中，往往需要远程专家的支持和指导。通过虚拟现实技术，远程专家可以实时观察事故现场情况，并通过虚拟界面与现场救援人员进行沟通和指导。远程专家可以通过虚拟现实技术向现场救援人员传递知识、经验和指示，帮助他们做出正确的决策和行动。

（五）人脸识别和身份验证技术的应用

在矿山事故中，确定被困人员的身份和位置是救援工作的关键环节。而人脸识别和身份验证技术可以通过事前录入的人员信息，快速准确地确定被困人员的身份，为救援人员提供重要的指导和信息。通过人脸识别技术，救援人员可以在事故发生后，通过监控摄像头或者无人机等设备实时获取事故现场的人员情况。这些设备能够捕捉到事故现场的人脸图像，并通过与事前录入的人员信息进行对比，从而确定事故现场的人员身份。这样一来，救援人员可以迅速了解被困人员的身份，并进行针对性的救援措施。此外，人脸识别和身份验证技术还可以帮助救援人员进行精确的定位和救援。矿山事故往往发生在地下或者复杂的环境中，救援人员很难准确地确定被困人员的位置。但是通过人脸识别技术，救援人员可以在事故现场的监控画面中识别出被困人员的位置，并及时采取救援行动。这对于提高救援效率和成功救援被困人员至关重要。

三、结论

人工智能技术在矿山应急救援中的应用具有重要的意义，其可以提高矿山应急救援的效率和准确性。然而，人工智能技术在矿山应急救援中还面临着一些挑战，需要加强技术研究和创新，加强数据共享和隐私保护，实现技术与传统应急救援手段的结合，推动矿山应急救援技术的发展。

参考文献

[1]闫文刚.矿山应急救援工作中人工智能的作用及应用思考[J].中国金属通报,2023,No.1084(01):177-179.

[2]苏锋.浅析人工智能在应急救援中的应用[J].神华科技,2019,17(06):31-33+40.