工業(yè)視頻智能分析技術(shù)在安全管控中的應(yīng)用

工業(yè)視頻智能分析技術(shù)在安全管控中的

應(yīng)用摘要：近年來，隨著我國社會與經(jīng)濟的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為了公共安防領(lǐng)域的一種有效的安防產(chǎn)品，并得到了廣泛的應(yīng)用。基于大數(shù)據(jù)時代背景下，消防信息化建設(shè)也成為消防部門實現(xiàn)科技強警、提高火災(zāi)防控和滅火救援能力的重要舉措。工業(yè)視頻智能分析技術(shù)將AI賦能傳統(tǒng)攝像機，可避免前端設(shè)備的重復(fù)建設(shè)，且針對單一攝像機可配置不同安全級別的識別算法，實現(xiàn)場景靈活配置，對現(xiàn)場不安全行為或事件實時預(yù)警，由事后查詢轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃颖O(jiān)控，真正做到實時預(yù)警、智能檢測、規(guī)范管理。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；智能分析；智能視頻云近年來，隨著“平安城市、智慧城市”等項目在全國的推進，視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)量也越來越大，智能視頻相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用隨著視頻監(jiān)控市場規(guī)模的不斷壯大向各行業(yè)延伸。目前，各行業(yè)對智能視頻分析的認(rèn)知都在不斷提高，智能分析技術(shù)已經(jīng)從以前高端應(yīng)用定位，逐漸平民化、商業(yè)化，向公安、金融、能源、司法、交通、零售等諸多領(lǐng)域鋪展開。在模型管理中，應(yīng)對人員入場、人員未戴安全帽、人員運動軌跡、危險區(qū)域滯留、人員異常行為等應(yīng)用場景按照識別的細項進行分類，以支撐不同檢測識別類別的AI應(yīng)用。一、智能視頻分析技術(shù)的主要功能智能視頻分析技術(shù)源于計算機視覺技術(shù)，融合了圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、計算機圖形學(xué)等多項技術(shù)，是根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)行為進行智能監(jiān)控的一種技術(shù);智能視頻分析技術(shù)在監(jiān)控圖像與圖像描述之間建立一種映射關(guān)系，通過將運動目標(biāo)同背景進行有效分離，排除其他因素產(chǎn)生的影響并從中識別出準(zhǔn)確的運動目標(biāo)，同時還可以對運動目標(biāo)的行為進行實時追蹤、檢測和分析。智能視頻分析技術(shù)由智能化數(shù)據(jù)處理功能與視頻圖像技術(shù)構(gòu)成，智能化的數(shù)據(jù)處理功能主要是多傳感數(shù)據(jù)器融合方法的運用，而視頻圖像技術(shù)則利用視頻圖像監(jiān)控實現(xiàn)目標(biāo)事件預(yù)設(shè)目標(biāo)行為的感知與識別，智能視頻分析系統(tǒng)主要由視頻數(shù)據(jù)采集與分析、視頻智能分析與處理平臺、系統(tǒng)客戶端組成，具體功能如下：（1）視頻數(shù)據(jù)采集與分析子模塊。該模塊是通過攝像機、鏡頭、云臺等前端設(shè)備把系統(tǒng)所監(jiān)視目標(biāo)的光、聲等圖像信號轉(zhuǎn)變成電信號，對采集到的電信號進行編碼與分析，過濾掉無用的冗余信息，存入存儲服務(wù)器并在監(jiān)控顯示終端實時顯示.（2）視頻智能分析與處理平臺子模塊。該模塊用于實現(xiàn)控制信號和圖像信號的傳輸以及處理，包括數(shù)據(jù)傳輸分配和圖像處理兩部分.其中，數(shù)據(jù)傳輸分配部分是將視頻、報警等信息上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器進行集中式分析與統(tǒng)一管理，登錄中心服務(wù)器可實時查看前端設(shè)備運行情況，通過發(fā)送控制命令對前端設(shè)備進行各種控制.圖像處理部分是對系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信號進行分析，實現(xiàn)視頻圖像中目標(biāo)的定位、識別和跟蹤，在此基礎(chǔ)上自動監(jiān)控視頻圖像中的異常情況，并為管理人員提供決策信息.圖像處理的主要設(shè)備有視頻切換器、監(jiān)視器和錄像機監(jiān)視器。二、邊緣視頻智能分析系統(tǒng)邊緣視頻智能分析系統(tǒng)能夠通過云端AI模型訓(xùn)練平臺獲取模型，與企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對接，實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)控圖像的調(diào)閱，并利用模型對調(diào)閱的監(jiān)控圖像進行智能分析，對異常事件進行預(yù)警。邊緣視頻智能分析系統(tǒng)根據(jù)云端AI模型訓(xùn)練平臺下發(fā)的規(guī)則，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廠區(qū)內(nèi)場景的本地智能分析和違規(guī)告警，還能實現(xiàn)模型訓(xùn)練視頻數(shù)據(jù)采集、信息存儲、違章識別、實時預(yù)警、違章審核等功能。邊緣視頻智能分析系統(tǒng)能夠根據(jù)關(guān)鍵區(qū)域和高風(fēng)險作業(yè)等特殊作業(yè)場景的管控要求，基于軟件定義存量攝像機技術(shù)，通過對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控設(shè)備按需配置智能算法，構(gòu)建各類目標(biāo)檢測和違章識別等應(yīng)用模型，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場全景監(jiān)測，對人員入場、人員未戴安全帽、人員運動軌跡、危險區(qū)域滯留、人員異常行為等違章行為進行實時預(yù)警。邊緣視頻智能分析系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)，不受限于硬件設(shè)備的配置和接入能力，當(dāng)需要擴展攝像機接入路數(shù)時，平行擴展部署即可。邊緣視頻智能分析系統(tǒng)采用微服務(wù)模式進行開發(fā)部署，支持功能靈活擴展，支持從云端AI模型訓(xùn)練平臺下載更新模型；全面兼容ONVIF網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和RTSP視頻流傳輸協(xié)議，支持SDK或ONVIF標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入管理設(shè)備；支持與第三方平臺無縫對接；規(guī)則全面，針對性、適用性強，靈敏度高、識別率高。三、工業(yè)視頻智能分析應(yīng)用1、人員入場識別。人員入場識別適用于廠區(qū)各入口。在員工和作業(yè)人員進入廠區(qū)時，對入場人員的信息、入廠時間、著裝是否符合安全規(guī)范進行識別，當(dāng)檢測到人員身份不符或著裝不符合安全規(guī)范時則發(fā)出警告。2、人員未戴安全帽識別。人員未戴安全帽識別適用于作業(yè)區(qū)域。在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)檢測到有人未戴安全帽時則發(fā)出警告，即設(shè)定戴安全帽為合法目標(biāo)，未戴安全帽為非法目標(biāo)，系統(tǒng)自動過濾戴安全帽的目標(biāo)而報警未戴安全帽的目標(biāo)。3、人員運動軌跡識別。人員運動軌跡識別適用于廠區(qū)限制活動區(qū)域。在設(shè)定的限制區(qū)域內(nèi)，當(dāng)現(xiàn)場人員跨越限制區(qū)域時將發(fā)出警告，并通過人臉識別記錄人員的運動軌跡。4、危險區(qū)域滯留識別。危險區(qū)域滯留識別適用于廠區(qū)危險區(qū)域。在設(shè)置的廠區(qū)危險區(qū)域內(nèi)，有人在一定范圍內(nèi)長時間靜止不動則發(fā)出警告，其他的運動目標(biāo)行為不發(fā)出警告。當(dāng)發(fā)生此類事件時，能夠初步判定有人在場景內(nèi)靜止不動。5、人員異常行為識別。人員異常行為識別適用于廠區(qū)警戒區(qū)域。在設(shè)定的警戒區(qū)域內(nèi)，當(dāng)現(xiàn)場人員發(fā)生撥打手機、抽煙、跌倒、作業(yè)未系安全帶等異常行為時，通過對視頻監(jiān)控圖像進行智能分析就能夠自動對事件發(fā)出警告，可以第一時間發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場人員撥打電話、抽煙、跌倒、作業(yè)未系安全帶等異常行為，并在第一時間進行告警和處理。通過應(yīng)用工業(yè)視頻智能分析技術(shù)，能夠賦能傳統(tǒng)工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)自動檢測前端攝像機畫面，從而解放值班人力。當(dāng)出現(xiàn)人員異常行為后，邊緣視頻智能分析系統(tǒng)將主動彈屏預(yù)警并伴隨聲音提示，方便中控人員快速通過視頻畫面發(fā)現(xiàn)異常情況。同時，系統(tǒng)會自動存儲異常視頻，省去了傳統(tǒng)工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要從海量的視頻錄像文件中查找證據(jù)，大大提高了工作效率。工業(yè)視頻智能分析技術(shù)在安全管控中的應(yīng)用效果如下。第一，可顯著提升煉油化工企業(yè)的安保能力、安檢能力，減少由安全事故導(dǎo)致的財產(chǎn)損失，提升安全管控水平，減少和避免人為失誤，提升安保效率。第二，能夠擺脫傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)過度依靠中控人員進行觀察和監(jiān)控等局限性，為煉油化工企業(yè)提供更便捷、更精準(zhǔn)的監(jiān)控系統(tǒng)。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)到動態(tài)的全方位監(jiān)控，提高人員入場識別率，使廠區(qū)人員自覺遵守廠區(qū)安全管控的各項要求。安全問題一直是煉油化工企業(yè)重點關(guān)心的問題，一旦發(fā)生安全事故，會造成人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。工業(yè)視頻智能分析技術(shù)采用“云-邊-端”的部署模式，將AI賦能傳統(tǒng)攝像機，對現(xiàn)場人員不安全行為或事件進行實時預(yù)警，由事后查詢轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃颖O(jiān)控。通過對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控設(shè)備按需配置智能算法，能夠有效提升設(shè)備AI能力，創(chuàng)立全方位、多視角、可追溯的安全生產(chǎn)監(jiān)控新模式，實現(xiàn)關(guān)鍵區(qū)域和高風(fēng)險作業(yè)的全過程實時監(jiān)控與智能報警，對提升企業(yè)安全管理水平。參考文獻：朱慶忠，楊和義，張彥彬.智能視頻分析技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)控中的