化工厂智能化视频监控系统升级方案

随着人工智能的快速发展,国家相继出台一系列政策支持中国人工智能的发展,推动中国人工智能步入新阶段。2020 年 9 月《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出“鼓励各行业加强与人工智能融合,逐步实现智能化升级”。同时《安全生产“十四五”规划》中更明确提出 “实施监管监察能力建设、信息预警监控能力建设、通过智能化手段升级安防监控体系,完善立体化防空体系的建设是现代安防监控体系的目标”。

基于AI的智能视频识别技术已经逐渐在化工领域安全生产进行推广应用。智能视频识别分析与预警技术以及智能网关监测技术一方面可以提高化工企业的安全生产水平,维护职工的生命财产安全;另一方面可以合理进行企业科学排产,综合提升企业的生产效率。

化工厂当下存在的问题

厂内失火不易发现

火灾的发生是一个很偶然的事件,一起火灾可能造成的损失在其初始阶段是未知的,常规的划分隔火区域属于从空间上进行火灾防控,但受现场条件限制,实际操作起来并不可能划分得很清楚,由于可燃烟气沿风流方向形成不稳定的火舌阵面,火势容易蔓延开来,从另一方面看,由于事故损失随时间推移呈指数级增长,所以在时间上控制住火势显得尤为重要。电缆火灾作为一种典型的固体火灾,其特点在于:电缆线路的分布范围点多面广,有的地段拥挤不堪,散热条件差,极易造成火势扩大。电缆本身不易燃,可一旦在电弧的作用下着火后,对周围电缆形成预热,火势凶猛,延燃迅速;同时由于着火时产生大量烟气和热量,隧道工作面窄,扑救困难,并对低压电气设备有二次危害;燃烧持续时间长,损失严重,恢复时间长。

人员作业不规范导致安全事故频发

通过部署于现场的智能视频分析设备让摄像机具备分析计算能力,对在厂内关键位置以及其他重点危险区域内任一视频中的厂内工人进行着装识别检测。首先,通过对规范着装的工人 360°信息模型采集,并建立标准模型(系统已存储大量模型,设备可适应不同场景)。其次,将标准模型不断训练优化并提升算法精确率以及速率。最后将对应着装算法植入到智能视频分析设备即:

1、检测厂内工人是否佩戴安全帽、安全带等装备,是否规范穿着工作服、反光衣等;

2、对于特殊办公区域人员睡岗、离岗、玩手机进行24小时智能AI识别,发生上述事件系统立即报警(摄像机必须能清晰监测现场实时画面,需要 200 万像素以上摄像机)。

3、外来人员入侵重要物资失窃目前,全国数以万计的化工厂每年都有许多被盗窃事件,为了防止此类事件发生,各工厂采用的方式也是多种多样,有些工厂不惜加大人员成本,用大量的人员来进行定期巡逻;有些工厂大量设置摄像头来实时监控,但都也达不到预期效果,并且还产生大量不必要的成本支出。

以下四点为工厂失窃主要因素及危害:

(1)工厂一般周界范围较大,入侵者一旦入侵极容易藏匿;

(2)工厂内部产品以及信息价值不菲,一旦被入侵,价格损失不可估量;

(3)普通的安防产品面对当今多种多样的入侵手段不能有足够的防护效果;

(4)工厂生产物资众多,若遭到盗窃,容易影响公司整体生产进度。

电缆沟水浸造成的危害

一般来说,电力电缆在生产时都是不能进水的,电缆内部必须干燥,因为严酷的电场电压试验,因而进水的电缆不能出厂。一旦电缆进水后,在电场的作用下,会发生水树老化现象,最后导致电缆击穿。水树是直径在 0.1m 到几微米充满水的空隙集合。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在 8 年以上,湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越快。水直接进入低压电力电缆中,引起钢带、铜带等金属腐蚀,绝缘性能下降。水透过绝缘时,会引起电缆击穿,甚至爆炸伤人等。

系统实现的主要功能

1、实现在化工厂电缆沟等其他规定重点区域对人员吸烟、打电话的 AI 识别检测,发现人员吸烟、打电话行为系统及时预警(与监控画面同步)并通知相关负责人采取紧急措施;

2、实现在化工厂电缆沟等其他规定重点区域对监控覆盖区域烟雾、火源的 AI 识别检测,发现重点区域烟雾、火源时及时报警(与监控画面同步)并通知相关负责人采取紧急措施;

3、实现在化工厂内重要物资存放处以及易翻越围墙处外来人员入侵的 AI 识别检测,发现人员入侵后及时报警,并通知相关负责人采取紧急措施;

4、实现在化工厂内重要地点的 AI 着装规范识别检测,发现人员未戴安全帽、未穿工作服、未穿反光衣后及时报警,并通知相关负责人采取紧急措施;

5、实现在化工厂内重要办公区域的人员睡岗、离岗及看手机的 AI 智能监测,发现规定时间内人员离岗、睡岗、看手机的违规操作系统马上进行报警,并通知相关负责人采取紧急措施;

6、实现利用我司自主研发的智能网关与水浸探测器联动完成对电缆沟水浸的监测,探测器监测水浸后及时报警,并通知相关负责人采取紧急措施;

7、实现对企业物联监测数据包括:液位、温度、压力、可燃气体浓度、有毒气体浓度等监测数据;

8、实现对上述管控区域内异常行为、数据记录并将数据信息存储至系统数据库;

9、提供设备标准接口与现场现有系统进行对接,以供相关部门联动使用。

智能图像识别将行为识别、物体识别等视频分析技术应用于海量视频分析,变视频监控为视频分析防控,变被动发现为主动报警,打破数据孤岛,联动化工企业各部门形成安防智能化体系,助力安全生产。

本次系统建设帮助企业在不更换现有摄像头、或新增摄像头的前提下,针对工厂内网络环境和视频设备设计合理的系统架构,针对不同工厂不同概况打造专用算法,使用人工智能技术对电缆沟及其他重要区域视频进行计算分析,利用智能网关+水浸探测器对电缆沟水浸情况精准分析,将传感器、网络摄像机采集的数据赋予平台供管理者查看。

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