油田關(guān)鍵路口機動車自動檢測系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

李萬柏 寧曉波 陸興 姚逸龍 許澤偉

[摘 要] 主要介紹了機動車自動檢測系統(tǒng)在油田生產(chǎn)區(qū)域的應(yīng)用。首先從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能架構(gòu)兩方面闡述了系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括前端信息識別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)及中心管理子系統(tǒng)；其次對該系統(tǒng)所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)做了詳細分析，該系統(tǒng)應(yīng)用視頻識別與射頻識別技術(shù)，對過往車輛信息識別并記錄；最后對該系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用情況做了總結(jié)說明。

[關(guān)鍵詞] 自動檢測；視頻識別；射頻識別

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 23. 071

[中圖分類號] TP311 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）23- 0170- 02

0 引 言

油田生產(chǎn)作業(yè)區(qū)面積大，設(shè)施多，且站區(qū)通常未進行封閉化建設(shè)，計量設(shè)備、接轉(zhuǎn)站、抽油機等均處于開放式的油區(qū)站場，部分偏遠油井采出液就近大罐存儲，工作人員無法對油區(qū)生產(chǎn)進行全面實時監(jiān)管，也無法準(zhǔn)確掌握進出油區(qū)的車輛和人員信息，油田生產(chǎn)設(shè)備及采出原油存在被破壞與盜取的風(fēng)險。因此對保留的進入油田主要道路，在關(guān)鍵路口加裝機動車自動檢測系統(tǒng)，對出入油區(qū)的車輛及人員進行主動識別，對非法車輛主動發(fā)出報警。提高油區(qū)生產(chǎn)安防技防水平，保障油田生產(chǎn)安全，同時幫助油田生產(chǎn)運行管理部門掌握油區(qū)車輛通行情況。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該機動車自動檢測系統(tǒng)主要包含3個子系統(tǒng)：前端信息識別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、中心管理子系統(tǒng)，如圖1所示。

（1）前端信息識別子系統(tǒng)

前端信息識別子系統(tǒng)是該檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，實現(xiàn)對過往車輛的圖像抓拍及電子標(biāo)簽信息讀取，主要包括高清攝像機、曝閃補光燈、RFID射頻讀卡器、無線網(wǎng)橋、工控機等設(shè)備。工控機通過FTP服務(wù)獲取攝像機和讀卡器檢測到的信息，然后做信息提取與整合處理。

（2）數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的傳輸方式。油田路口通常無有線網(wǎng)絡(luò)接口，因此借助無線網(wǎng)橋?qū)⑶岸怂R別的信息傳輸至附近油田專網(wǎng)接入點，然后通過油田有線專網(wǎng)實現(xiàn)前端設(shè)備與中心服務(wù)器之間的信息交互。

（3）中心管理子系統(tǒng)

中心管理子系統(tǒng)由中心服務(wù)器、發(fā)簽工作站和報警中心3部分組成。中心服務(wù)器包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，WEB應(yīng)用服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫備份服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是該系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫表中寫入已登記的車輛信息及電子標(biāo)簽序列號，作為靜態(tài)對比信息。WEB應(yīng)用服務(wù)器以WEB界面發(fā)布方式實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的管理和維護，包含賬號與權(quán)限管理、車輛與標(biāo)簽信息導(dǎo)入、報警規(guī)則設(shè)定等功能。報警中心可安裝在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中任意電腦上，登錄即可接收實時報警信息。

1.2 功能架構(gòu)

該機動車自動檢測系統(tǒng)管理中心包含黑白名單管理、數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)維護、人工核查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、標(biāo)簽管理及大數(shù)據(jù)統(tǒng)計七個功能模塊，如圖2所示。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 全視頻觸發(fā)技術(shù)

全視頻觸發(fā)是一項近年來發(fā)展較為成熟的技術(shù)，系統(tǒng)不需要其他外部信號觸發(fā)其采集圖像，調(diào)整監(jiān)控視角覆蓋整個視場目標(biāo)，在視場內(nèi)劃定車牌識別區(qū)域及觸發(fā)線，系統(tǒng)自行完成對輸入視頻流的監(jiān)測分析，由算法控制識別并抓拍圖像，如圖3所示。

采用全視頻觸發(fā)技術(shù)優(yōu)點是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無須安裝線圈等設(shè)備，施工方便，且維護成本低，可以抓拍包括機動車、非機動車、行人等所有運動目標(biāo)。缺點是：算法復(fù)雜性較高，對硬件性能要求較高，算法設(shè)計不當(dāng)可能導(dǎo)致漏拍或誤拍。

2.2 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)同樣是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場桿具上與攝像機、補光燈配套安裝RFID射頻讀卡器，當(dāng)車輛通過路口時，RFID射頻讀卡器識別車輛電子標(biāo)簽信息并傳輸至工控機與視頻識別信息做匹配，從而提高系統(tǒng)對假牌、套牌的識別能力。

射頻識別的優(yōu)點是：設(shè)備簡單，安裝方便，可有效識別出假牌、套牌車輛，是對視頻識別的有效補充。

2.3 頻閃補光技術(shù)

采用曝閃燈補光，此類燈具利用電子激發(fā)氣體瞬間產(chǎn)生強光，亮度與LED燈相比具有明顯優(yōu)勢，使抓拍照片更加清晰，能夠清晰看到機動車前排人員特征。但曝閃燈有一定程度光污染，通過技術(shù)設(shè)計可限定曝光角度及范圍，根據(jù)使用要求及環(huán)境條件選擇恰當(dāng)?shù)钠亻W燈。

3 油田應(yīng)用情況

3.1 車輛記錄抓拍

該系統(tǒng)建成后車牌總體識別率達到98%以上，電子標(biāo)簽讀取率在95%以上，抓拍照片200萬像素，能夠清晰辨別車身、車牌號、車型等特征，系統(tǒng)自動識別并記錄包括機動車經(jīng)過的地點、時間、行駛方向、號牌種類、車輛類型等。

3.2 非機動車、行人檢測

該系統(tǒng)具備非機動車、行人檢測功能，當(dāng)有行人、自行車、摩托車等通過時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效識別出動態(tài)物體并進行抓拍報警，對路口的監(jiān)控更加全面，系統(tǒng)功能更加完善。

3.3 非法車輛報警推送

獨立開發(fā)的報警中心客戶端根據(jù)管理平臺設(shè)定的報警規(guī)則實時推送報警信息，平臺配置無車牌報警、無機動車電子標(biāo)識報警、外部車輛報警、黑名單車輛報警、超時報警等均實現(xiàn)100%報警。報警信息通過報警中心客戶端實時推送，安保監(jiān)管人員可及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與查詢

在報警中心客戶端和WEB管理平臺均可按時間、地點、車牌等條件查詢車輛通行記錄，了解車輛通行情況，借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計可掌握油區(qū)通行車輛地點分布、車型構(gòu)成等情況。另外，中心管理平臺具有歷史記錄導(dǎo)出功能，同時可選擇下載抓拍照片，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)深入分析應(yīng)用和長期保存。

4 結(jié) 語

本文闡述了機動車自動檢測系統(tǒng)在油田關(guān)鍵路口的建設(shè)與應(yīng)用情況，詳細分析了系統(tǒng)構(gòu)成及所采用的技術(shù)手段，最后對應(yīng)用情況及效果做了總結(jié)，該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)非法車輛進入主動發(fā)出報警，同時也為異常事件追溯提供調(diào)查手段，為車輛運行管理部門掌握本單位車輛的出勤情況及油區(qū)車流量構(gòu)成情況提供技術(shù)支持。系統(tǒng)在油田生產(chǎn)區(qū)域建設(shè)應(yīng)用具有一定的經(jīng)濟和社會效益，可在油田推廣應(yīng)用。

主要參考文獻

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