AI智能視頻監控系統在企業安全管理中的應用研究

關鍵詞：AI;視頻監控；安全管理

中圖法分類號：TP277 文獻標識碼：A

1問題的提出

因企業在生產經營過程中存在火災、爆炸、觸電、高處墜落、起重傷害、機械傷害、車輛傷害等危險因素，安全風險較高，應用傳統的視頻監控方法，已經不能適應新一代信息技術環境下企業安全管理工作的需要。隨著5G、計算機、傳感器技術的進一步發展及應用，企業安全管理將由傳統的粗放式管理模式不斷向自動化、信息化、智能化的方式轉變。因此，采用AI智能視頻監控系統加強對企業安全生產進行管控，預防安全事故的發生，成為當前企業安全管理工作的迫切需求。

數字智能視頻監控系統是以壓縮數字編碼處理技術為核心，采用互聯網進行傳輸，應用計算機技術和網絡設備進行智能化分析與云端存儲，并由攝像頭、傳輸載體及相關控制軟件組成的一種新型監控系統，其有助于安全管理部門實施遠程多作業場景的視頻圖像監控與管理。智能視頻監控系統對生產作業環境，危險作業、登高作業等作業場所進行監控，能夠實現對動態監控對象的數據分析和檢測，確保監控作業面操作人員的人身安全，提高對突發事件的預警能力，并能夠有效實現對企業安全生產的遠程監管，實時獲取員工生產作業環境的數據，便于工作人員進行分析，進而實現視頻監控系統由單一的管理系統向多功能化的方向發展。

2傳統視頻監控系統存在的弊端

傳統的視頻監控裝置，只能用來記錄和查看視頻，通常是發生了安全事故，使用回放等功能調查事故原因，追溯源頭和事故過程?，F有的智能攝像頭，只能針對個別簡單的諸如人員闖入、異常聲音等狀況進行識別報警，無法實現監控作業現場安全、安全風險識別以及風險預先報警功能。其存在的弊端主要有：一是存在時滯性，反映問題的時效性差。傳統的視頻監控系統主要是由人根據實際情況對回放資源做出判斷，目前的監控網絡缺乏完善的智能技術。比如，某個作業場景發生了安全事故，雖然可以通過視頻監控看到發生的全過程，但是對于安全部門來說并沒有及時通過系統得知，因而問題并不能在第一時間得到妥善處理，因此就視頻監控的目的性而言，傳統視頻監控功能距離目標功能還是有一定的距離的。二是空間的有限性，造成資源浪費。在傳統監控系統中，大量的視頻數據需要被存儲以便日后調取查看，數據存儲時間長達好幾個月，造成存儲系統壓力巨大，需要大量的存儲硬件設備，另外還需要專門的工作人員來實時觀看，造成人力資源的浪費。三是用戶體驗差，不能滿足信息化需求。傳統的監控系統需要花費較多時間回觀錄像才能找到現場記錄問題，甚至需要增加電子設備來提高圖像顯示的清晰度，其時間長，速度慢，不僅增加了設備成本，而且管理費用也大幅度提高。

3 AI智能視頻監控系統的架構及實現

AI智能視頻監控系統將人工智能技術與安全管理工作有機結合，實現了安全管理工作的實時監控、自動發現問題、安全風險主動預警，以及控制預防為主，關口前移，防患于未然的目的。系統平臺主要功能模塊包括web端推理管理平臺、數據可視化展示模塊、設備管理模塊、智能預警模塊、事件日志模塊等，支持報警事件及時推送、展示，事件回溯查詢，歷史數據統計分析、支持設備、算法集中配置，為無人化綜合監控提供了有力支撐。公司配置了平臺硬件，主要包括：智能算法裝置、智能攝像頭、智能手機、擴音器、高音喇叭。

3.1系統的總體架構

由于公司生產作業場景的多樣化，需要對不同空間場景的作業面進行監管。根據公司生產作業安全管理的需求，系統的架構除了實現傳統的監視系統功能外，還需具備遠程視頻傳輸、自動異常檢測與報警、結構化的視頻數據存儲等功能。在系統終端安裝數字視頻錄像、數字視頻服務器以及數字視頻控制設備。

具體分為以下3個部分。

（1）視頻監控系統。其主要由前端攝像機、拾音器、攝像機供電電源、傳輸網路；后端視頻監控接入交換機、網絡硬盤錄像機、顯示器等一些外圍設備組成。其中，前端設備負責現場視頻信號的采集，并通過網絡、光纖、交換機等系統將采集的圖像數據傳輸到后端設備，以實現對數據的采集、傳輸、回放、預覽操作。

（2）信息傳輸系統。通過構建統一平臺，使用WEB瀏覽器和手機客戶端兩種門戶服務方式，降低使用的復雜性，將視頻監控、安全管控、消防監測、車間作業監控、外場作業監控等多個系統，根據不同使用場景和使用習慣，在WEB瀏覽器和手機客戶端之間進行界面交互，以提升用戶體驗感。

（3）數據管理系統。能夠明確企業各管理級對數據的使用權限，提供不同場景的手機監管應用服務，隨時查看車間、施工作業場所的安全生產狀態，接收可能發現的異常情況并及時做出預警和跟進處理，發起或參與安全事故的協同辦公。對作業面的每個場景進行觀察，并通過指令對分布式服務器上的數據進行調用，實現每個分控中心主機的監控視頻和數據的共享。

3.2系統的實現過程

本系統是基于視頻采集卡技術，采用深度學習神經網絡算法來完成智能分析任務，進而對整個企業不同地區的生產場所進行安全生產監控管理。應用智能算法對攝像頭捕捉到的圖像進行比對并不斷修正，通過計算機或者手機等可移動設備實現信息采集、匯總與反饋，以加強信息傳遞的時效性，提升其對環境變化的感應與決策能力。

將視頻傳輸數據、錄像參數系統控制數據等通過網絡回傳至中心服務器進行處理：推理平臺計算服務獲取視頻流數據后進行解碼，將解碼出的圖片輸入到算法中進行計算識別：平臺將獲取到的識別結果根據設置好的算法報警策略進行過濾，之后將過濾出的結果和對應的圖片進行存儲，同時報警信息通過云平臺實時推送到監控中心。視頻監控系統承載于企業內部網絡，借助互聯網出口實現手機、計算機遠程訪問與視頻監控。

4 AI智能視頻監控系統的應用分析

4.1應用場景

該系統以管理平臺為載體，以實現子系統的集成化。監控中心作為安全指揮調度的根據地，對視頻監控、報警、語音對講等進行集成接人，實現集成化管理，并采取報警聯動視頻、視頻開啟對講、上傳報警等多種聯動機制在企業實際應用作業面場景中實現對生產現場各種安全違章的實時自動抓拍及報警，安全管理人員能夠通過智能手機連接現場攝像頭查看確認后，及時喊話制止，消除安全風險，避免安全事故的發生。

公司研發團隊通過自主開發，實現了在原有視頻監控系統上加裝AI智能算法裝置，在需要警示提示的作業場所加裝智能攝像頭和擴音器，通過編寫AI算法程序，實現了對諸如人員進入危險區域不戴安全帽、在禁火區動火、車輛違反規定逆行、人員不按規定走安全通道、人員在禁煙場所吸煙、登高作業未做防護、禁入區域有人員闖入等安全風險的全天候監管。攝像頭捕捉發現的問題能及時報警并發送至安全管理人員的智能手機上，安全管理人員可以直接查看現場狀況并遠程喊話，以確保消除安全隱患，避免釀成安全事故。

4.2應用優勢

4.2.1實用性

智能化的視頻監控系統采用智能識別代替傳統系統中的人工實時觀看，只要監控系統一直處于工作狀態，就可以保證實時監控，減少了人工監控中的一些不可控因素。比如，監控人員中途有事出門幾分鐘、上洗手間等。系統還有一個更加“誘人”的特點——節約成本。它采用智能識別代替人工監察，實現24小時實時監控和精準分析，企業只需安排技術人員定期對系統設備進行維護，從而減少了企業雇傭和管理安保人員的一系列費用，另一方面，智能化的監控系統能夠及時處理系統收集的視頻資源，系統不需要過大的存儲空間，進而減少了物理存儲設備的成本。

4.2.2可靠性

智能化的實時監控系統在工作效率方面要比傳統監控系統高出許多，它能夠快速又準確地找到問題并及時發出警報，工作人員能夠根據警報的類型在第一時間獲取事故的發生地點和事故類型，節省了大量的反應時間以及根據事故類型做出相應措施的時間。在事故發生時，時間就是生命，智能化的監控系統在很大程度上降低了發生重大事故的風險，當事故發生時也可以阻止事故的進一步惡化。由于傳統的視頻監控系統并不能做到真正意義上的全天候監控，作業人員往往抱著僥幸心理，所以安全違章行為屢抓屢犯。由此也可看出傳統的視頻監控系統并不能在根源上遏制安全事故的發生，而智能化的系統能通過精準的實時監控給人們敲響警鐘，一旦員工有不符合安全的行為，如忘記戴安全帽，系統就會馬上警報，還能夠通過智能手機查看并直接干預，從而提高員工的安全意識，從根源上減少安全事故的發生，提高安全管理水平。

4.2.3安全性

本系統采用自主研發的算法，結合行業交叉的大數據，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，實現敏捷連接、實時業務、數據優化，以及實現智能、安全等方面的關鍵需求。采用深度學習算法，對視頻數據進行結構化處理，并做不同維度的分析，以提高目標的識別準確性。實現多元視頻監控，支持高清視頻監控、智能視頻監控、移動視頻監控，全面提升視頻質量和監管水平；實現系統融合，實現視頻監控、報警等系統的集成，各子系統根據預案進行聯動；實現可視業務管理，當進行操作時啟動指令發送至視頻監管系統，聯動相應的攝像機預置位，并可實現相關數據的OSD視頻疊加；實現立體監管模式，實現移動網絡通過移動終端（手機、平臺等）對現場進行監管，促進實現本質安全，提高安全管理水平。

5結束語

針對AI智能視頻監控系統，一方面要不斷擴展新的智能監控程序，全面覆蓋企業存在的安全違章行為，另一方面，應用各種智能傳感器，將生產過程涉及的設備安全風險自動報警納入安全管理系統平臺中，實現對作業現場設備安全風險的自動報警。下一步，還將在深度和廣度上對其不斷挖掘，在大數據、人工智能等技術驅動下，逐步向全過程實現本質安全的方向邁進。

作者簡介：

張鵬（1970—），本科，工程師，研究方向：安全管理。