智能監(jiān)控在冶金行業(yè)中的應(yīng)用

吳建祥

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，制造業(yè)已經(jīng)站在工業(yè)4.0的新時代。冶金行業(yè)隨著工業(yè)4.0的不斷發(fā)展，生產(chǎn)過程與各種業(yè)務(wù)管理必然走向高度協(xié)同，生產(chǎn)系統(tǒng)整體會更加復(fù)雜化，管理也將更為困難，傳統(tǒng)的監(jiān)控模式已經(jīng)無法滿足智能化時代的要求。智能監(jiān)控系統(tǒng)作為江銅貴溪冶煉廠（以下簡稱貴冶）打造智能工廠的重要子項目，結(jié)合貴冶實際情況和智能工廠建設(shè)的實際需求，經(jīng)過前期調(diào)研、統(tǒng)籌思考后，實施、建設(shè)、應(yīng)用了新的智能監(jiān)控系統(tǒng)，以期監(jiān)控與生產(chǎn)、業(yè)務(wù)管理全過程的高度融合與深度聯(lián)動。

2 貴冶監(jiān)控系統(tǒng)前期調(diào)研及現(xiàn)狀分析

2.1 貴冶監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

經(jīng)前期調(diào)研和分析，貴冶原有傳統(tǒng)監(jiān)控存在如下問題：

（1）覆蓋面不足，盲點(diǎn)盲區(qū)較多。監(jiān)控點(diǎn)不足以支撐全覆蓋，圍墻沿線、主要道路、危險源、配電室等重要區(qū)域存在若干空白。

（2）監(jiān)控圖像質(zhì)量不高。原有監(jiān)控普遍采用模擬信號，視野小，像素低，老化嚴(yán)重，大部分監(jiān)控產(chǎn)品過時，不具備智能化功能，監(jiān)控作用發(fā)揮有限。

（3）監(jiān)控應(yīng)用智能化程度低。各車間的生產(chǎn)監(jiān)控沒有形成網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，沒有前端、后端智能應(yīng)用，各類監(jiān)控、檢修資源難以整合共享，難以開展生產(chǎn)服務(wù)。

（4）監(jiān)控手段高度依賴監(jiān)控員責(zé)任心。通過監(jiān)控員對監(jiān)控平臺的實時盯防，手段落后，對人員的責(zé)任心要求高，達(dá)不到高效的人防及技防相結(jié)合的模式。

2.2 國內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著人工智能的發(fā)展，智能化成為行業(yè)大趨勢，智能監(jiān)控也從“看得廣、看得遠(yuǎn)、看得清”的基本需求，逐漸向“看得懂、算得清、盯得住” 的高級視頻智能分析功能升級。提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平和效率，降低監(jiān)控系統(tǒng)的成本，同時能夠使視頻資源發(fā)揮更大的作用，成為行業(yè)發(fā)展的必然選項。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，2012年以來，我國的智能視頻監(jiān)控市場經(jīng)歷了持續(xù)強(qiáng)勁的發(fā)展，速度超過全球其他地區(qū)，2012-2017年我國視頻監(jiān)控行業(yè)增長率均保持在15%以上（圖1）。2018年，我國視頻監(jiān)控市場規(guī)模突破2000億元。

圖1 中國視頻監(jiān)控市場規(guī)模增長趨勢圖

智能監(jiān)控行業(yè)的快速發(fā)展，極速地加快了監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的分工細(xì)化。呈現(xiàn)出三大特點(diǎn)：一是隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)運(yùn)算能力和智能視頻分析算法的改進(jìn)顯著進(jìn)步，在視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等前端設(shè)備嵌入視頻分析模塊已經(jīng)成為智能監(jiān)控發(fā)展趨勢。二是智能分析技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了代替人力分析，以 診斷類智能分析、 識別類智能分析、行為類智能分析為主的智能分析甚至超過了人力分析，并在智能交通、安防、公安刑偵、電力、金融等11個大行業(yè)廣泛運(yùn)用。三是智能視頻監(jiān)控設(shè)備推陳出新的力度更大，為智能視頻監(jiān)控的大模應(yīng)用提供了更充分的硬件環(huán)境。

3 貴冶智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)思路

在目標(biāo)定位上，通過建設(shè)全廠監(jiān)控系統(tǒng)“一張網(wǎng)”，實現(xiàn)前端視頻全自動、全天候?qū)崟r覆蓋全區(qū)域，后端服務(wù)器即時智能分析、快速定位事件現(xiàn)場、準(zhǔn)確判斷異常情況，按照“分級、分職授權(quán)”的原則，及時把異常情況上傳到廠領(lǐng)導(dǎo)、職能部門及相關(guān)車間以供決策，為智能制造提供“實時監(jiān)控、超限報警、智能分析、決策千里”的支撐，在加強(qiáng)及規(guī)范管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、指導(dǎo)安全生產(chǎn)、提供決策參考、加強(qiáng)外界聯(lián)系等方面發(fā)揮重要作用。

在設(shè)計思路上，以“經(jīng)濟(jì)實用、適當(dāng)超前”為原則，堅持“高起點(diǎn)布局、高密度聚合、高效能運(yùn)轉(zhuǎn)”為導(dǎo)向，以滿足“生產(chǎn)管控、過程管理、治安防范、綜合治理”需求為前提，在原有可視化監(jiān)控的基礎(chǔ)上，運(yùn)用各種新興的現(xiàn)代化視頻監(jiān)控技術(shù)和智能視頻分析技術(shù)，通過保留、調(diào)整、新增監(jiān)控點(diǎn)位，建設(shè) “環(huán)保、消防、交通、安防、管理、指揮”六大智能應(yīng)用平臺，分期實現(xiàn)視頻探頭由模擬標(biāo)清逐步向數(shù)字高清，硬件系統(tǒng)由分散零亂向集約高端，綜合運(yùn)用由信息孤島向聯(lián)運(yùn)高效，管理方式由事后追溯向全程把控的“四大轉(zhuǎn)變”。

在系統(tǒng)布局上，遵從網(wǎng)格化管理理念對監(jiān)控點(diǎn)位合理布局，依據(jù)責(zé)任區(qū)域、區(qū)域面積、區(qū)域結(jié)構(gòu)、監(jiān)控密度和單位分布等要素，按照“圈、塊、格、點(diǎn)”的基本框架，即以廠區(qū)圍墻外圈形成相對閉合的圈，監(jiān)控進(jìn)出廠區(qū)和邊界的人、車、物。圈內(nèi)按各單位區(qū)域劃分形成相對獨(dú)立的塊，塊與塊之間通過公共監(jiān)控點(diǎn)位形成無縫連接。塊內(nèi)依據(jù)目標(biāo)功能分成網(wǎng)格，格內(nèi)依照車間需求布點(diǎn)，最大程度地減少監(jiān)控死角和盲區(qū)。

在平臺應(yīng)用上，建立廠部綜合監(jiān)控管理中心，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一管理界面、統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一管理各類業(yè)務(wù)流程，整合各類不同來源、不同格式的圖像資源，實現(xiàn)各類視頻信息整合和管理，最大限度實現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門的視頻監(jiān)控資源共享和互聯(lián)互通互控，通過網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)APP向廠領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)職能部門、車間直供，輔助決策和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化。

4 貴冶智能監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)用分析

貴冶監(jiān)控系統(tǒng)采用“全面集成、綜合管理、業(yè)務(wù)優(yōu)化”的理念，總體架構(gòu)由前端攝像頭、主干傳輸網(wǎng)絡(luò)、后臺智能數(shù)據(jù)存儲和分析、平臺應(yīng)用四部分組成，系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D如圖2。

圖2 貴溪冶煉廠智慧廠區(qū)系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4.1 前端智能設(shè)備需求分析及選擇

傳統(tǒng)監(jiān)控僅用于對發(fā)生的實時信息進(jìn)行記錄，主要以震懾違章人員和事后取證為主，過分依賴操作人員的責(zé)任心，不能對移動目標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控、行為區(qū)分及智能跟蹤，穩(wěn)定性、可靠性不高。

貴冶是全球單廠產(chǎn)量最大的銅冶煉工廠，共有兩個銅酸系統(tǒng)，41個職能部門及生產(chǎn)車間，周界圍墻長達(dá)10km，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理難度很大。對監(jiān)控的需求也是多元化，既有治安防范的需求，也有生產(chǎn)管控的需求，還有環(huán)境保護(hù)的需求，更有規(guī)范人員行為的需求。為此，選取適合貴冶現(xiàn)場環(huán)境的前端智能設(shè)備，監(jiān)控是否能與生產(chǎn)、業(yè)務(wù)管理全過程的高度融合與深度聯(lián)動，是智能監(jiān)控系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。為此，首先要考慮智能設(shè)備的選型。

貴冶前端設(shè)備的選型，首先考慮設(shè)備是否具有自動識別、報警和跟蹤功能，當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生異常報警后，前端設(shè)備能聯(lián)動通知相關(guān)方，降低人員的勞動強(qiáng)度，提高監(jiān)控的可靠性。其次考慮前端設(shè)備是否具有智能分析功能，能否對復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行有效識別、特征提取和跟蹤抓拍,解決過度依靠監(jiān)控人員能力的問題和分析取證的難點(diǎn)。三是考慮前端設(shè)備應(yīng)對復(fù)雜場景的能力，主要是看能否在強(qiáng)光、逆光、無光、雨雪霧、弱酸等惡劣環(huán)境中依然能準(zhǔn)確過濾干擾源，獲取清晰的圖像，實現(xiàn)全天候的智能監(jiān)控。四是適當(dāng)考慮大場景、360°無死角的捕捉能力，主要應(yīng)用于需要大范圍實施抓捕或者監(jiān)控的場景，解決傳統(tǒng)監(jiān)控依靠“接力”進(jìn)行監(jiān)控造成的盲區(qū)、死角，是對所有單個小場景監(jiān)控的必要補(bǔ)充，也是形成監(jiān)控全覆蓋的基本條件之一。

基于以上考慮，在傳統(tǒng)監(jiān)控的基礎(chǔ)上和充分調(diào)研的前提下，貴冶主要采用的設(shè)備種類有：360度高清全景攝像機(jī)（用于大場景聯(lián)動）、熱成像槍球聯(lián)動攝像機(jī)（用于周界入侵治安防范）、熱成像雙光譜網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)（用于重點(diǎn)防火部位消防）、測速抓拍卡口攝像機(jī)（用于交通管理）、700萬像素高清鏡頭（用于生產(chǎn)管控）、雙鏡頭人臉抓拍攝像機(jī)（用于交通管理和治安防范）、黑光高清紅外全彩網(wǎng)絡(luò)球機(jī)（用于環(huán)保管理和治安防范）等。

4.2 主干傳輸網(wǎng)絡(luò)

該部分是貴溪智能監(jiān)控的重要組成部分，是整個智能監(jiān)控的神經(jīng)傳導(dǎo)，也是保障前端設(shè)備能夠安全、高效、準(zhǔn)確傳輸?shù)胶蠖说暮诵沫h(huán)節(jié)，由核心交換機(jī)、接入層、匯聚層、核心層組成。

為確保傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性，網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬利用率最高約80%，其中20%作為包頭數(shù)據(jù)的開銷。為使數(shù)據(jù)傳輸安全、高效，接入層設(shè)備需求百兆帶寬，上聯(lián)帶寬不低于千兆帶寬；核心交換機(jī)交換容量大于等于所有數(shù)據(jù)流量總和的4倍，使之具有足夠強(qiáng)大的峰值數(shù)據(jù)交換能力和留有足夠的系統(tǒng)擴(kuò)充空間。

圖3 主干傳輸網(wǎng)絡(luò)圖

4.2.1 核心交換機(jī)設(shè)計及應(yīng)用

核心層是整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的中心，是網(wǎng)絡(luò)縱向建設(shè)和橫向建設(shè)的關(guān)鍵，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)所有接入層交換機(jī)大多數(shù)的數(shù)據(jù)包都通過核心設(shè)備來轉(zhuǎn)發(fā)，為此，核心交換機(jī)在選型上首先要考慮所需帶寬，在計算核心交換機(jī)所需帶寬時，必須考慮有多少個接入交換機(jī)，以多少帶寬接入到核心交換。實際上所需帶寬是被接入層交換機(jī)分擔(dān)，無論用戶多寡，如果接入層到核心層交換只有一根光纖，那么他們到核心層最大的速度也就是1000M，全雙工為2000M。

最重要的，是必須要做好核心層可靠性設(shè)計。核心層的設(shè)備是整個網(wǎng)的基礎(chǔ)，大多數(shù)數(shù)據(jù)包都通過核心設(shè)備來轉(zhuǎn)發(fā)，從冗余性和可靠性的要求出發(fā)，核心層設(shè)計應(yīng)采用雙機(jī)方式，也就是說核心交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用雙機(jī)熱備模式。

貴冶智能監(jiān)控運(yùn)用VRRP協(xié)議（Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由器冗余協(xié)議），VRRP將局域網(wǎng)內(nèi)的一組交換機(jī)劃分在一起，稱為一個備份組。當(dāng)備份組內(nèi)承擔(dān)網(wǎng)關(guān)功能的Master交換機(jī)發(fā)生故障時，其余的交換機(jī)將取代它繼續(xù)履行網(wǎng)關(guān)職責(zé)，從而保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)不間斷地與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)只需將虛擬路由器配置為缺省網(wǎng)關(guān)，有效避免單一鏈路發(fā)生故障后網(wǎng)絡(luò)中斷的問題。

圖4 貴冶VRRP組網(wǎng)示意圖

核心交換機(jī)作為整個傳輸網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，通過在核心層設(shè)備上啟用VRRP協(xié)議的支持，有效的發(fā)揮雙物理核心交換機(jī)的冗余特性，為終端提供網(wǎng)關(guān)級的冗余，提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)能力。

4.2.2 匯聚層設(shè)計及應(yīng)用

考慮到監(jiān)控點(diǎn)位分布面較廣，點(diǎn)位分散的特點(diǎn)，在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域增加匯聚層設(shè)計，可以有效的利用鏈路資源。使用分布式存儲，在項目規(guī)劃上把特定區(qū)域的監(jiān)控數(shù)據(jù)集中存儲在本級區(qū)域傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，可以分散中心組網(wǎng)的流量壓力，高效利用傳輸網(wǎng)絡(luò)。

圖5 分布式存儲示意圖

匯聚層的設(shè)備處在核心與前端接入之間，承載了網(wǎng)絡(luò)流量，在設(shè)備選型上要考慮到端口密度規(guī)格，硬件冗余設(shè)計（電源、主控、風(fēng)扇），二層協(xié)議的選擇等。

貴溪廠區(qū)監(jiān)控點(diǎn)位分散，區(qū)域較多，匯聚交換機(jī)與前端接入交換機(jī)距離有遠(yuǎn)有近（以UTP 5E網(wǎng)線傳輸距離100m作為參考），對于100m內(nèi)選擇使用普通6類網(wǎng)線連接前端接入交換機(jī)，對于多數(shù)超過100m的前端接入交換機(jī)，則使用光纖來互連。匯聚層承載了全部的接入層的數(shù)據(jù)流量，匯聚與核心互連的設(shè)計上我們需要著重考慮鏈路帶寬，匯聚上行到核心的鏈路帶寬通常設(shè)置在50%以內(nèi)，在規(guī)劃時預(yù)留50%的帶寬，應(yīng)對各種二層協(xié)議流量開銷以及IPC突發(fā)流量等。

4.2.3 接入層的設(shè)計及應(yīng)用

貴冶監(jiān)控點(diǎn)位環(huán)境多樣化，針對不同區(qū)域的特點(diǎn)，在選擇對應(yīng)規(guī)格的接入交換機(jī)時，主要考慮了以下幾點(diǎn)：是否需要支持POE供電；室外放置對交換機(jī)工作溫濕度的要求；是否需要網(wǎng)管型號；硬件組件的要求（是否需要無風(fēng)扇設(shè)計，電源冗余性，AC/DC接入）；交換容量/包轉(zhuǎn)發(fā)率、MAC地址表大小。

貴冶智能監(jiān)控接入層采取三角形組網(wǎng)方式，接入可靠性以及擴(kuò)展能力更高。接入層到匯聚層的連接方式，如下圖所示。

圖6 接入層匯聚層連接方式

由于接入層三角形組網(wǎng)存在二層環(huán)路，所以需要在交換機(jī)上可以多生成樹協(xié)議MSTP。匯聚層交換機(jī)部署虛擬路由器冗余協(xié)議VRRP，將VRRP組的虛擬IP地址作為服務(wù)器網(wǎng)關(guān)。接入層具備以下主要特性：

（1） 使用冗余引擎和冗余電源獲得系統(tǒng)級冗余，提供高可靠性。

（2） 與具備冗余系統(tǒng)的匯聚層進(jìn)行雙歸屬連接，獲得缺省網(wǎng)關(guān)冗余，支持在匯聚層的主備交換機(jī)間快速實現(xiàn)故障切換。

（3）通過配置802.1X，動態(tài)ARP檢查及IP源地址保護(hù)等功能增加安全性，有效防止非法訪問。

4.3 后臺智能數(shù)據(jù)存儲和分析

貴冶視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模較大，高清視頻大規(guī)模應(yīng)用，視頻數(shù)據(jù)保存時間長，并隨時滿足調(diào)用需求，因此，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)和應(yīng)用的復(fù)雜程度較高，對存儲系統(tǒng)的可靠性等方面都提出了新要求。

貴冶監(jiān)控系統(tǒng)云存儲采用分層結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個系統(tǒng)從邏輯上分為五層，分別為設(shè)備層、存儲層、管理層、接口層、應(yīng)用層。充分考慮后期擴(kuò)容需求，視頻監(jiān)控點(diǎn)位一期按照2000個點(diǎn)位，平均存儲45天計算。為節(jié)省機(jī)房內(nèi)空間，經(jīng)計算，采用了6TB硬盤576塊，視頻云存儲節(jié)點(diǎn)12臺。

貴冶監(jiān)控系統(tǒng)云存儲主要由管理節(jié)點(diǎn)和存儲節(jié)點(diǎn)（物理存儲設(shè)備）兩部分組成。系統(tǒng)內(nèi)部需要配置的元數(shù)據(jù)信息由管理服務(wù)器統(tǒng)一管理，管理節(jié)點(diǎn)還需要負(fù)責(zé)集群內(nèi)部的負(fù)載均衡，失敗替換等管理職能；視頻云存儲系統(tǒng)可以組建海量的存儲資源池，容量分配不受物理硬盤數(shù)量的限制，并且存儲容量可進(jìn)行線性在線擴(kuò)容，性能和容量的擴(kuò)展都可以通過在線擴(kuò)展完成。

圖7 云存儲結(jié)構(gòu)圖

4.4 綜合安防智能管理平臺應(yīng)用

貴冶監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心綜合安防智能管理平臺，是一套以管理和業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，以滿足“治安防范、綜合治理”需求為前提，“集成化”、“數(shù)字化”、“智能化”的平臺，通過保留、調(diào)整、新增監(jiān)控點(diǎn)位，建立存儲、應(yīng)用、管理和相關(guān)業(yè)務(wù)流程為一體的綜合平臺一張網(wǎng)，分期實現(xiàn)視頻探頭由模擬標(biāo)清逐步向數(shù)字高清，硬件系統(tǒng)由分散零亂向集約高端，綜合運(yùn)用由信息孤島向聯(lián)運(yùn)高效，管理方式由事后追溯向全程把控的“四大轉(zhuǎn)變”為建設(shè)目標(biāo)。

由控制部分、解碼及顯示部分、存儲部分和平臺承載服務(wù)器、中心管理服務(wù)器、流媒體管理服務(wù)器、中間數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理客戶端、視頻綜合平臺、小間距LED屏等組成，包含門禁、周界入侵、智能交通、智能消防、智能環(huán)保、智能生產(chǎn)管控等應(yīng)用。

4.4.1 門禁人臉智能識別系統(tǒng)的應(yīng)用

在調(diào)研工作中發(fā)現(xiàn)，大量的內(nèi)部人員和外部訪客在不同時間進(jìn)出不同的場所，此種現(xiàn)象給廠區(qū)管理帶來了巨大的安全隱患，同時考慮到目前的刷卡、密碼人證方式存在信息被盜用現(xiàn)象，并且這個盜用、代打卡的現(xiàn)象普遍嚴(yán)重，這給門禁、考勤系統(tǒng)管理帶來了嚴(yán)峻的考驗。如何在出入口處進(jìn)行有效的人員身份核驗和進(jìn)出管理，構(gòu)建一個先進(jìn)、實用、可靠的安全防范和人臉識別應(yīng)用系統(tǒng)，是智能監(jiān)控中不可或缺的一個訴求。

在此次建設(shè)中，貴冶通過設(shè)計人臉識別門禁14臺套，系統(tǒng)由前端智能攝像機(jī)+有障礙門禁+后端智能服務(wù)器組成，通過時間由原有的3s提高到1s。前端人臉攝像機(jī)對進(jìn)入廠區(qū)人員進(jìn)行智能抓拍，并上傳至后端人臉分析服務(wù)器，和系統(tǒng)“黑名單”進(jìn)行分析比對，完成人臉識別系統(tǒng)黑名單識別、人臉識別系統(tǒng)與身份證核驗、人臉識別系統(tǒng)與門禁聯(lián)動等基礎(chǔ)應(yīng)用。一旦發(fā)現(xiàn)與“黑名單”中人臉相似度高的人員出現(xiàn)，門禁關(guān)閉，系統(tǒng)即時向派出所和保衛(wèi)部巡邏人員報警。項目的實施，提高了貴冶安防等級和門衛(wèi)、考勤工作效率，有效杜絕了轉(zhuǎn)借、代打代刷等問題。

4.4.2 周界入侵防范系統(tǒng)的應(yīng)用

長期以來，針對廠區(qū)的周界區(qū)域基本上采取傳統(tǒng)防盜手段，如人工巡邏、常規(guī)可見光監(jiān)控、震動光纖、電子圍欄、紅外對射等，無法全天候快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)入侵事件，并及時報警遏制。針對廠區(qū)內(nèi)大場景的監(jiān)控，貴冶側(cè)重于高清全景與局部細(xì)節(jié)兼而得之，利用智能監(jiān)控手段來實現(xiàn)高效準(zhǔn)確的報警，實現(xiàn)全天候的入侵檢測，同時也減少人力資源的損耗。

基于這個出發(fā)點(diǎn)，貴冶設(shè)置周界入侵設(shè)備30臺、全景360度攝像機(jī)2套，周界設(shè)備由基于雙光譜設(shè)計的紅外槍機(jī)、高清球機(jī)聯(lián)動的攝像機(jī)組成，通過先進(jìn)的視頻技術(shù)，在強(qiáng)光、逆光、無光、雨雪霧等惡劣環(huán)境中依然能獲取清晰的圖像，實現(xiàn)全天候的入侵檢測，一旦有人員進(jìn)入圍墻虛擬線范圍，系統(tǒng)進(jìn)行自動跟蹤、識別、報警、錄制，現(xiàn)場巡邏人員實時處置（圍墻內(nèi)由保衛(wèi)部處置，圍墻外報警由轄區(qū)派出所處置），最大限度地減少異常入侵帶來的安全隱患。

同時，配置的兩套全景360度相機(jī)的“點(diǎn)面結(jié)合系統(tǒng)”，在看全景的同時捕捉細(xì)節(jié)，解決了管控超大場景范圍的傳統(tǒng)難題。以廠區(qū)水庫位置為例，以水庫為半徑的3公里以內(nèi)，需要監(jiān)控點(diǎn)位30個以上（視點(diǎn)位密度和設(shè)備性能、場景而有差異），依靠逐點(diǎn)銜接、圖像拼接，才能完成對整個的監(jiān)控，還會不可避免的出現(xiàn)盲區(qū)和死角問題。實踐證明，全景監(jiān)控可以滿足大型周界區(qū)域“看的更高，更遠(yuǎn)，更全面”的需求，并實現(xiàn)多目標(biāo)動態(tài)監(jiān)控。

項目的實施，改變了周界治安依靠人員巡邏、現(xiàn)場蹲守以及普通攝像機(jī)識別率低等治安防控模式，對隱藏在暗處或草叢中的人員亦可進(jìn)行高效探測，讓作案人員無處可藏。

4.4.3 智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用

交通管理在廠區(qū)內(nèi)存在諸多困難：管控項目多，環(huán)境復(fù)雜，很多違法行為取證困難。由于法律法規(guī)并沒有賦予強(qiáng)制性措施的權(quán)力，在執(zhí)法過程中，執(zhí)法人員常常遇到違法當(dāng)事人拒不承認(rèn)違法事實，又不配合調(diào)查取證的情況，容易引發(fā)糾紛，激化矛盾。但是廠區(qū)每日進(jìn)出車輛數(shù)量龐大，從廠區(qū)生產(chǎn)效益和安全作業(yè)的角度出發(fā)，必須要有一套完整的流程方案，來實現(xiàn)對交通系統(tǒng)的規(guī)范化管理。交通管控系統(tǒng)要素在于獲取完整可靠的證據(jù)鏈，在處理現(xiàn)場問題的時候能提供準(zhǔn)確、清晰、合法的證據(jù)。

出于上述思路，此次建設(shè)中貴冶共設(shè)置14個出入口車輛管理系統(tǒng)、14套車輛超速和違停抓拍卡口、50個軌跡識別簡易卡口，記錄、拍攝所有在廠內(nèi)通行的車輛，自動抓拍、記錄、傳輸和處理信息，實現(xiàn)對車輛的24h全天候監(jiān)控覆蓋。一旦發(fā)現(xiàn)在禁止停車的區(qū)域停車，或者車輛超過限制的車速等違章行為，系統(tǒng)自動抓拍、識別、并將報警信息直接推送到管理人員手機(jī)上，同時信息聯(lián)動到出入口車輛管理系統(tǒng)，沒有接受處罰的車輛將不能出廠。項目的實施，解決了車輛交通違章的檢測、識別、取證難等問題，威懾力強(qiáng)，有效遏制了交通違規(guī)行為。

4.4.4 智能消防系統(tǒng)的應(yīng)用

消防系統(tǒng)在廠區(qū)作業(yè)中一直是非常重要的環(huán)節(jié)，由于冶金行業(yè)的特殊性，消防系統(tǒng)更需要重點(diǎn)關(guān)注。例如倉庫存放區(qū)堆放有較多的礦袋等易燃材料，油庫區(qū)存放有大量的油罐，具有爆炸失火等隱患，單靠人員值守，無法做到7×24h實時預(yù)防。

考慮到設(shè)備溫度是檢查設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)的一個重要指標(biāo)，過高或者過低的溫度都在預(yù)示著設(shè)備（或環(huán)境）處于異常狀態(tài)，如不能及時處理，情況惡化，易形成事故，造成損失。貴冶消防智能監(jiān)控就是以設(shè)備溫度檢測作為突破點(diǎn)，利用熱成像監(jiān)控系統(tǒng)，對重點(diǎn)部位進(jìn)行24h巡航檢測，通過非接觸方式，讓監(jiān)控設(shè)備自動去檢測運(yùn)行中的設(shè)備溫度和運(yùn)行狀態(tài)，簡捷、安全、直觀、準(zhǔn)確的查找、判斷設(shè)備過熱故障，迅速采取措施解決防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

貴冶一期在全廠5個重點(diǎn)防火部位設(shè)置了基于熱成像應(yīng)用的高精度防火系統(tǒng)，通過對熱成像監(jiān)測可覆蓋的貨架（貨物）表面進(jìn)行溫度異常檢測，對無法覆蓋的區(qū)域進(jìn)行火點(diǎn)檢測，火情發(fā)現(xiàn)更快速、準(zhǔn)確更報警、高效更處理。一期工程對幾個重點(diǎn)防火區(qū)域設(shè)置巡航掃描，產(chǎn)生火情報警時，監(jiān)控系統(tǒng)會自動對監(jiān)控人員發(fā)出警告，提醒對預(yù)警區(qū)域進(jìn)行處理和排查，配合周圍球機(jī)快速確認(rèn)現(xiàn)場實際情況。項目的實施，增強(qiáng)了貴冶對火災(zāi)的預(yù)防、報警、處置能力。

4.4.5 智能環(huán)保系統(tǒng)的應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)是貴冶非常關(guān)注的要點(diǎn)，每年在環(huán)保上的投入非常巨大。為了提升管理效率和降低運(yùn)營成本，在污水處理上建設(shè)了自動化控制系統(tǒng)（也稱為“中控系統(tǒng)”），借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時采集治理設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)、液位、流量、水質(zhì)監(jiān)測、視頻等數(shù)據(jù)，并結(jié)合工藝流程圖進(jìn)行直觀展示，供廠內(nèi)環(huán)保部和調(diào)度人員查看。從整個行業(yè)情況看，很多廠區(qū)的環(huán)保系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合度不高，重要污水處理工藝環(huán)節(jié)、廠區(qū)關(guān)鍵區(qū)域都缺少高清、智能的監(jiān)控手段，生產(chǎn)過程不可見，安全隱患不可控，給環(huán)保管理帶來了很大的困擾。

貴冶一期智能監(jiān)控在各排口安裝夜間黑光全彩攝像機(jī)28套，全天候24h對廢水、廢氣及現(xiàn)場灑落情況進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析，根據(jù)排放物顏色、渾濁度等信息，將異常數(shù)據(jù)推送給管理者，實現(xiàn)了實時信息與業(yè)務(wù)管理信息的集成，提高了環(huán)保事件的提前預(yù)知能力和及時處置能力。

4.4.6 智能生產(chǎn)監(jiān)控的應(yīng)用

安全生產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)中很重要的一部分，只有保障了員工的安全，才能保證企業(yè)的利益。安全帽作為保護(hù)的重要防范手段，一直是各大企業(yè)要求員工佩戴的，可由于員工自身的疏忽，企業(yè)監(jiān)管力度的不到位，每年還是會發(fā)生各種由于未佩戴安全帽導(dǎo)致的安全事故。除了人為管控這種常規(guī)方法外，貴冶此次利用智能監(jiān)控，輔助對生產(chǎn)現(xiàn)場的人員行為進(jìn)行智能管控。

貴冶智能生產(chǎn)監(jiān)控包括了對原有490余個監(jiān)控點(diǎn)位的利舊，設(shè)計16臺32路模擬硬盤刻錄機(jī)，將模擬信號與數(shù)字信號在系統(tǒng)中并行，確保了模擬信號攝像機(jī)不延時、不丟包。目前實現(xiàn)了磅房無人值守、應(yīng)急站無人值守等應(yīng)用，對廠內(nèi)工作人員是否佩戴安全帽、穿戴制服，是否流動抽煙、撥打手機(jī)等行為進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)可疑行為，向指揮中心和所屬車間報警，相關(guān)人員及時處理，促進(jìn)了人員行為的規(guī)范化。該系統(tǒng)還可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理的不同進(jìn)行功能拓展，定制針對不同用處、適應(yīng)不同環(huán)境的行為智能監(jiān)控，使得智能監(jiān)控更好的與各種環(huán)境、不同需求的企業(yè)管理進(jìn)行深度融合。

貴冶智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，彰顯了智能監(jiān)控平安建設(shè)、減員增效、服務(wù)生產(chǎn)、促進(jìn)管理的“內(nèi)涵”，發(fā)揮了較好的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效應(yīng)：一是提高了貴冶的安防等級，實現(xiàn)了入廠人員事前審核、事中監(jiān)控、事發(fā)處置全智能化流程，減少治安案件發(fā)生，減少國有資產(chǎn)流失，產(chǎn)生良好的社會效益；二是預(yù)先定制各類事件的處理流程，增強(qiáng)了現(xiàn)場處理工作的準(zhǔn)確性、及時性，特別是提高了應(yīng)急事件的處置效率，為挽救生命財產(chǎn)爭取更多的時間和機(jī)會；三是提高了抓捕行動的精準(zhǔn)度，利用監(jiān)控設(shè)備捕獲對象特征，并調(diào)用全廠的監(jiān)控傳感設(shè)備來將具有該特征的信息自動上報，提高抓捕行動的精準(zhǔn)性和安全性；四是實現(xiàn)了無人值守，降低了人的勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)了減員增效；五是智能交通、消防、環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了違章發(fā)現(xiàn)難、現(xiàn)場處置難等問題，確保了交通、消防安全，提升了環(huán)境保護(hù)水平，符合了國家的環(huán)保政策要求，彰顯了良好的社會效益。

5 結(jié)語

智能監(jiān)控系統(tǒng)是一個集人員管理、生產(chǎn)管控、治安防范、消防預(yù)知、交通治理、環(huán)保監(jiān)測于一體的智能化監(jiān)控體系，和傳統(tǒng)監(jiān)控最大的區(qū)別，在于重點(diǎn)依靠設(shè)備自動化、智能化前端處置，解放了監(jiān)控人員依靠責(zé)任心去發(fā)現(xiàn)問題，提高了勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)了不同專業(yè)、領(lǐng)域之間的集中統(tǒng)一監(jiān)控、調(diào)度和指揮，為維護(hù)好工廠生產(chǎn)秩序和環(huán)境提供了技術(shù)支撐。

貴冶智能監(jiān)控項目在兩個維度上實現(xiàn)了突破，一是工廠管理由信息化、可視化向智能化的突破，在優(yōu)化管理、降本增效、人員配置等方面帶來較大的改變，實現(xiàn)了企業(yè)管理水平的提升和生產(chǎn)效率的提升。二是貴冶在全球冶金行業(yè)具有較高的知名度，項目在江銅集團(tuán)及有色行業(yè)的示范意義較大，為冶金行業(yè)推動智能智造樹立了先行先試的標(biāo)桿。

可以預(yù)期的是，做為智慧企業(yè)、智慧城市建設(shè)不可或缺的重要一環(huán)，隨著智能視頻分析算法的不斷改進(jìn)和完善，智能監(jiān)控必將走向集成化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的道路，一定會越來越廣泛的應(yīng)用于社會生產(chǎn)和生活，為保障社會和諧發(fā)展和提升生活品質(zhì)發(fā)揮越來越大的作用。