### AI辅助矿安配电箱：金矿电力风险的智能研判体系与实施路径

#### **一、金矿电力风险的核心痛点与AI应对价值**
金矿开采环境复杂，电力风险呈现**多源性、隐蔽性、动态性**特征，传统管理方式存在三大缺陷：
1. **风险感知滞后**：人工巡检依赖经验，难以捕捉设备隐性故障（如电缆绝缘老化）和环境突变（如瓦斯浓度超限）；
2. **决策依赖主观**：故障处置依赖工程师经验，缺乏数据支撑的标准化流程；
3. **协同效率低下**：设备、环境、人员数据分散，难以形成全局风险画像。

**AI技术的核心价值**在于通过**多模态数据融合、实时动态分析、智能决策闭环**，实现从“被动响应”到“主动防控”的转变。

#### **二、AI辅助矿安配电箱的技术架构与功能实现**
##### **1. 数据采集层：全要素感知网络**
- **设备状态监测**：部署振动传感器、温度传感器、电流互感器，实时采集配电箱内断路器、接触器、电缆的温度、电流、电压参数；
- **环境风险感知**：集成瓦斯传感器、粉尘传感器、湿度传感器，监测井下易燃易爆气体浓度及环境温湿度；
- **人员行为监控**：通过UWB定位标签或AI摄像头，追踪作业人员位置及操作行为（如违规开箱、未戴绝缘手套）；
- **视频智能分析**：利用边缘计算设备（如AI-BOX）对配电箱周边视频流进行实时分析，识别烟雾、火焰、小动物侵入等异常事件。

**案例**：某金矿部署锐景智能AI-BOX，支持16路视频分析，可同时运行安全帽识别、烟火检测、人员跌倒等算法，准确率达95%以上。

##### **2. 数据分析层：风险智能研判模型**
- **设备故障预测**：基于LSTM神经网络，对历史故障数据（如断路器分合闸记录、温度曲线）进行训练，预测设备剩余使用寿命（RUL）及故障概率；
- **环境风险预警**：构建瓦斯浓度-风速-温度联合预警模型，当瓦斯浓度超限且风速低于临界值时，触发红色预警；
- **人员行为分析**：通过行为识别算法（如OpenPose），判断作业人员是否违规操作（如带电作业未穿绝缘服），并联动声光报警；
- **多源数据融合**：利用图神经网络（GNN）整合设备、环境、人员数据，构建风险关联图谱，识别交叉风险（如设备过热+瓦斯超限的复合风险）。

**案例**：中国矿业大学团队在煤矿应用中，通过整合地质构造参数、开采进度数据、设备运行参数，利用深度学习算法实现顶板冒落风险提前2小时预警。

##### **3. 决策执行层：闭环管控系统**
- **风险分级处置**：根据风险等级（低/中/高）自动推送处置任务至责任人移动终端，明确处置措施、时限及标准；
- **动态调整机制**：实时跟踪处置进度，若措施未达预期效果，自动触发升级处置流程（如从班组级升级至矿级）；
- **知识库沉淀**：将风险事件、处置过程、效果评估数据存入知识库，为后续风险研判提供案例支持。

**案例**：鲲云科技智慧矿山方案中，AI视频智能辅助监管系统可针对人员超数、未戴安全帽等场景实时报警，并联动现场声光报警器，实现监管自动化。

#### **三、实施路径与关键保障措施**
##### **1. 分阶段推进策略**
- **试点验证阶段**：选择1-2个配电箱试点，部署基础传感器及AI算法，验证风险识别准确率及系统稳定性；
- **规模推广阶段**：在全矿配电箱推广，集成多模态数据，完善风险研判模型；
- **智能升级阶段**：引入数字孪生技术，构建配电箱虚拟镜像，实现故障模拟与预案推演。

##### **2. 数据治理与算法优化**
- **数据标准化**：制定数据采集、传输、存储标准，消除数据孤岛；
- **算法迭代机制**：建立“现场数据-算法训练-模型验证-优化部署”闭环，持续提升研判精度；
- **边缘计算部署**：在配电箱本地部署轻量化AI模型，减少数据传输延迟，提升实时性。

##### **3. 人员培训与制度保障**
- **技能培训**：开展AI系统操作、风险处置流程培训，提升作业人员数字化素养；
- **制度修订**：完善《配电箱安全管理规程》，明确AI预警处置责任及考核机制；
- **应急演练**：定期模拟设备故障、环境超限等场景，检验AI系统与人员协同效能。

#### **四、应用成效与行业价值**
- **风险防控能力提升**：某金矿应用后，设备故障率下降40%，瓦斯超限事故减少65%；
- **管理效率优化**：风险处置响应时间从30分钟缩短至5分钟，巡检人力成本降低30%；
- **行业示范效应**：符合国家矿山安监局《煤矿及重点非煤矿山重大灾害风险防控建设工作总体方案》要求，为行业提供可复制的智能化解决方案。

**结论**：AI辅助矿安配电箱通过构建“感知-分析-决策-执行”闭环体系，实现了金矿电力风险的精准研判与主动防控，是推动矿山安全生产从“人防”向“技防”转型的关键技术路径。