智能視頻系統(tǒng)在人員管理中的應(yīng)用——以水電廠為例

汪　濤

智能視頻系統(tǒng)在人員管理中的應(yīng)用——以水電廠為例

汪濤

（五凌電力有限公司，湖南 長沙 410000）

針對水電廠內(nèi)監(jiān)測對象數(shù)量多、分布零散、人工監(jiān)測不便的問題，設(shè)計(jì)一套適用于水電廠的智能視頻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)安全、高效的電力生產(chǎn)。首先，對目前應(yīng)用于水電廠的智能視頻系統(tǒng)現(xiàn)狀及其存在的不足進(jìn)行闡述，提出一套適用于水電廠的智能視頻系統(tǒng)，并介紹其總體架構(gòu)及各組成部分。其次，詳盡介紹智能視頻系統(tǒng)在三大方面的具體應(yīng)用：人員實(shí)名制，包括內(nèi)部人員準(zhǔn)入、訪客登記、外包人員準(zhǔn)入；人員行為管理，包括人員考勤、訪問等級、入侵報(bào)警；員工作業(yè)管控，包括線上巡檢、線下巡檢、安全管控。該系統(tǒng)可適應(yīng)多種生產(chǎn)環(huán)境，通過人臉識別、行為分析、以圖搜圖、行為軌跡分析等多個(gè)智能功能，為人員進(jìn)入廠區(qū)、進(jìn)行內(nèi)部工作、離開廠區(qū)的全工作流程的各方位可視化智能分析管理提供數(shù)據(jù)支撐。

水電廠；智能視頻系統(tǒng)；人員管理；行為監(jiān)督

水電廠作為電網(wǎng)的重要組成成分，與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)。但目前水電生產(chǎn)仍然存在許多問題，例如地址偏遠(yuǎn)、條件艱苦、管理困難等。近年的電廠中80%～90%危險(xiǎn)事故與工作人員生產(chǎn)行為違章有關(guān)[1]，為了安全、高效的電力生產(chǎn)，提高工作人員的安全防范意識以及工作的自律性刻不容緩。

目前，針對水電廠提出采用“無人值班、少人值守”的運(yùn)營管理模式[2]，通過視頻監(jiān)督系統(tǒng)，一方面，使有限的生產(chǎn)人員能通過系統(tǒng)內(nèi)部視頻、錄像，對設(shè)備進(jìn)行全方面的監(jiān)管。另一方面，通過實(shí)時(shí)視頻，對現(xiàn)場生產(chǎn)人員進(jìn)行行為監(jiān)督，對違章現(xiàn)象和不安全行為進(jìn)行管控，及時(shí)制止異常行為的發(fā)生[3-5]。但是，目前針對于水電廠的智能安全檢測發(fā)展并不完善，傳統(tǒng)的智能視頻系統(tǒng)功能低下，完全依賴于人為監(jiān)督生產(chǎn)，對異常事件的反應(yīng)滯后[6]。本文通過對水電廠智能視頻系統(tǒng)現(xiàn)狀的分析與理解，結(jié)合其實(shí)際情況及安全需求，提出一套滿足水電廠安全監(jiān)控與管理的智能視頻系統(tǒng)，并詳盡分析其在人員管理方面的應(yīng)用，包括人員實(shí)名制、人員行為管理、員工作業(yè)管控。智能視頻系統(tǒng)的建立對于水電廠作業(yè)效率、安全操作、安防預(yù)警等方面具有重大意義。

1　智能視頻系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 監(jiān)控設(shè)備布局不全面

水電站大壩安防等級高[7]，需要全面檢查人員、車輛，避免危險(xiǎn)人員及危險(xiǎn)物品進(jìn)入轄區(qū)，需要對大壩進(jìn)行全景監(jiān)控，應(yīng)將智能視頻設(shè)備安裝于大壩關(guān)鍵位置，如大壩上游、大壩下游、溢洪道、閘門、水尺等，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以獲取關(guān)鍵地點(diǎn)信息，全面的監(jiān)控設(shè)備布局是實(shí)現(xiàn)智能視頻系統(tǒng)的前提[8]。

1.2 視頻監(jiān)控依賴人力

建設(shè)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的目的之一是減輕人員工作強(qiáng)度[9]，若工作者將大部分精力都投入到全天候的人工觀察視頻，不僅是對人力的浪費(fèi)，而且很容易造成人員的疲勞，應(yīng)將來源于圖像、視頻的信息轉(zhuǎn)換為標(biāo)簽化、結(jié)構(gòu)化、智能化的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，可以更充分地挖掘視頻監(jiān)控系統(tǒng)的價(jià)值，提高電廠的安防水平、促進(jìn)電廠的安全生產(chǎn)[10]。

1.3 巡檢效率低

即使設(shè)置線上巡檢，線下巡檢仍然是員工的日常工作，但人員是否按照指定路線巡檢，巡檢是否全面細(xì)致也無從知曉，在某些危險(xiǎn)重點(diǎn)區(qū)域也存在較大安全隱患，因此需要知道人員的實(shí)時(shí)位置以及改變效率低下的巡檢方式[11]。

1.4 視頻監(jiān)控應(yīng)用單一化

大部分電廠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的視頻預(yù)覽、錄像回放等功能，海量的視頻錄像的利用價(jià)值不高，智能化水平低下[12]。隨著視頻監(jiān)控領(lǐng)域往高清化、智能化方向發(fā)展，可在電廠端實(shí)現(xiàn)人臉識別、車牌識別、智能讀表、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等功能[13]。

1.5 視頻監(jiān)控設(shè)備性能低下

廠區(qū)內(nèi)存在環(huán)境較差的情況[14]，如光線微弱等，廠內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)獲取視頻信息辨識度低，應(yīng)支持適應(yīng)多種環(huán)境的高清監(jiān)控，通過算法的加持，以實(shí)現(xiàn)對大壩、區(qū)域人員各種環(huán)境下的有效實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1.6 缺乏系統(tǒng)聯(lián)動

實(shí)現(xiàn)智能視頻系統(tǒng)，需要將工業(yè)電視系統(tǒng)、智能一臉通系統(tǒng)、出入口管理、智能周界系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)等子系統(tǒng)完全接入到統(tǒng)一的平臺，統(tǒng)一配置管理、數(shù)據(jù)共享、功能聯(lián)動和業(yè)務(wù)優(yōu)化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)維監(jiān)測和輔助生產(chǎn)；在發(fā)生緊急情況時(shí)，入侵防區(qū)與視頻、門禁需求能夠及時(shí)響應(yīng)，并且有多種預(yù)案保證處理及時(shí)、準(zhǔn)確、全面；環(huán)境中的各種環(huán)境量需要和系統(tǒng)中的攝像機(jī)、聲光報(bào)警設(shè)備等做聯(lián)動動作，各系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)打通，形成統(tǒng)一的高度集成管理平臺[15]。如果無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，將嚴(yán)重限制智能化水平的提升。

2　智能視頻系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

智能視頻系統(tǒng)總拓?fù)鋱D如圖1所示，主要由邊緣設(shè)備、安全生產(chǎn)應(yīng)用、電廠級監(jiān)控中心和區(qū)域/省級集控中心等四個(gè)部分組成。

圖1　系統(tǒng)建設(shè)總拓?fù)鋱D

2.1 邊緣設(shè)備

通過邊緣設(shè)備（如智能工業(yè)電視、熱成像測溫系統(tǒng)、智能視頻周界、出入口管理及車輛測速系統(tǒng)等）對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行全面的監(jiān)控，采集、編碼、存儲及上傳監(jiān)控信息，通過結(jié)構(gòu)化分析，使應(yīng)用智能化和聯(lián)動自動化。

2.2 安全生產(chǎn)應(yīng)用

充分利用采集信息，使其在安全生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)揮價(jià)值，包括人員管理、作業(yè)管控、監(jiān)測、巡檢、生產(chǎn)復(fù)核、環(huán)境監(jiān)測等。

2.3 電廠級監(jiān)控中心

電廠級監(jiān)控中心主要進(jìn)行生產(chǎn)管控，通過邊緣設(shè)備獲取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)后，基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及智能化分析，對人車數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，對水電廠管理運(yùn)營進(jìn)行整體把控。

2.4 區(qū)域/省級集控中心

區(qū)域/省級集控中心與電廠級監(jiān)控中心級聯(lián)，各級管理職能部門和生產(chǎn)運(yùn)營部門可以通過工作站及服務(wù)器集群、數(shù)據(jù)存儲集群、計(jì)算資源集群，獲取傳輸?shù)囊曨l、音頻、報(bào)警信息等，統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、人車數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮和應(yīng)急處理。

隨著應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和管理理念的革新，智能視頻系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容將不斷變化，沿著“信息化—智能化—智慧化”的建設(shè)道路不斷升級完善。

3　智能視頻系統(tǒng)人員管理應(yīng)用

要提高水電廠的作業(yè)效率以及加強(qiáng)安全管控，根本而言需要從人出發(fā)，即對人員進(jìn)行管理。

3.1 人員實(shí)名制

發(fā)電企業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障，實(shí)行封閉式管理，對進(jìn)入企業(yè)的人員有著嚴(yán)格的準(zhǔn)入要求[11]，而對于發(fā)電企業(yè)來說涉及到三類人員：內(nèi)部員工、外包人員、臨時(shí)訪客。對不同身份的人員在準(zhǔn)入管理上的側(cè)重點(diǎn)和流程也有差異。目前電廠的準(zhǔn)入方式主要是通過IC卡或者ID卡刷卡實(shí)現(xiàn)，這存在諸多弊端，例如卡片丟失、替崗、混崗等，這些都給企業(yè)的安全和管理帶來了困難。隨著人臉識別技術(shù)的成熟，利用人員的面部特征的唯一性與人員的工作信息綁定，實(shí)現(xiàn)實(shí)名制管理，解決發(fā)電企業(yè)準(zhǔn)入管理薄弱的問題。

3.1.1 內(nèi)部人員準(zhǔn)入

內(nèi)部員工是企業(yè)的正式員工，在入職的時(shí)候，統(tǒng)一采集個(gè)人信息和面部特征信息，建立企業(yè)員工檔案，按照各單位的管理制度，在廠區(qū)大門、集控樓、生產(chǎn)區(qū)域等處的出入口與門禁處選擇性地下發(fā)人臉模型，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部員工的準(zhǔn)入權(quán)限管理[12]。內(nèi)部員工的信息發(fā)生變動，則由相關(guān)部門對其信息進(jìn)行“新建/變更/刪除”等操作，當(dāng)人員檔案信息發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)自動下發(fā)或者刪除模型。

3.1.2 訪客登記

訪客準(zhǔn)入分為預(yù)約訪客和臨時(shí)訪客，預(yù)約訪客可以在自助訪客機(jī)上自主完成登記，臨時(shí)訪客則要在門崗處登記，由工作人員完成訪客登記。

訪客登記系統(tǒng)示意圖如圖2所示，主要由訪客預(yù)約、訪客登記、訪客通行和訪客簽離4部分構(gòu)成。具體工作流程：1）訪客預(yù)約通過單位內(nèi)部的辦公業(yè)務(wù)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的對接；2）通過自助式或非自助式人證訪客機(jī)，進(jìn)行預(yù)約訪客和臨時(shí)訪客登記，臨時(shí)訪客只能在非自助式人證訪客機(jī)上登記，完成人臉授權(quán)；3）外部人員登記后，即可刷臉通過，由于臉部特征錄入系統(tǒng)，視頻監(jiān)控點(diǎn)也可以通過抓拍訪客人臉生成訪客人臉軌跡；4）在離開時(shí)，完成簽離，平臺刪除訪客權(quán)限。

圖2　訪客登記系統(tǒng)示意圖

3.1.3 外包人員準(zhǔn)入

承包商簽訂合同后，組織外包人員進(jìn)廠參加培訓(xùn)和考試，在第一次進(jìn)廠與正式下發(fā)工作證期間不發(fā)放正式通行證，為保證準(zhǔn)入的嚴(yán)謹(jǐn)性和滿足人員管控的需求的同時(shí)，盡量讓管理變得簡單易行，單獨(dú)建立外包人員臨時(shí)庫，開設(shè)自助機(jī)入口，使外包人員快速登記并獲取此期間的臨時(shí)權(quán)限。

外包人員登記系統(tǒng)流程如圖3所示，統(tǒng)一組織外包人員在門崗部署的自助機(jī)登記自己的身份信息、崗位，并采集人臉指紋等信息，系統(tǒng)建立臨時(shí)檔案來保存采集的信息，管理人員在工作機(jī)上查看并核實(shí)人員，確認(rèn)后，系統(tǒng)下發(fā)權(quán)限，外包人員由專人組織刷臉進(jìn)入電廠。臨時(shí)檔案可供資質(zhì)審核時(shí)調(diào)檔使用，以節(jié)省后期登記時(shí)間。

圖3　外包人員登記系統(tǒng)流程

3.2 人員行為管理

3.2.1 人員考勤

人員信息采集后，各單位根據(jù)管理制度制定考勤策略，確定考勤位置、設(shè)備種類以及設(shè)備ID號，調(diào)用下發(fā)接口，平臺根據(jù)工號從照片庫中獲取照片，進(jìn)行對應(yīng)設(shè)備的下發(fā)建模。

人員考勤后，設(shè)備比對成功事件上報(bào)平臺并通過數(shù)據(jù)庫視圖的形式展示考勤信息，輸出為考勤報(bào)表，針對外包人員用工，能夠統(tǒng)計(jì)外包單位的關(guān)鍵角色出勤率，一段時(shí)期內(nèi)的各工種的人數(shù)、出勤時(shí)長等信息。

在廠區(qū)主要出入口或者綜合樓大廳處設(shè)置顯示大屏，如圖4所示。人臉識別成功后，智能記錄內(nèi)容包括當(dāng)日的出勤信息、外包項(xiàng)目、承包商、工種、人數(shù)、作業(yè)負(fù)責(zé)人姓名，在此之外還可以顯示電廠重要通知、違章通報(bào)等信息，并能夠循環(huán)播報(bào)。

圖4　人員考勤示意圖

3.2.2 訪問登記

1）主廠房進(jìn)入權(quán)限管理

主廠房為開放式，出入口較多造成人員進(jìn)出管理較為困難，為加強(qiáng)人員管控，在主廠房的主要出入口應(yīng)用人臉識別技術(shù)，對進(jìn)入主廠房的人員身份識別，以防止陌生人進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域，人臉陌生人報(bào)警示意圖如圖5所示。

主廠房進(jìn)入權(quán)限流程圖如圖6所示，對與生產(chǎn)相關(guān)、無關(guān)人員，分別建庫并與人員檔案數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，并關(guān)聯(lián)人臉庫，進(jìn)入主廠房時(shí)，自動比對人臉及相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷權(quán)限情況：若無權(quán)限，系統(tǒng)聯(lián)動聲光設(shè)備就地提醒進(jìn)行驅(qū)離，同時(shí)會出現(xiàn)告警提示以查看人員信息，以作為后臺管理的依據(jù)；若有權(quán)限，則系統(tǒng)記錄信息。

圖5　人臉陌生人報(bào)警示意圖

圖6　主廠房進(jìn)入權(quán)限流程圖

2）重要區(qū)域進(jìn)入身份認(rèn)證

進(jìn)入主廠房后，內(nèi)部重要區(qū)域需要進(jìn)一步授權(quán)，如工程師室、電子間、6kV室等，重要區(qū)域進(jìn)入權(quán)限管理流程如圖7所示，對比人臉后，判斷是否有權(quán)限進(jìn)入。

圖7　重要區(qū)域進(jìn)入權(quán)限管理流程

3.2.3 入侵報(bào)警

水電站監(jiān)控點(diǎn)位多、視頻信息量大、無效視頻信息多，通過智能視頻分析過濾功能，可將大量無用信息過濾在前端并把有價(jià)值的視頻信息提取存放到上級平臺，有效降低工作人員的監(jiān)控壓力。通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以主動發(fā)現(xiàn)水電站內(nèi)的人員非法闖入情況，在事件發(fā)生時(shí)就及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行控制。

系統(tǒng)支持具有深度學(xué)習(xí)算法的人臉抓拍。前端人臉抓拍機(jī)器通過智能人臉檢測算法和人臉區(qū)域曝光功能，以提供質(zhì)量更高的人臉抓拍圖像，相比傳統(tǒng)的智能產(chǎn)品，具有更高的精確度，場景適應(yīng)能力也更強(qiáng)，如在小目標(biāo)場景和大角度場景中，檢出率較傳統(tǒng)的智能產(chǎn)品顯著提高。內(nèi)部測試傳統(tǒng)及智能產(chǎn)品檢出率列于表1。

表1 深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品與傳統(tǒng)智能產(chǎn)品對比 單位：%

1）人臉布控報(bào)警

管理員將布控人臉照片下發(fā)到名單庫，并與比對設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)布控。布控后，將對實(shí)時(shí)抓拍的人臉照片進(jìn)行比對識別，并將對應(yīng)的人臉圖片及信息顯示出來，警示值班人員關(guān)注和處理，并可進(jìn)行相關(guān)聯(lián)動。人臉布控報(bào)警示意圖如圖8所示，通過深度學(xué)習(xí)，詳盡展示進(jìn)出人員的相關(guān)信息。

圖8　人臉布控報(bào)警示意圖

2）人臉以圖搜圖

若出現(xiàn)危險(xiǎn)人員，可通過在平臺上導(dǎo)入人臉圖片進(jìn)行人臉以圖搜圖。可直接輸入人臉圖片、人臉相似度閥值、檢索數(shù)量、其他檢索條件，選擇抓拍的攝像機(jī)和時(shí)間段，在抓拍庫中進(jìn)行人臉圖片中查找是否有匹配的人臉圖片，按照抓拍“時(shí)間/相似度”進(jìn)行分頁排序，如圖9所示。通過此功能，可以獲取危險(xiǎn)人員所到區(qū)域、停留時(shí)間等相關(guān)信息。

圖9　人臉以圖搜圖示意圖

3）危險(xiǎn)行為分析

除了對人臉的識別，智能視頻系統(tǒng)還可以對監(jiān)控范圍內(nèi)的人員行為進(jìn)行智能分析，也能對水電站周圍防范區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如水電站外圍圍墻，利用有跟蹤功能的智能跟蹤球替代普通球機(jī)，當(dāng)非法闖入者越過圍墻后，控制球機(jī)尋找，通過智能分析，劃定圍墻為警戒面，當(dāng)有可疑份子穿越警戒面后，即可產(chǎn)生報(bào)警信號并進(jìn)行跟蹤，幫助運(yùn)行人員及時(shí)定位非法闖入者，如圖10所示。系統(tǒng)支持進(jìn)入、離開區(qū)域檢測，當(dāng)人員進(jìn)入或離開區(qū)域時(shí)進(jìn)行報(bào)警，如圖11所示。對人員徘徊行為、快速移動進(jìn)行檢測，若行動速度低于或高于設(shè)定閾值，進(jìn)行報(bào)警與警告，如圖12所示。

針對監(jiān)視目標(biāo)環(huán)境照度低、無輔助照明設(shè)備的情況，基于視網(wǎng)膜成像原理，結(jié)合人眼仿生的創(chuàng)新技術(shù)，采用雙傳感器架構(gòu)，“傳感器一”負(fù)責(zé)采集色彩信息，“傳感器二”負(fù)責(zé)采集亮度信息，可見光和紅外光同時(shí)被感知，感光能力大幅提升，有效提升圖像清晰度。在極低照度下（0.0003 lx），呈現(xiàn)亮如白晝的彩色畫質(zhì)，采用雙傳感器架構(gòu)前后對比如圖13所示。

圖10　穿越警戒面檢測

圖11　進(jìn)入、離開區(qū)域檢測

圖12　徘徊行為、快速移動檢測

圖13　低照度下采用雙傳感器架構(gòu)前后對比圖

3.3 員工作業(yè)管控

設(shè)備管理是人員的日常工作部分，電力企業(yè)具有明確的設(shè)備巡檢記錄的工作安排，通過可視化巡檢系統(tǒng)，使巡檢工作指導(dǎo)遠(yuǎn)程化，巡檢記錄電子化，采用線上結(jié)合線下巡檢的方式確保設(shè)備管理工作的完整可靠性，提高管理水平和效率。

巡檢系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖14所示，主要由前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸和監(jiān)控中心平臺組成。前端系統(tǒng)由移動單兵手持終端，攝像機(jī)固定點(diǎn)位監(jiān)控。巡檢任務(wù)可通過巡檢系統(tǒng)布置，并按照“移動單兵手持終端”中APP的提示要求逐項(xiàng)勾選檢查內(nèi)容，并提交照片，視頻等附件內(nèi)容。傳輸系統(tǒng)主要由無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，數(shù)據(jù)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)、3G/4G運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心管理平臺，可實(shí)現(xiàn)線上、線下巡檢功能。

圖14 巡檢系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.3.1 線上巡檢

管理人員可在指揮中心利用攝像機(jī)視頻對生產(chǎn)環(huán)境中的重要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，智能線上巡檢流程圖如圖15所示。在無法提供智能分析的場合，可以通過人工的方式，對巡檢過程中產(chǎn)生的設(shè)備圖片進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)，人工巡檢流程如圖16所示。

不管是人工巡檢或智能線上巡檢，都需要人工確認(rèn)，工作人員手動對巡檢記錄中的“異常/待確認(rèn)”記錄進(jìn)行復(fù)核。巡檢詳情界面如圖17所示，管理系統(tǒng)支持巡檢方案的配置與管理，自定義巡檢設(shè)備、巡檢項(xiàng)、智能分析方式、巡檢時(shí)間、重復(fù)方式等內(nèi)容。

圖15 智能線上巡檢流程圖

圖16 人工線上巡檢流程圖

圖17 巡檢詳情界面

3.3.2 線下巡檢

線下可視化巡檢，是通過巡檢單兵，對巡檢過程可視化記錄，并通過視頻或語音對講，掌控工作地區(qū)的人員工作狀態(tài)，遠(yuǎn)程故障診斷會診。

1）區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計(jì)

進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域的人員佩戴有人員定位標(biāo)簽，定位標(biāo)簽實(shí)時(shí)反饋人員的坐標(biāo)信息。通過人員定位可以統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)區(qū)域或指定地區(qū)的總?cè)藬?shù)、各個(gè)承包商的人數(shù)、特種人員人數(shù)和信息，以及各個(gè)工作面的人數(shù)，如圖18所示。人數(shù)統(tǒng)計(jì)便于對整個(gè)生產(chǎn)情況的把握，通過建立預(yù)警模型，還可以實(shí)現(xiàn)人數(shù)異常報(bào)警。

圖18 區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計(jì)

2）路徑管理

對安全生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃路徑庫，根據(jù)工作票的內(nèi)容系統(tǒng)自動載入預(yù)先規(guī)劃好的路徑，作業(yè)人員按照指定路線在生產(chǎn)區(qū)域活動，通過人臉以圖搜圖功能，將符合閾值的人臉圖片以列表展示，并按照時(shí)間順序以此在地圖上展示出人員的軌跡，便于用戶整體上把握某個(gè)目標(biāo)人員的全部活動軌跡，并在地圖上生成人臉軌跡，如圖19所示。

圖19 人臉軌跡

當(dāng)人員偏離路線時(shí)，人員定位系統(tǒng)會反饋位置信息，系統(tǒng)通過編碼系統(tǒng)調(diào)取偏離位置附近的多個(gè)攝像機(jī)查看現(xiàn)場視頻，同時(shí)聯(lián)動該區(qū)域的廣播進(jìn)行播報(bào)，提醒作業(yè)人員已偏離路線，盡快回到規(guī)劃路線。

3）行為分析

在水電站線下巡檢工作中，人員是否按照指定路線巡檢，巡檢是否全面細(xì)致也無從知曉，在某些危重點(diǎn)區(qū)域也存在較大安全隱患，因此需要通過智能視頻系統(tǒng)獲取人員的實(shí)時(shí)位置，通過對人員狀態(tài)的智能辨別來判斷工作狀態(tài)，從而改變效率低下的巡檢方式。智能視頻系統(tǒng)通過智能跟蹤球，對出現(xiàn)在工作區(qū)域的目標(biāo)人員進(jìn)行自動跟蹤，并智能分析其行為是否符合規(guī)則，進(jìn)而判斷工作人員工作狀態(tài)，示意圖如圖20所示。

3.3.3 安全管控

1）與五防聯(lián)動

五防系統(tǒng)是確保變電站安全運(yùn)行，防止人為誤操作的重要設(shè)備，任何正常倒閘操作都必須經(jīng)過五防系統(tǒng)的模擬預(yù)演和邏輯判斷，以確保五防系統(tǒng)的完好和完善，能大大防止和減少電網(wǎng)事故的發(fā)生。但五防系統(tǒng)對設(shè)備變位無提示功能，完全依賴于后臺監(jiān)控信號，若發(fā)生誤操作事故，后果不堪設(shè)想。

通過兩票系統(tǒng)、智能視頻系統(tǒng)與五防系統(tǒng)之間的聯(lián)動，充分運(yùn)用智能人臉識別技術(shù)，輔助電廠安全生產(chǎn)，規(guī)避誤操作設(shè)備和串崗現(xiàn)象，操作設(shè)備流程圖如圖21所示，將電子兩票系統(tǒng)中的人員信息庫實(shí)時(shí)同步到綜合安全管控系統(tǒng)中，每開具一張操作票，會將操作票對應(yīng)的操作人員的信息更新到綜合安全管控系統(tǒng)的人員白名單信息庫，該信息庫同時(shí)關(guān)聯(lián)對應(yīng)操作票中即將要操作的設(shè)備。當(dāng)操作人員到達(dá)指定的操作設(shè)備時(shí)，操作設(shè)備對應(yīng)的人臉識別攝像機(jī)識別操作人員的人臉，并與后臺該操作票對應(yīng)的人員人臉進(jìn)行比對，如果比對成功，則聯(lián)動該設(shè)備上的柜門自動打開，操作人員即可開始操作設(shè)備。如果識別不成功，則認(rèn)為該操作人員不是操作票中的指定人員，判定為串崗或者誤操作設(shè)備，柜門不打開，無法操作設(shè)備。

2）安全帽檢測

安全問題是電廠人員工作的重中之重。電廠工作人員、工程商、訪客等進(jìn)入電廠生產(chǎn)區(qū)域如主廠房、地下廠房等區(qū)域時(shí)必須佩帶安全帽。針對不佩戴安全帽進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域或進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域隨意摘下安全帽的情況，為保證廠區(qū)生產(chǎn)裝置及作業(yè)現(xiàn)場人員安全，對人員進(jìn)行有效的安全監(jiān)管，需要對人員進(jìn)行佩戴安全帽情況進(jìn)行智能檢測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)報(bào)警和廣播提醒。

系統(tǒng)支持對目標(biāo)點(diǎn)位進(jìn)行7×24小時(shí)視頻實(shí)時(shí)智能分析，安全帽檢測示意圖如圖22所示，未佩戴安全帽的生產(chǎn)人員通過智能識別以方框提示，一旦目標(biāo)點(diǎn)位有未佩戴安全帽工作人員，立即將告警通過9810平臺呈現(xiàn)，用戶接收到告警點(diǎn)擊圖片放大確認(rèn)，同時(shí)可點(diǎn)擊圖片右下角攝像機(jī)標(biāo)志打開實(shí)時(shí)視頻。

圖21 操作設(shè)備流程圖

圖22 安全帽檢測示意圖

4 結(jié) 語

水電廠應(yīng)用本文所提出的智能視頻系統(tǒng)應(yīng)用后，可帶來以下良好的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

1）預(yù)防險(xiǎn)情。一方面，在水電廠關(guān)鍵地區(qū)安裝監(jiān)控設(shè)備，通過跟蹤攝像頭實(shí)時(shí)反饋畫面，對進(jìn)出人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以及危險(xiǎn)行為分析，以防無關(guān)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，整體提升廠區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警效率；另一方面，監(jiān)督工作人員行為以防違規(guī)作業(yè)，規(guī)范水電廠作業(yè)流程，保障安全生產(chǎn)和有效的業(yè)務(wù)運(yùn)營。

2）提高工作效率。一方面，通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)作業(yè)遠(yuǎn)程化，智能識別設(shè)備狀態(tài)，減少人員工作負(fù)擔(dān)，更有效地維護(hù)、保養(yǎng)設(shè)備，降低人工運(yùn)維成本；另一方面，通過系統(tǒng)的智能人臉識別，規(guī)范人員考勤和廠內(nèi)場地進(jìn)出流程，通過行為識別，監(jiān)督工作狀態(tài)以防替工、怠工等行為的發(fā)生。

綜上，通過智能視頻系統(tǒng)的建設(shè)，將先進(jìn)的信息化、智能化技術(shù)深入應(yīng)用到水電廠的日常安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)中，具有可觀的價(jià)值和一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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1673-2219（2021）03-0020-07

2020-11-18

汪濤（1984－），男，湖北黃岡人，電氣工程師，研究方向?yàn)殡姎庾詣踊?/p>

（責(zé)任編校：宮彥軍）