上海大屯能源股份有限公司選煤中心 陸 峰

針對選煤中心目前作業(yè)現(xiàn)場點多面廣、管理人員素質(zhì)良莠不齊的現(xiàn)狀，為了加強現(xiàn)場安全管理工作，必須要借助先進的信息技術(shù)支撐來提高工作實效。本文就建立三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)來解決選煤中心所面臨的安全管理困局進行研究。

1 企業(yè)安全管理中存在的問題

傳統(tǒng)安全管理工作方式一直存在很多問題，大致有以下幾個方面：

（1）安全管理工作點多、面廣、難度大。每個企業(yè)都有很多需要重點關(guān)注的崗位和人員，這就造成了安全管理工作管理的點位多，涉及面廣，甚至有些工作崗位或要害部位位于較為偏遠的地方，一般安全管理人員都很少會去。

（2）安全監(jiān)管人員緊缺?，F(xiàn)在選煤中心采取的管理方式仍是作業(yè)現(xiàn)場派駐安全管理人員實施盯守，雖然這種“人盯人”式的做法一定程度上減少了現(xiàn)場安全事故發(fā)生的概率，但隨著近年來用工成本的提升，還有煤炭行業(yè)逐年實施的減人增效工作開展，再去招聘大量安全監(jiān)管人員的想法根本不切實際。

（3）安全監(jiān)管中人的問題。人的僥幸心理會造成安全違章的情況隨機性出現(xiàn)，而安全監(jiān)管人員的素質(zhì)也存在良莠不齊，部分管理人員可能會礙于情面，對違章行為人采取睜一眼閉一眼的措施，使得安全監(jiān)管失控。

2 三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)的組成

針對上述安全管理工作中存在的三個主要問題，大屯選煤中心經(jīng)過與監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)公司的共同努力，提出了建設(shè)三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)的方案，通過利用高清攝像頭的智能抓拍和后臺智能分析系統(tǒng)來解決上述問題。系統(tǒng)由現(xiàn)場子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和后臺管理系統(tǒng)組成。三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

2.1 現(xiàn)場子系統(tǒng)

三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場子系統(tǒng)包含網(wǎng)絡(luò)高清數(shù)字化抓拍攝像頭、聲光報警設(shè)備、智能終端盒、室外LED信息屏等設(shè)備。

其中，網(wǎng)絡(luò)高清數(shù)字化抓拍攝像頭選擇圖像分辨率不低于1080P的星光級高清數(shù)字化攝像頭，這種攝像頭具備在微光環(huán)境、無任何輔助光源的條件下，可以清晰顯示彩色圖像，確保系統(tǒng)在夜間或光線復(fù)雜環(huán)境下自動識別能力和抓拍清晰度的要求。攝像頭采用全新Smart H.265編碼，壓縮視頻存儲空間的同時，提升了傳輸效率。它還支持識別人員進入與離開劃定區(qū)域、區(qū)域內(nèi)逗留徘徊、異常人員聚焦、特定物品識別及人臉識別等多種智能檢測手段與聯(lián)動報警，智能分析等功能。

聲光報警設(shè)備用來播放語音提示、報警燈提示等信息，當(dāng)有違章行為被攝像頭抓拍檢測到，可以觸發(fā)聲光報警設(shè)備提醒安全違章行為人及時停止違章行為，并根據(jù)提示采取補救措施。

智能終端盒配套室外LED信息屏可以用來播放違法警示信息以及歷史違法記錄，起到對“三違”人員起到威懾作用，最終減少和杜絕“三違”行為的發(fā)生。

2.2 傳輸子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)由選煤中心視頻環(huán)網(wǎng)及辦公局域網(wǎng)構(gòu)建，實現(xiàn)前端子系統(tǒng)視頻圖像信號的傳輸與后端管理子系統(tǒng)及客戶端之間的互聯(lián)互通。

2.3 后臺管理系統(tǒng)

后臺管理系統(tǒng)主要由視頻行為分析兼存儲硬件設(shè)備（俗稱超腦NVR）和軟件平臺組成，可實現(xiàn)對違章行為的智能識別與處理。超腦NVR融合海康威視公司多項視頻和數(shù)據(jù)處理方面的專利技術(shù)，不僅具有傳統(tǒng)NVR的各項功能，更添加了基于人工智能開發(fā)的深度學(xué)習(xí)能力的視頻圖像分析、識別技術(shù)，實現(xiàn)人臉分析，集人臉圖片建模、搜索、比對和存儲于一體，提升監(jiān)控視頻的可利用率。后臺管理系統(tǒng)的軟件平臺主要是以?？低?800工業(yè)視頻監(jiān)控平臺軟件為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的，一共可以同時接入500路視頻信號，具有實時監(jiān)控、錄像回放、實時告警等功能。

3 監(jiān)控系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能

3.1 硬件設(shè)備功能

（1）安全帽動態(tài)監(jiān)測功能

該功能實現(xiàn)的主要目的是在選煤中心范圍內(nèi)的安全生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)部署安全帽檢測攝像頭，利用攝像頭的入侵檢測功能對攝像頭畫面內(nèi)是否有人員活動進行實時監(jiān)測。當(dāng)檢測到有人進入畫面時，安全帽動態(tài)監(jiān)測功能開始檢測進入生產(chǎn)區(qū)域人員是否規(guī)范佩戴安全帽，若發(fā)現(xiàn)該工作人員未佩戴安全帽或佩戴安全帽不規(guī)范時，則輸出報警信息到后臺服務(wù)器，通過后臺服務(wù)器發(fā)出報警信號通知安全監(jiān)控管理人員，并將語音提醒內(nèi)容通過現(xiàn)場的廣播系統(tǒng)警告工作人員規(guī)范佩戴安全帽。

（2）重點消防部位吸煙行為監(jiān)測功能

通過在重點消防部位安裝新型融合攝像頭，實現(xiàn)對重點消防部位環(huán)境內(nèi)的物體溫升異常報警、著火點判斷與鎖定、現(xiàn)場聲光語音提示、視頻中疊加報警信息、視頻復(fù)核等功能，實現(xiàn)重點消防部位早期吸煙行為的預(yù)警、聲光提示以及對行為人進行處罰時的證據(jù)復(fù)核管理。

（3）臨邊起吊作業(yè)未穿戴安全帶行為監(jiān)測功能

通過后臺深度學(xué)習(xí)算法的視頻圖像結(jié)構(gòu)化技術(shù)實現(xiàn)對工作現(xiàn)場中起吊作業(yè)的臨邊位置實施安全監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)在監(jiān)控內(nèi)的人員未穿戴安全帶時，則輸出報警信息到后臺服務(wù)器，通過后臺服務(wù)器發(fā)出報警信號通知安全監(jiān)控管理人員，并將語音提醒內(nèi)容通過現(xiàn)場的廣播系統(tǒng)警告工作人員規(guī)范穿戴安全帶。

（4）平車作業(yè)時走車幫行為監(jiān)測功能

大屯選煤中心在精煤外運裝車時，需要對裝車后的精煤進行平車作業(yè)，雖然已經(jīng)安裝了自動化的平車裝置，但是還是經(jīng)常會有工作人員為了圖省事，在穿越鐵路時采取走車幫的行為。通過安裝違章智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)人臉識別、比對及報警聯(lián)動，在出現(xiàn)人員走車幫行為時及時用聲光報警裝置予以及時警告，并通過固定違章行為證據(jù)為事后處罰提供依據(jù)。

（5）皮帶運行中清理下方積煤行為監(jiān)測功能

皮帶運行中清理下方掉落的積煤也是選煤中心典型違章作業(yè)的行為之一，選煤中心的皮帶運輸走廊距離長、條數(shù)多，安排安全人員經(jīng)常性巡邏不切實際。因此，使用監(jiān)控攝像頭抓拍的方式就可以很好的解決這個問題，智能監(jiān)控抓拍球機可以設(shè)置一個自定義路徑自動旋轉(zhuǎn)監(jiān)控代替人員進行巡視，并可以設(shè)置多臺球機互相配合，全方位覆蓋巡視范圍，避免出現(xiàn)巡視盲區(qū)。

（6）動火作業(yè)時滅火器檢測功能

動火作業(yè)是指在禁火區(qū)域進行焊接與切割作業(yè)及在易燃易爆場所使用噴燈、電鉆、砂輪等進行可能產(chǎn)生火焰、火花和熾熱表面的臨時性作業(yè)。因此，當(dāng)作業(yè)現(xiàn)場必須要動火作業(yè)時，滅火器是否準(zhǔn)備妥當(dāng)，也是選煤中心日常安全監(jiān)管的重點內(nèi)容。

超腦NVR通過事先準(zhǔn)備的大量圖片建模，再配合高清攝像頭實時采集圖像比對，可以準(zhǔn)確在作業(yè)環(huán)境中識別出滅火器的形態(tài)。當(dāng)動火現(xiàn)場未檢測到滅火器的存在時，攝像頭將報警信號反饋給后臺的超腦NVR，再通過后臺超腦NVR發(fā)出報警信號通知安全監(jiān)控管理人員趕赴現(xiàn)場，并將語音提醒內(nèi)容通過現(xiàn)場的聲光報警設(shè)備發(fā)出報警，警告工作人員現(xiàn)場不具備動火作業(yè)前提條件，應(yīng)立即停止作業(yè)采取補救措施。直至滅火器出現(xiàn)在鏡頭內(nèi)，警報自動解除。

3.2 視頻行為分析軟件的功能

（1）實現(xiàn)人臉分析，集人臉圖片建模、比對、檢索、存儲于一體，支持人臉以圖搜圖，人臉比對報警、報警可聯(lián)動錄像功能。

（2）后臺大量的報警抓拍圖片自動甄別和管理人員人工核對，對確認過的正確報警圖片能夠?qū)崿F(xiàn)獨立存儲，防覆蓋、誤刪除功能。

（3）具有視頻和圖片任意導(dǎo)入導(dǎo)出功能，導(dǎo)入后可實現(xiàn)自動恢復(fù)功能。

（4）可自動及人工設(shè)定抓拍次數(shù)，對同一違章行為能夠?qū)崿F(xiàn)抓拍時間設(shè)定。

4 系統(tǒng)所能達到的效果

（1）通過智能監(jiān)控攝像頭的自動抓拍功能，實現(xiàn)對“三違”行為的自動識別、自動報警、自動抓拍、自動錄像；實現(xiàn)物的不安全狀態(tài)自動識別、自動報警、自動抓拍、自動錄像。

（2）通過智能監(jiān)控系統(tǒng)配合后臺智能違章識別分析服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理功能，實現(xiàn)對“三違”人員、“三違”時間、“三違”地點、“三違”行為信息的自動獲取以及違章證據(jù)固定作用，做到處罰時有理有據(jù)。

（3）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)地面遠程一鍵抓“三違”行為，人臉識別比對及聲光報警聯(lián)動功能。

（4）通過選煤中心三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，規(guī)范職工的操作行為，促使職工養(yǎng)成按章操作的習(xí)慣，對“三違”人員起到威懾作用，最終減少和杜絕“三違”行為的發(fā)生。

結(jié)語：選煤中心三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)能將現(xiàn)場作業(yè)人員的行為和設(shè)備狀態(tài)進行實時抓拍、錄像、分析、查詢以及推送到選煤中心違章智能管理平臺，能夠通過語音、聲光報警等方式及時制止“三違”行為，防止了事故隱患向事故轉(zhuǎn)變，解決了很久以來困擾選煤中心安全管理工作的一個難題，所以構(gòu)建一個立體化、多層次、全天候、全方位的選煤中心三違智能抓拍監(jiān)控系統(tǒng)，對選煤中心安全監(jiān)管和安全生產(chǎn)起到了重要的作用。