智能監(jiān)控如何來實現(xiàn)

對于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)而言，由于業(yè)務(wù)連續(xù)性強、系統(tǒng)復(fù)雜，大量生產(chǎn)設(shè)備相互聯(lián)系、耦合緊密，而且具有功率大、運轉(zhuǎn)速度高的特點。安全生產(chǎn)更是保證從業(yè)人員的人身安全與健康，設(shè)備和設(shè)施免受損壞，環(huán)境免遭破壞，保證生產(chǎn)經(jīng)營活動得以順利進行的必要條件。

對于石油石化行業(yè)屬于危險、危害因素眾多的高危行業(yè)，安全生產(chǎn)形勢依然十分嚴峻。

以人工智能技術(shù)為手段，精準(zhǔn)把握 “高精度質(zhì)量檢測，大范圍安全管理”的行業(yè)需求，應(yīng)用機器視覺、體態(tài)識別、異常行為分析預(yù)警等人工智能技術(shù)，在安全防范、監(jiān)管實施、質(zhì)量檢測和生產(chǎn)流程管理方面，實現(xiàn)實時監(jiān)控、自動發(fā)現(xiàn)問題、主動預(yù)警，提高了過去依靠肉眼或“遠水救不了近火”的窘境，確保生產(chǎn)安全高效、勞動力分配得當(dāng)、保持低成本優(yōu)勢，為協(xié)助工業(yè)企業(yè)“降本增效、安全生產(chǎn)”，等等智能化應(yīng)用，已經(jīng)逐漸在工業(yè)生產(chǎn)安全領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，改變了以往安全管理工作“事后處理”的模式，轉(zhuǎn)向?qū)ξｋU的預(yù)先識別、分析和控制的科學(xué)化管理方式，最終實現(xiàn)事先控制，預(yù)防為主，關(guān)口前移，防患于未然的目的。

通常情況下，石化企業(yè)歷年來已分期分批投建了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，基本實現(xiàn)每個生產(chǎn)裝置和重點部位都已安裝監(jiān)控攝像機。傳統(tǒng)機器視覺檢測（如比對法）解決了人工目檢的一些做不了、做不好以及人做成本高的問題。但依然存在安全隱患：

1、現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)管過程中，由于人力、物力等各種原因，各環(huán)節(jié)相關(guān)管理人員有時會無法到施工現(xiàn)場監(jiān)督監(jiān)護、審核確認作業(yè)票證，或到了現(xiàn)場也是象征性的停留很短時間，最終難以滿足當(dāng)前作業(yè)許可制度規(guī)范的要求。

2、盡管已經(jīng)實現(xiàn)了對作業(yè)票證的電子審批全過程管理，但是在施工現(xiàn)場工人的不規(guī)范行為、設(shè)備設(shè)施的違規(guī)使用等方面也很難進行監(jiān)管，即使有視頻監(jiān)控，一般也僅絕限于在控制室進行人工識別監(jiān)控，甚至僅能監(jiān)控到主要生產(chǎn)裝置及要害部位，不能實現(xiàn)在任何生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生不規(guī)范作業(yè)時進行監(jiān)控的要求。

3、對承包商的勞務(wù)人員的監(jiān)管也非常重要，在承包商施工人員進入現(xiàn)場前，實行了安全教育培訓(xùn)、職業(yè)技能審查等工作，但是真正到現(xiàn)場施工時，也存在換人替代等安全隱患。

與傳統(tǒng)機器視覺檢測方法相比，基于人工智能的檢測方法將在減少對光照、擺放位置、傳輸速率等外在因素依賴程度，尤其是對一些較難識別的行為動作的大量圖像進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，在充分訓(xùn)練的情況下，將為各種行為動作和物體的主要和非主要特征提供更高的識別準(zhǔn)確率。

通過建立一套安全作業(yè)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，來加強作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控管理力度，同時落實屬地管理的管理方法，及時發(fā)現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全隱患，以便于能夠及時分析和處理隱患，最終實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

具體的應(yīng)用場景如下：

1、基于人工智能的安全作業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)與作業(yè)許可票證管理系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)的全過程的實時監(jiān)控，實現(xiàn)對施工作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)護人、票證審核人、作業(yè)申請人以及承包商派駐的施工人員進行智能識別、身份驗證的監(jiān)控管理，同時也可監(jiān)控作業(yè)區(qū)域內(nèi)是否有人的危險行為動作、是否有未授權(quán)人或物的越界等不規(guī)范行為的發(fā)生。

2、運用基于人工智能的機器視覺識別技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工視覺識別方式，實現(xiàn)自動智能識別預(yù)警功能。

3、能夠通過客戶端管理軟件系統(tǒng)實時查看各監(jiān)控點視頻圖像，對關(guān)鍵監(jiān)控點的遠程視頻進行調(diào)用、預(yù)警、廣播通知。

4、通過系統(tǒng)可以通過視頻回放查看該屬地下近期進行的各種作業(yè)情況，隱患情況，視頻報警的處理情況。

5、實現(xiàn)分級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，上級監(jiān)控中心能夠查看和管理所轄范圍內(nèi)的所有視頻圖像。

基于AI的安全生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)如何設(shè)計

基于人工智能的安全作業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)承擔(dān)著石化企業(yè)安全指揮控制、通訊聯(lián)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、上傳和共享的重任，是企業(yè)安全生產(chǎn)和管理信息化的關(guān)鍵和紐帶，其設(shè)計原則必須保證整個系統(tǒng)具備可靠性高、穩(wěn)定性強、技術(shù)先進、人機界面友好、操作簡單、維護方便、方便升級等特點。

1、滿足集團化監(jiān)控管理應(yīng)用的需要，能夠完全考慮未來公司近期、中期、遠期發(fā)展，提出具體建設(shè)時間表，提供高效、優(yōu)質(zhì)的全系統(tǒng)技術(shù)支持服務(wù)。

2、保護既有投資，對原有已經(jīng)安裝和使用過監(jiān)控設(shè)備，在新系統(tǒng)建設(shè)中盡可能的采用兼容方式處理，從而實現(xiàn)建設(shè)的資源節(jié)省和設(shè)備運轉(zhuǎn)周期加長。

3、石化廠區(qū)屬于高危險區(qū)域，所以有源設(shè)備均要采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的防爆設(shè)備，既要提高廠區(qū)內(nèi)的安全級別又能滿足視頻圖像采集的要求。

4、系統(tǒng)操作簡單，可輕松的控制系統(tǒng)的各種設(shè)備，操作形象、簡單，無須記憶各個煩瑣功能。并且控制面板和媒體播放器和視頻回放查詢集成在同一客戶端軟件界面，監(jiān)控系統(tǒng)終端通過同單一軟件就可以實現(xiàn)所有操作，方便客戶端的操作。

5、接口開放，可以與其它相關(guān)系統(tǒng)無縫對接。

基于人工智能的安全生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)，不僅僅在于視頻監(jiān)控，更多地以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機視覺AI技術(shù)為核心，用機器視覺代替人力肉眼的監(jiān)管，真正做到解放人力、24小時無縫無死角監(jiān)管，大大節(jié)省人力資源的同時，使得處置手段更為高效化和多樣化。

傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)往往使用原始形式來處理自然數(shù)據(jù)，模型的學(xué)習(xí)能力受到很大的局限，構(gòu)成一個模式識別或機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)往往需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識來從原始數(shù)據(jù)中（如圖像的像素值）提取特征，并轉(zhuǎn)換成一個適當(dāng)?shù)膬?nèi)部表示。

而深度學(xué)習(xí)則具有自動提取特征的能力，它是一種針對表示的學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)允許多個處理層組成復(fù)雜計算模型，從而自動獲取數(shù)據(jù)的表示與多個抽象級別。這些方法大大推動了語音識別，視覺識別物體，物體檢測，藥物發(fā)現(xiàn)和基因組學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展。通過使用BP算法，深度學(xué)習(xí)有能力發(fā)現(xiàn)在大的數(shù)據(jù)集的隱含的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

事實證明，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新興技術(shù)無疑是當(dāng)下企業(yè)實現(xiàn)全方位的安全生產(chǎn)管理的有力抓手，相比“制度管理”其可以通過可預(yù)知的投入獲得可衡量的收益。當(dāng)然，這些新興技術(shù)也給傳統(tǒng)安全生產(chǎn)管理者帶來了困惑，就是如何在安全生產(chǎn)管理體系中去應(yīng)用它們。寄云科技提出“數(shù)據(jù)驅(qū)動安全生產(chǎn)管理”，通過層次化的思維，在統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之上，分別從設(shè)備、生產(chǎn)和經(jīng)營三個層面入手，落地安全生產(chǎn)管理解決方案。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)備可靠性管理。在設(shè)備層面，方案構(gòu)建設(shè)備數(shù)字孿生模型，將資產(chǎn)、組織、過程、工藝的數(shù)據(jù)進行了模型化，形成了不同層次的管理對象，實現(xiàn)指標(biāo)、從屬關(guān)系、數(shù)據(jù)源等屬性的配置，從而將接入平臺的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有效的管理起來。在這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之上，方案為企業(yè)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)預(yù)測性維護應(yīng)用，實現(xiàn)故障率的降低，提高設(shè)備的可靠性。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝流程管理。在生產(chǎn)層面，方案采集生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)，通過精細化的多維度、長周期、以工藝為基礎(chǔ)結(jié)合人工智能的數(shù)據(jù)分析，來提高生產(chǎn)成品的收率。對于生產(chǎn)中需要監(jiān)控的各種關(guān)鍵指標(biāo)，方案根據(jù)指標(biāo)的各種特征，通過模型計算出相應(yīng)的監(jiān)控指標(biāo)，設(shè)定監(jiān)控策略，并對違背策略的異常進行告警。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的安全風(fēng)險管控決策和應(yīng)急指揮。方案建立全效應(yīng)急指揮和安全生產(chǎn)機制，基于大數(shù)據(jù)全面感知安全風(fēng)險態(tài)勢，結(jié)合事故頻度、單位等特征統(tǒng)計分析，預(yù)測可能發(fā)生的重大突發(fā)事件;統(tǒng)一組態(tài)視角，打通控制系統(tǒng)信息化壁壘，實現(xiàn)實時的生產(chǎn)運行監(jiān)控;系統(tǒng)還實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理分級預(yù)警、報警功能，環(huán)保管理等。

數(shù)據(jù)是貫穿設(shè)備、生產(chǎn)和經(jīng)營三個層面的血脈。方案通過采集設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等，構(gòu)建融合的“數(shù)據(jù)中心”?；谶@個融合的“數(shù)據(jù)中心”，實現(xiàn)統(tǒng)一的設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測，并能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能手段實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的預(yù)測性維護，以及生產(chǎn)過程優(yōu)化等應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)整體經(jīng)營層面的全局管理，最終達到提升安全生產(chǎn)管理水平的目的。

來源：智安物聯(lián)網(wǎng)