多源感知技术在码头安全管理中的应用研究

引言

多源感知智能安防系统主要以《石油石化系统治安反恐防范要求》(GA1551一2019)为依据,针对油气企业、易燃易爆油气处理站场等治安反恐防范重点目标,根据厂区总体布置情况,针对终端处理厂周界、终端处理厂各出入口、终端处理厂中控室、油气处理核心装置区等重点防范部位,结合智能视频采集、智能门禁控制、周界安全监测、防盗报警、图像识别、三维视频融合等新技术构建多源感知的"一体化"集成平台,实现功能的多样化、设备的高清化、管理的智能化、安全的可视化。通过企业生产园区智能安防系统的建设,企业生产园区的安全防范能力将大大加强,管理效率将得到进一步提升。本文主要从多源感知智能安防系统架构、智能安防技术应用、智能安防标准构建等方面开展研究工作。

1多源感知安防建设的背景

伴随着中国制造、物联网、移动应用、人工智能等技术创新与信息融合的快速发展,信息化战略地位突显,特别是网络化、数字化、智能化,将成为不可避免的时代大潮。当前,企业正处在新一轮科技革命和产业变革蓄势待发的时期,这就对现有业务及管理提出了更高的要求,因此,结合油气勘探开发业务场景,应用信息技术推动、引领创新发展,保障企业安全生产及安全稳定运行变得越来越重要。

近年来,党中央、国务院高度重视石油石化行业治安反恐防范工作,做出了一系列重大决策部署。由公安部编制发布的《石油石化系统治安反恐防范要求》(GA1551一2019),是贯彻落实党中央、国务院决策部署的重要举措,其规定自2019年7月1日起,所有新建、改建、扩建工程应将安全防范系统纳入总体规划,同步设计、同步建设、同步运行。《石油石化系统治安反恐防范要求》(GA1551一2019)的发布实施,为重要油气设施的安防建设提供了关键性、基础性技术支撑,对石油石化企业提升安全防范能力、实现行业安全发展、保障国家能源安全和社会稳定具有重大现实意义。

2建设方案的主要内容

根据《石油石化系统治安反恐防范要求》(GA1551一2019),从厂区实体防范、技术防范、人力防范等三个方面出发,基于常态三级防范、常态二级防范、常态一级防范三个等级及非常态防范要求,针对油气田企业治安反恐重点目标和重点部位,开展治安反恐防范工作与管理。智能安防方案具体建设架构如图1所示。

2.1智能安防实体防范

主要在厂区及生产作业区入口安装防冲撞地桩,防冲撞地桩具备自动升降功能,可以在控制室控制地桩升降,当授权车辆或消防车等特殊车辆通过时能够快速收起地桩。在独立厂区周界部安装金属栅栏等防护措施,设有安防监控中心并安装防盗门。

根据厂区的实际情况,结合防范要求,建设厂区安防可视化中心,部署安防可视化系统,定制开发视频管理、告警、视频拼接、联动、三维模型可视化等功能。

2.2智能安防技术应用

在厂区周界、重点区域部署摄像头,实现视频监控无死角全覆盖:周界出入口安装视频监控装置,视频图像能清晰显示出入人员的体貌特征及车牌信息:同时增加了生产区域防爆摄像头,增强视频信息采集能力:开展厂区周界入侵告警防护系统、反无人机主动防御系统在企业安全生产方面的应用研究。智能安防视频监控示意图如图2所示。

(1)视频融合技术应用。

现有的视频监控系统存在下列问题:画面孤立,无法全局总览:画面分散,无法确定空间位置:屏幕制约,观察路数有限:跨镜头追踪困难,应接不暇等。故通过视频采集全景融合技术实现厂区重要区域视频监控画面一体化,提高视频追踪效率。

(2)三维可视化技术应用。

将视频监控系统与厂区三维模型及摄像机点位结合进行全厂区视频拼接,形成完整无死角的全景视频可视化系统,通过厂区安防系统对摄像机及采集装置采集的数据进行整合,告警信息通过可视化系统实时提醒,并利用声音告警系统对相关人员及车辆进行语音告警。结合视频告警信息,触发视频采集程序记录告警点和时间的短视频截取,方便回放检索。

利用视频平台深度学习及分析技术实现禁区检测、穿越检测、人形检测、工作人员特征检测(安全帽佩戴等)、热成像及温度监测、仪器仪表数据获取,实现主动防御、数据获取分析的目的,为安全生产、治安防恐等提供智能化技术支撑,做到事故提前预警,提高指挥调度效率。实时在线提取监控指标要求、视频联动及告警,通过系统进行展示分析,提高了视频监控的信息处理效率。主动发现并记录现场安全管控指标,改变了原来出现问题后调取检索分析海量视频信息的模式,避免了人员及时间的巨大投入,从"事后被动侦查"转变为"事前主动预警",实现了现场视频监控指挥系统的高效运行,提高了企业生产厂区现场安全防范水平。

(3)安全区域主动识别预警。

关键区域监测预警,主要是对进入厂区或安全区域的人员进行识别分析、预警,并结合电子围栏、声光控制设备进行告警。利用特征识别技术对进入工作区域的人员进行特征识别,主要针对安全帽佩戴、衣服颜色等开展识别分析。同时结合视频监控平台进行视频截取,通过弹出窗口提示监测异常画面,变被动监测为主动监测。

(4)设备信息图像识别、数据获取。

利用高清可见光摄像机,结合视频图像识别技术,对生产区域的表计,包括压力表、温度表、数显表、液位计、轴承油位、电气开关和阀门状态等的示值和位置进行数据读取,自动记录并生成报表,经计算、判断后发出报警,同时实时拍照和录像至后台,满足运行人员随时调用查看及自动存档的功能。具备sVPattenMax图像配准技术,用于仪表对比图像智能判别分析,可以有效地应对如光照变化、阴影、遮挡、低对比度和低分辨率、视角变化与尺度缩放等产生的干扰。对设备关键部件可实现高水平准确识别,结合视觉识别技术可实现目标识别锁定、目标读数智能分析过程,后续变焦放大,获取高质量图片,提升了识别准确率。

2.3智能安防标准构建

结合制度要求,主要从系统架构、安全区域、部署设施、技术架构、功能要求等方面构建开放、可扩展、模块化的企业智能安防建设标准,企业可根据要求结合建设现状进行配置。

3建设及应用成效分析

开展多源感知智能安防系统架构研究的目的是实现从制度要求到企业应用的落地,在推动新技术应用的同时引领智能安防建设的方向,快速跨进多源感知智能安防行业深入应用的层次。本文研究内容主要从制度要求、标准规范、技术要求等方面出发,制定智能安防系统的整体架构,建立多系统集成标准,并结合企业建设情况补充完善相关功能,一方面符合国家对油气田企业在安全生产方面的管理要求,另一方面也结合了企业自身特点。

4结语

企业的安全管理及防范正随着信息技术的不断发展而产生变化,同时相应的国家制度也在优化和完善,对企业的要求也在不断变化,只有不断适应技术、管理综合要求,才能促进企业安全防范水平的不断提升。本文建设方案中所应用的一些技术对企业的安防管理建设有一定的示范效应,当然也存在一些需要解决的问题,需要企业根据自身实际情况进行完善。