危險品碼頭智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)總體設(shè)計

熊子龍，劉曉佳

(集美大學(xué)航海學(xué)院，福建 廈門 361021)

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)步發(fā)展，各行各業(yè)對石油及石油制品、化學(xué)品原料等危險品在種類和數(shù)量上的需求逐年增加，這在刺激化工企業(yè)發(fā)展的同時，也極大地推動危險品運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)步.［1]危險品的運(yùn)輸主要依靠鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸(河運(yùn)、海運(yùn))、公路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸、管道運(yùn)輸?shù)?種交通運(yùn)輸方式.港口樞紐作為水路運(yùn)輸與公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸?shù)鹊闹修D(zhuǎn)站，承擔(dān)著大量的危險品運(yùn)輸任務(wù).由人、船舶和環(huán)境等因素導(dǎo)致的危險品事故時有發(fā)生，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，產(chǎn)生不良的社會影響.［2-3]這就對港口企業(yè)的安全生產(chǎn)工作提出更高的要求，也突顯出危險品運(yùn)輸監(jiān)管工作的重要性.

目前，國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和先進(jìn)的通信手段，設(shè)計開發(fā)出不少針對船舶和車輛運(yùn)輸危險品在途監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，解決危險品運(yùn)輸途中缺乏技術(shù)手段保障安全的問題，但針對危險品碼頭監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的研究還不太完善.現(xiàn)有監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的工作原理基本相同，都是采用射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification Technique，RFID)［4-5]、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)技術(shù)、傳感器技術(shù)、視頻識別與監(jiān)控技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)等感知技術(shù)對危險品的理化狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控［6]，同時應(yīng)用先進(jìn)的無線通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各類動態(tài)、靜態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠、低功耗地匯集到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺.管理部門通過遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺可以及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)并排除事故隱患，實(shí)現(xiàn)危險品的監(jiān)控預(yù)警功能.［7]這些監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)能夠自動檢測危險品理化信息和設(shè)備信息并預(yù)警，但視頻信息仍然需要進(jìn)行人工安全過濾.事實(shí)證明，在緊盯監(jiān)控屏幕20 min后人的注意力會嚴(yán)重下降，當(dāng)監(jiān)控畫面較多時，這種以人工為主的傳統(tǒng)監(jiān)視不能實(shí)時有效地阻止危險行為的發(fā)生，只能作為事后取證的工具.［8-9]

本文通過分析港口危險品作業(yè)及儲存環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，結(jié)合監(jiān)管和預(yù)警的需求，針對目前現(xiàn)有監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的不足，提出一個基于智能視頻分析和識別技術(shù)的主動式監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述智能視頻分析技術(shù)的特點(diǎn)，為港口樞紐危險品安全管理提供技術(shù)保障.

1 港口樞紐危險品運(yùn)輸概述

絕大部分危險品，如成品油和散裝液體化學(xué)品，主要通過水陸聯(lián)運(yùn)方式運(yùn)輸，因此必然會在港口進(jìn)行貨物的裝卸、過駁、堆存、包裝或?qū)ξｋU貨物集裝箱進(jìn)行拆裝箱等作業(yè).在上述作業(yè)過程中一旦發(fā)生意外，極易導(dǎo)致重大火災(zāi)、爆炸或污染事故.

1.1 港口危險品裝卸作業(yè)流程

危險品運(yùn)輸船舶靠港后，由相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行危險品的裝卸、儲運(yùn)工作，這些工作所涉及的設(shè)施、設(shè)備和安全裝置主要有管道、閥門、法蘭、安全閥、呼吸閥、檢測儀表遙控裝置、連鎖保護(hù)裝置等.例如，一般用儲罐保存液化危險品，若干儲罐組成一個庫區(qū).［10]貨物通常在庫區(qū)內(nèi)暫時堆存或直接從船上卸下裝運(yùn)出港，不在碼頭或堆場存放.

1.2 港口危險品監(jiān)控預(yù)警需求

根據(jù)中華人民共和國交通運(yùn)輸部2012年第9號令《港口危險貨物管理規(guī)定》第3章第22條規(guī)定，危險品作業(yè)場所應(yīng)設(shè)置監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)施和設(shè)備，主要有以下監(jiān)控預(yù)警需求.

(1)危險品狀態(tài)監(jiān)控需求.需要實(shí)時掌握港區(qū)內(nèi)危險品(作業(yè)中或存儲中)的各類理化信息、危險品作業(yè)設(shè)備狀態(tài)信息、危險品作業(yè)場地環(huán)境信息和危險品作業(yè)人員實(shí)時視頻信息，使監(jiān)控人員掌握危險品作業(yè)的現(xiàn)場態(tài)勢，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、糾正違規(guī)操作.通過合理布設(shè)視頻監(jiān)控點(diǎn)，加大對港區(qū)防污染的監(jiān)管力度，實(shí)現(xiàn)危險品碼頭作業(yè)的遠(yuǎn)程可視化管理.

(2)安全狀態(tài)評級需求.根據(jù)實(shí)時采集的港區(qū)各類數(shù)據(jù)，分析、評估當(dāng)前安全態(tài)勢，在連續(xù)時間序列上提供當(dāng)前態(tài)勢評級.

(3)危險品安全預(yù)警需求.當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人員違規(guī)操作或危險品處于不安全狀態(tài)時，能夠及時發(fā)布預(yù)警信息、預(yù)警預(yù)控對策及預(yù)警災(zāi)害分析信息，為管理部門全力排除事故隱患提供技術(shù)支持，提高港口安全預(yù)警能力.

(4)數(shù)據(jù)共享、發(fā)布的需求.危險品的運(yùn)輸由多部門監(jiān)管，各部門數(shù)據(jù)不一致和溝通不暢會導(dǎo)致諸多監(jiān)管和救援工作難以協(xié)同.隨著通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集歸并技術(shù)的不斷發(fā)展，各級部門對數(shù)據(jù)資源共享提出新的需求.

1.3 現(xiàn)有監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的不足

(1)視頻信息需要人工過濾.隨著港區(qū)內(nèi)部署的攝像機(jī)和閉路電視監(jiān)視器的不斷增多，監(jiān)管人員可能因易疲勞，注意力很難長時間集中等，無法有效審視所有圖像中的信息.若處于貨物作業(yè)繁忙期，監(jiān)控視頻中作業(yè)人員較多，更會使監(jiān)控人員應(yīng)接不暇，無法做到在風(fēng)險出現(xiàn)時進(jìn)行干預(yù)，視頻監(jiān)控的價值也只能體現(xiàn)在事后回放取證上.

(2)現(xiàn)有的視頻監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)無法在海量的信息中找到需要的信息，通常需要花費(fèi)大量的人力和時間進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索和分析.［11]

2 智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展主要有3個階段，依次為人眼加人腦的人力現(xiàn)場監(jiān)控階段、機(jī)器眼加人腦的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控階段、機(jī)器眼加機(jī)器腦的智能視頻監(jiān)控階段.［12]現(xiàn)階段的監(jiān)控技術(shù)是計算機(jī)圖像視覺技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的一個分支，是一種基于目標(biāo)行為的智能監(jiān)控技術(shù).該技術(shù)借助計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對視頻信號進(jìn)行處理、分析和理解.用戶可以根據(jù)實(shí)際情況在不同監(jiān)控場景中預(yù)設(shè)不同的報警規(guī)則，一旦場景中的目標(biāo)出現(xiàn)違反預(yù)定義規(guī)則的行為，監(jiān)控系統(tǒng)就會自動發(fā)出報警，有效地協(xié)助監(jiān)控人員處理危機(jī)，并最大限度地降低誤報和漏報現(xiàn)象.［13-14]

2.1 智能視頻識別技術(shù)原理

智能視頻識別技術(shù)是一種將計算機(jī)視覺、模式識別、計算機(jī)圖像、人工智能等技術(shù)融合應(yīng)用的技術(shù).系統(tǒng)通常會經(jīng)過下列步驟完成識別輸出的工作.

步驟1 背景建模.背景建模是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)檢測和跟蹤的基礎(chǔ)，按背景復(fù)雜程度可分為簡單背景和復(fù)雜背景兩種.建模難點(diǎn)在于戶外監(jiān)控環(huán)境下光照強(qiáng)度的變化以及初始背景樣本的多樣性.［15]常見的背景建模方法有單高斯模型法、基于統(tǒng)計的背景相減法、混合高斯模型法和二值化掩膜提取背景法.單高斯模型法只適用于光照強(qiáng)度波動較小的情況;基于統(tǒng)計的背景相減法雖然能夠克服單高斯模型光照敏感度問題，但它只適用于靜止環(huán)境的建模;混合高斯模型法可對背景的多個狀態(tài)分別建模，可解決運(yùn)動背景下的建模問題，但較難實(shí)現(xiàn)背景狀態(tài)較多時的建模;二值化掩膜提取背景法對初始圖像不太復(fù)雜的場合能快速建立良好的背景模型，比混合高斯模型法簡單且復(fù)雜度低.［16]

步驟2 目標(biāo)檢測和跟蹤.目標(biāo)檢測算法將行為識別的分析范圍限定于視頻中的目標(biāo)位置.常用的目標(biāo)檢測算法有差分法和光流法.根據(jù)差分對象的不同，差分法又可分為幀間差分法和背景差分法.幀間差分法利用視頻圖像序列中連續(xù)幾幀圖像之間的差值獲取運(yùn)動物體的信息.背景差分法則利用當(dāng)前圖像與預(yù)先訓(xùn)練好的背景圖像的對比檢測目標(biāo)，該方法對運(yùn)動物體的檢測效果非常好，其關(guān)鍵是背景模型的建立.光流法通過研究圖像序列的光流場檢測運(yùn)動目標(biāo).該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在場景信息未知的情況下檢測運(yùn)動目標(biāo)，缺點(diǎn)是算法計算量過大，難以滿足實(shí)時性要求.常用的目標(biāo)跟蹤方法主要有基于特征的方法、基于模型的方法和基于活動輪廓的方法.基于特征的方法通過提取目標(biāo)特征并在各幀圖像之間進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤，常用的目標(biāo)特征包括形狀、顏色、大小等.基于模型的方法通過預(yù)先建立各種模型實(shí)現(xiàn)跟蹤.基于活動輪廓的方法是將檢測出的運(yùn)動目標(biāo)輪廓作為模板，在后續(xù)幀圖中進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和跟蹤.

步驟3 行為識別.通常先給定特定行為的訓(xùn)練樣本讓計算機(jī)挖掘行為模式，再通過計算目標(biāo)行為與行為模板之間的相似度判斷目標(biāo)屬于某種行為的可能性.該技術(shù)的關(guān)鍵是從訓(xùn)練樣本中獲取行為模式以及計算目標(biāo)行為與模板之間的相似度.其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)過程簡單，算法計算量小，缺點(diǎn)是魯棒性差.

步驟4 結(jié)果輸出.計算機(jī)將識別出的目標(biāo)行為與預(yù)定義規(guī)則相比較，判斷是否存在不安全因素，向監(jiān)管人員輸出結(jié)果.

現(xiàn)階段監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢在于其能夠從原有的視頻信息中挖掘有價值的信息，主動尋找潛在的風(fēng)險源，擴(kuò)大有效監(jiān)視面積，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控自動化，無須大量人工值守.它忽略無關(guān)的物體和外界環(huán)境活動，能夠減少誤報.同時，由于算法具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自調(diào)節(jié)能力，系統(tǒng)能夠隨時間推移而日漸成熟.

2.2 智能視頻識別技術(shù)在危險品碼頭的應(yīng)用

危險品碼頭智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)采用智能視頻識別技術(shù)對碼頭監(jiān)控場景的視頻圖像序列進(jìn)行實(shí)時分析，實(shí)現(xiàn)對常見風(fēng)險的自動檢測和識別.同時，可建立基于視頻內(nèi)容理解的數(shù)據(jù)庫，方便管理人員查詢和管理.

2.2.1 工作流程

系統(tǒng)工作時，由前端視頻設(shè)備采集圖像信息并直接送入視頻分析單元，計算機(jī)對當(dāng)前監(jiān)控場景進(jìn)行建模并實(shí)時更新.同時，系統(tǒng)對場景內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和跟蹤，先將提取的目標(biāo)特征與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的物體模板或行為模板進(jìn)行比較，再將識別的結(jié)果與預(yù)定義報警規(guī)則相比較，最后輸出預(yù)警信息.具體流程見圖1.

2.2.2 主要功能

根據(jù)危險品碼頭的安全需求(如石油化工碼頭的防火防爆，集裝箱碼頭的防火防盜)，系統(tǒng)可選取不同類型的功能模塊實(shí)現(xiàn)不同的預(yù)警.系統(tǒng)首先要求用戶指定一個檢測區(qū)域，該區(qū)域可以是任意不規(guī)則的形狀，主要的檢測功能如下.

圖1 智能視頻識別技術(shù)原理

(1)人員識別.由于碼頭從業(yè)人員的素質(zhì)參差不齊，違章作業(yè)的情況時有發(fā)生，從而帶來嚴(yán)重的安全隱患.可制定規(guī)則，要求從業(yè)人員佩戴智能的、視頻可識別的胸卡上崗，幫助監(jiān)控人員排查閑雜人員等進(jìn)入危險品作業(yè)區(qū)域，檢測作業(yè)人員是否穿戴好必需的防護(hù)用品，檢測禁止穿戴的物品(如帶鐵掌、鐵釘?shù)男蛞桩a(chǎn)生靜電的工作服).

(2)行為識別.可用于識別:敏感區(qū)域外徘徊觀察的人員，突然倒地的人員，打架斗毆、人群聚集等情況;裝卸作業(yè)指揮人員是否佩戴標(biāo)志，指揮信號是否清晰準(zhǔn)確;拆、裝有毒物品時是否有進(jìn)食行為;港內(nèi)運(yùn)輸車輛是否安全駕駛，有無超車、急轉(zhuǎn)彎、急剎車等行為.

(3)物體識別.可用于檢測:龍門吊移動障礙物、堆場可疑遺留物;港內(nèi)運(yùn)輸車輛是否配備滅火器材，車頂是否懸掛危險標(biāo)志燈;堆場內(nèi)貨物是否按照貨物性質(zhì)分類堆碼，是否有隔離裝置;集裝箱堆場干道違章停車;集裝箱卡車在橋吊下停車位置不準(zhǔn).

(4)出入檢測.記錄人員出入情況、人數(shù)等信息.

(5)火焰檢測.檢測禁止明火的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)是否存在違規(guī)現(xiàn)象，對煤堆場自燃進(jìn)行報警.

(6)煙霧或粉塵檢測.檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有煙霧產(chǎn)生，如煤碼頭粉塵飛揚(yáng)檢測等.

(7)氣象識別.可用于識別閃電、雷雨、大霧天、雨雪天或者附近是否發(fā)生火災(zāi).

2.2.3 遇到的特殊問題

與智能視頻識別技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用相比，港口碼頭區(qū)域有以下特點(diǎn)需要注意.

(1)空間廣闊.港口供萬噸級貨船?？康牟次婚L度一般都在百米以上，而現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的檢測范圍通常在幾十米范圍內(nèi).想要滿足智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，就需要增加設(shè)備數(shù)量或提高視頻設(shè)備的分辨率，但分辨率過高又會使數(shù)據(jù)量增大，降低系統(tǒng)工作效率.

(2)相機(jī)抖動.由于港口面?；蛎娼?，所以存在相機(jī)抖動的問題.該問題會引起光流場變化，導(dǎo)致監(jiān)控場景建模困難，還會產(chǎn)生大量誤報警.

2.3 智能視頻識別技術(shù)的瓶頸

智能視頻分析的主要方法是對場景中的動態(tài)變化進(jìn)行分析，其分析過程包括運(yùn)動檢測、目標(biāo)跟蹤、行為識別和理解等.其中，運(yùn)動檢測和目標(biāo)跟蹤屬于底層處理環(huán)節(jié)，目前針對這兩方面的研究已較為成熟，但行為識別和理解層面的模型和算法由于復(fù)雜度過高，實(shí)際應(yīng)用并不理想.這是因?yàn)槿祟悓τ谛袨榈睦斫獠粌H僅通過行為本身，還要結(jié)合行為發(fā)生的具體環(huán)境進(jìn)行，所以，計算機(jī)對人體行為的識別不僅要求能夠識別出視頻圖像中“存在什么樣的運(yùn)動”，還需要能夠理解“人與場景之間的相互關(guān)系”.［17]它的價值在于可大大降低監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度.

本文所描述的預(yù)警系統(tǒng)只能識別自身已訓(xùn)練的行為，不能識別更復(fù)雜的人體行為，技術(shù)瓶頸源于目標(biāo)行為的多樣性和當(dāng)前算法的復(fù)雜性.本文從側(cè)面考慮，通過檢測目標(biāo)所體現(xiàn)的客觀現(xiàn)象，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控預(yù)警功能.

3 港口樞紐危險品智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)總體框架

3.1 系統(tǒng)總體框架

為將智能視頻識別技術(shù)［7]更好地應(yīng)用在港口領(lǐng)域，結(jié)合目前較為成熟的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)［5]，構(gòu)建港口樞紐危險品智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)總體框架，包括信息采集終端、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控預(yù)警中心、用戶接口和應(yīng)急救援等5部分，見圖2.

圖2 港口樞紐危險品智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)總體框架

(1)信息采集終端包括高清攝像頭、RFID標(biāo)簽、GPS終端、各類傳感器等，實(shí)時采集危險品作業(yè)現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù).高清攝像頭采集作業(yè)現(xiàn)場的視頻數(shù)據(jù)，結(jié)合智能視頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)對作業(yè)人員異常行為的檢測和預(yù)警;RFID標(biāo)簽用于識別危險品的種類、性質(zhì)等;GPS終端用于跟蹤港區(qū)內(nèi)危險品運(yùn)輸車輛行駛路徑;各類傳感器用于采集危險品的理化信息、作業(yè)設(shè)備信息、作業(yè)環(huán)境信息等.

(2)通信網(wǎng)絡(luò)利用3G/WCDMA/TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)、串口通信和互聯(lián)網(wǎng)，為各類數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和各部門之間的實(shí)時通信提供保障.

(3)監(jiān)控預(yù)警中心是整個監(jiān)控預(yù)警的核心，分為4個大區(qū):一是信息管理區(qū)，主要對各類采集的信息進(jìn)行匯總、歸并、融合和挖掘;二是智能監(jiān)控區(qū)，通過結(jié)合智能視頻監(jiān)控與識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)24 h無人值守、實(shí)時監(jiān)控、即時反應(yīng);三是信息應(yīng)用區(qū)，包括地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)平臺、預(yù)警信息處理與分析、危險品狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化和救援決策;四是安全保障區(qū)，依據(jù)安全管理制度和技術(shù)規(guī)范保障系統(tǒng)物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全和應(yīng)用安全，向管理員提供更改報警閾值、監(jiān)測規(guī)則、主動防御觸發(fā)以及設(shè)定授權(quán)用戶等功能.

(4)用戶接口向認(rèn)證用戶提供數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，例如貨主可通過互聯(lián)網(wǎng)登陸遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺，查詢當(dāng)前貨物的位置、狀態(tài)等.

(5)應(yīng)急救援.針對突發(fā)事件，迅速整合各類信息，發(fā)布救援方案，聯(lián)系各救援部門，保障港口和人員安全，降低損失.

3.2 監(jiān)控預(yù)警中心主要功能設(shè)計

(1)危險品運(yùn)輸車輛跟蹤.應(yīng)用GPS全球定位系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)控功能，從危險品運(yùn)輸?shù)缆返钠瘘c(diǎn)對運(yùn)輸車輛進(jìn)行監(jiān)控，在貨物運(yùn)輸前還可根據(jù)港區(qū)內(nèi)的即時交通狀況、天氣情況，結(jié)合內(nèi)置的路徑規(guī)劃算法，向運(yùn)輸人員提供最安全、快捷的運(yùn)輸路徑，保證行車路線的順暢，避免長時間擁堵，避免與其他可能會引起危險化學(xué)反應(yīng)的貨車行駛相近的路線，避免烈日雷雨等不良天氣的影響，使運(yùn)輸人員、車輛和貨物的安全得到極大的保障.

(2)環(huán)境監(jiān)控.環(huán)境監(jiān)控模塊的主要功能是通過在港區(qū)內(nèi)安裝的環(huán)境檢測設(shè)備采集環(huán)境信息，如當(dāng)前的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等，并及時向操作人員和監(jiān)控人員發(fā)布該信息.

(3)應(yīng)急專家決策支持.應(yīng)急專家決策支持模塊內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急事故發(fā)生后通過應(yīng)急短信快速有效地通知相關(guān)工作人員到達(dá)事故現(xiàn)場;建立并健全應(yīng)急現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、應(yīng)急現(xiàn)場監(jiān)測因子、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)方法、原始結(jié)果快速計算、相關(guān)曲線圖等，存儲相關(guān)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果并自動產(chǎn)生對應(yīng)報表，供其他人員進(jìn)行分析;將現(xiàn)場采集監(jiān)測的數(shù)據(jù)和應(yīng)急監(jiān)測的視頻、聲音、圖片、文字等多種類型文件通過衛(wèi)星通信管理系統(tǒng)上傳至數(shù)據(jù)庫，供專家領(lǐng)導(dǎo)對現(xiàn)場進(jìn)行判斷，作出正確決策.

(4)倉儲管理.危險品庫是儲存和保管易燃、易爆、有毒、有害物資的場所.為保證危險品倉儲的安全，倉庫需要依據(jù)危險品管理法律法規(guī)的規(guī)定，根據(jù)倉庫的具體情況和所儲存的危險品的特性，制定嚴(yán)格的危險品倉儲管理制度和安全操作規(guī)程，并具體落實(shí)到責(zé)任人.倉庫還要根據(jù)法規(guī)規(guī)定和管理部門的要求履行登記、備案、報告的法律和行政義務(wù).該管理模塊要求編制嚴(yán)格的出入庫制度，恰當(dāng)選擇貨位和堆垛，保證裝卸作業(yè)安全，并制定應(yīng)急處理和廢棄物處理措施.

(5)作業(yè)人員管理.統(tǒng)一管理危險品裝卸、運(yùn)輸、倉儲等所有環(huán)節(jié)的作業(yè)人員的個人基本信息和危險品作業(yè)信息.結(jié)合智能視頻識別技術(shù)，可方便地識別非作業(yè)人員，在突發(fā)事件下能夠快速定位作業(yè)人員.

(6)態(tài)勢評估分級.為便于監(jiān)管人員了解整個危險品作業(yè)過程的安全情況，安全評級模塊根據(jù)其他功能模塊反饋給中央服務(wù)器的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合事先制定的安全評價指標(biāo)體系，對碼頭的安全狀況作出客觀的評價，給出安全等級.一旦當(dāng)前的安全狀況低于最低安全等級，系統(tǒng)就會發(fā)出警報，提醒用戶作出相應(yīng)的決策，保障危險品作業(yè)的安全.

(7)事故影響范圍確定.若危險品碼頭突然發(fā)生事故，在事故初始階段可通過數(shù)學(xué)模型確定事故影響范圍，主要參數(shù)有3方面［2]:一是有害物質(zhì)的體積、溫度、壓力、密度、熱力學(xué)性質(zhì)等參數(shù);二是貨物裝卸工藝流程、設(shè)備類型、設(shè)備可能故障、泄漏位置、泄漏口形狀尺寸等參數(shù);三是風(fēng)速、日照、地形等現(xiàn)場氣象參數(shù).

(8)信息發(fā)布.在危險品作業(yè)前通過信號基站向作業(yè)人員手持移動設(shè)備發(fā)布相關(guān)化學(xué)知識、注意事項(xiàng)及當(dāng)日天氣狀況，提醒作業(yè)人員注意自身安全;向監(jiān)管人員提供每日進(jìn)出港口的危險品信息、工作綱要等;在港口危險品等級低于最低安全等級時，觸發(fā)安全警報，通過廣播、短信、報警燈等警告作業(yè)人員撤離危險區(qū)域.

4 結(jié)論

將智能視頻分析技術(shù)與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)建一個應(yīng)用于危險品碼頭的智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng).該系統(tǒng)旨在為港口管理部門提供一套能自動檢測、智能識別危險品并提前預(yù)警的方案.其實(shí)用價值在于:

(1)可實(shí)現(xiàn)對安全事件的自動跟蹤檢測，大大降低監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度，提高監(jiān)控質(zhì)量.

(2)彌補(bǔ)傳統(tǒng)視頻監(jiān)控預(yù)警不夠及時、容易誤報漏報的不足，對危險品碼頭的安全管理起一定的輔助作用.

(3)有效增強(qiáng)管理部門對作業(yè)設(shè)備、貨物及人員的安全管理能力，減少安全事故發(fā)生的概率，提高應(yīng)急救援的及時性.［18]

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