陳佳元，張國民，宋兆季

（國家能源集團 寧夏煤業(yè)有限責任公司 煤制油分公司，銀川 750411）

工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是針對工業(yè)現(xiàn)場復雜的環(huán)境條件而設計的，實現(xiàn)車間、廠區(qū)等關鍵場所和設備的實時視頻監(jiān)視。隨著科技和信息網(wǎng)絡的發(fā)展，工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應具備更完善的功能配置和良好的用戶體驗。優(yōu)化原有的監(jiān)控系統(tǒng)，對提高監(jiān)控系統(tǒng)的安全管理水平，降低員工的勞動強度，具有跨時代的歷史意義[1]。

1 工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

某大型煤炭液化企業(yè)，工業(yè)電視控制系統(tǒng)的組成結構：

一體化防爆攝像機→防爆控制箱→光端機硬盤錄像機→交換機→核心交換機→CCTV（流媒體）服務器→監(jiān)控軟件平臺→視頻工作站。通過將所有視頻添加到組織資源中，利用視頻工作站對現(xiàn)場進行實施監(jiān)控。由于攝像機監(jiān)控點多面廣，單個裝置需要多臺視頻工作站進行監(jiān)控，無法及時了解所需要的監(jiān)控點位。

圖1 某裝置視頻監(jiān)控9個畫面Fig.1 A device video monitors 9 images

圖2 某裝置視頻監(jiān)控16個畫面Fig.2 A device video monitors 16 images

圖3 化工企業(yè)全景圖Fig.3 Panorama of chemical enterprise

圖4 化工企業(yè)AR實景圖Fig.4 AR Real scene of chemical enterprise

2 工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化改造目標

化工企業(yè)AR 實景一張圖充分利用領先的增強現(xiàn)實、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（模式識別、事件檢測、車輛跟蹤）等技術，通過AR 高點全景攝像機獲取化工企業(yè)全景，實現(xiàn)危險源、污染源全景覆蓋視頻，與視場內(nèi)危險源、污染源、重點公共區(qū)域低點攝像機聯(lián)動，可以輕而易舉地實現(xiàn)既關注整體又兼顧局部的大范圍立體監(jiān)控與視頻聯(lián)動，能夠以畫中畫展示低點攝像機視頻。同時，通過對接裝置區(qū)或企業(yè)安全數(shù)據(jù)，在AR 實景視頻地圖上對危險源點位進行數(shù)據(jù)展示，加強安全數(shù)據(jù)聯(lián)動分析，做到可查詢、可搜索、可定位、可描述、可報警、可聯(lián)動，大大改善化工企業(yè)安全風險預警系統(tǒng)，提升化工園區(qū)安全、環(huán)保風險防控水平。

通過對全景的掌控，實現(xiàn)圖中圖。實時監(jiān)控、實時推送，實現(xiàn)AR 鷹眼在大屏解碼的同時，可以顯示相關的標簽操作，以便指揮中心人員更加直觀地了解指揮過程[2]。系統(tǒng)支持大小屏同步功能，大屏指的是超高分顯示大屏，小屏指的是AR 實景安環(huán)圖客戶端。通過在客戶端上進行相關AR 畫面顯示的布局，系統(tǒng)會自動同步到大屏，大屏無須再進行一次布局操作。同時為了降低高清解碼對客戶端電腦的性能消耗，采取在客戶端通過輔碼流進行解碼，對于上墻顯示，則通過超高分服務器解碼高清圖像進行顯示?？蛻舳巳绾尾僮鞔笃良慈绾物@示，操作同步的延時控制在毫秒級以內(nèi)。

3 優(yōu)化改造條件

1）AR 鷹眼是由全景相機和云臺相機組成，兩個設備是共用一個網(wǎng)絡傳輸接口，所以建議前端AR 鷹眼通過獨立光纖的方式接入中心網(wǎng)絡，接口帶寬不得低于百兆。其他AR 云臺設備、AR 球機設備頁建議帶寬為百兆。

圖5 AR云臺部署示意圖Fig.5 Schematic diagram of AR cloud platform deployment

2）中心服務器一般放置在中心機房，需要處理復雜的任務調(diào)度，建議使用千兆帶寬。

3）客戶端電腦由于需要實時查看AR 鷹眼畫面，同時加上畫中畫顯示的其他監(jiān)控點，需要保證千兆帶寬接入，否則可能會導致畫面出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象[3]。

4）AR 云臺主要面向縱向場景，其采用激光對焦，支持62 倍光學變焦，可實現(xiàn)3km 的有效監(jiān)控，主要用于看得更遠。

AR 云臺部署要求：

① 安裝高度盡可能高，并且盡可能保證3km 視野范圍內(nèi)無遮擋。

② 云臺體積較大，為避免安裝后設備異常導致的拆卸麻煩，在安裝前先測試相關功能是否正常，待測試正常后再進行安裝。

③ 云臺體積較大，需要考慮四周空間是否足夠云臺的轉動，防止阻擋導致的云臺轉動異?；蛘邠p壞。

④ 云臺的重量大約在25kg 左右，所以設備的立桿或者支架要保證足夠的承載能力和穩(wěn)定性，要考慮到抖動或者大風的實際環(huán)境。

⑤ 由于設備的安裝高度一般都相對較高，并且是全金屬結構的電器設備，所以云臺的附近都建議安裝避雷針。

5）在原有監(jiān)控系統(tǒng)架構基礎上，增加頂層實景平臺，服務器、解碼器、視頻管理平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)的高度融合與優(yōu)化提升，將原有模擬攝像機與現(xiàn)有數(shù)字化服務器、管理器進行無縫銜接。

4 工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造效果

1）降低監(jiān)盤勞動強度，實現(xiàn)系統(tǒng)自動推送報警監(jiān)控畫面，提高事故快速發(fā)現(xiàn)、快速識別、快速匯報、快速處理的能力。

2）優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡結構，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)資源的優(yōu)化配置，提升服務器的大數(shù)據(jù)處理能力。

3）減少監(jiān)控視頻工作站，減少設備維護工作量，解決現(xiàn)有視頻工作站的監(jiān)控弊端，實現(xiàn)直觀、完整、突出、合理、高效、及時準確的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立。

4）實現(xiàn)設備系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動功能，減少人為操作，提高事故事件發(fā)現(xiàn)、處理的及時性和準確性。

5 結束語

通過對工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化改造，能夠有效改善系統(tǒng)的整體性能。在全景視頻場景中設定關注目標區(qū)域，目標區(qū)域出現(xiàn)異常時，報警提示框畫中畫彈出，并自動彈出標簽信息，快速實現(xiàn)AR 高空云臺、低點監(jiān)控相機、低點智能分析攝像機、環(huán)境的融合，有效提高了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性能，為企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠的保障。