一种应用于海上平台红区内人员的智能监控系统和方法与流程

本发明涉及一种应用于海上平台红区内人员的智能监控系统和方法，属于通信。

背景技术：

1、油气生产在我国经济发展中占有重要位置，但是海上油气平台结构复杂、作业空间有限，危险设备集中，同时又长期受环境载荷的干扰，势必对日常生产带来不利影响，在海上油气生产平台运行的过程中，因天气、设备运转、人员操作等不完全可控因素的影响，一旦发生油气泄露、火灾及爆炸等事故，会造成人员伤亡和重大经济损失，平台的安全隐患已然成为问题的关键。

2、目前，海洋石油平台钻修机区域均设置有“红区”，这里的“红区”指在平台上的一部分区域内，人员可能暴露在高空坠物风险中，这些区域即为高空坠物红区，海上钻井流程复杂且危险，保证工作人员在大海上的安全是重中之重，当前对海上平台人员的风险行为的检测和识别还主要依赖人工研判,这样不仅效率低且很难做到全天候工况，对身处“红区”的工作人员来说安全问题无法得到保障。

3、分析平台安全隐患并采用相应的安全监控技术，可有效降低事故发生的概率，保障海上油气平台的安全运行。但目前仍无相关完善的数智运维系统，因此，面向海上油气平台，找出造成事故的主要因素并开发对应事故重点区域的安全生产监控报警系统，是海洋油气安全生产领域重点研究问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对上述背景技术的不足，提供了一种应用于海上平台红区内人员的智能监控系统和方法，该方法通过与ai盒子联合，进行数据传送、命令控制与信息配置，共同实现了红区视频的实时监测，保障了工作人员的人身安全。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于海上平台红区内人员的智能监控系统，该系统包括智能监控、告警信息管理、设备管理、工单管理、人员管理和系统管理六大模块。

3、所述智能监控模块，用于将红区生产区域人员态势、设备状态、重大作业信息统计、告警数据，实现统一的展示。

4、所述告警信息管理模块，用于定制告警策略模板和通知策略，实现现场异常状况的自动化告警。

5、所述设备管理模块，用于提供对摄像机、控制器和雷达等设备的管理。

6、所述工单管理模块，用于管理红区内的各种工程作业，并为需要在红区作业的人员赋予进入的权限，同时对工单进行增删改查与导出功能，显示已创建的工单信息状态。

7、所述人员管理模块，用于管理需要进入红区作业的各类工作人员，并为需要在红区作业的人员赋予进入的权限，并对人员信息进行增删改查与导出功能，并且支持批量导入导出人员信息。

8、所述系统管理模块，用于提供系统登录、用户管理、角色管理、菜单管理、日志管理和数据字典等系统管理。

9、进一步地，所述设备状态，用于显示摄像头的工作状态，若摄像头全部正常运行，则设备状态显示出的是勾选状态；若摄像头部分故障，地图上显示的摄像头位置播报呈现红色小点，且点位地图此时对于问题摄像头进行轮番动态播报进行系统提示。

10、进一步地，所述用户管理用于对用户信息的查询，编辑，修改密码。

11、进一步地，所述角色管理用于对不同管理者账号进行不同操作权限的设定，同时用于进行增删改查和导入、导出功能。

12、进一步地，所述角色管理，用于进行账号的授权。

13、进一步地，所述菜单管理，用来添加菜单项，创建新的项目或者添加修改子级等。

14、进一步地，所述日志管理，用于记录登录与操作账号的痕迹。

15、本发明还提供了一种应用于海上平台红区内人员智能监控系统的实现方法，该方法包含如下步骤：

16、步骤1：将人脸识别终端、视频数据采集终端、视频数据交换器、ai边缘计算系统、应用服务器、防爆声光报警器所有设备使用定制特定的复合型电缆进行现场连接供电然后接通电源；

17、步骤2：在将人脸识别终端、视频数据采集终端、视频数据交换器、ai边缘计算系统、应用服务器、防爆声光报警器通过使用内部互联网线全部接通到已经配好的工业交换机形成的内部局域网中，根据现场设定的ip地址进行网络连通；

18、步骤3：对进入现场的作业人员进行人员人脸录入；

19、步骤4：管理员会将被允许进入作业的人员进行一个进出现场的权限设定，当作业人员录入人脸完成后，进入到指定区域作业时，不会产生报警，当无授权人员进入时会发生报警提醒。

20、步骤5：当授权人员进入到工作区域时，视频数据采集终端会进行24小时的不间断实时监视，监视的实时画面会传送到我们的视频数据交换器进行存储；

21、步骤6：当授权人员进入到工作区域时，我们的ai边缘计算系统会结合视频数据采集终端拍到的实时画面进行现场人员一个实时的事件数据计算分析，计算作人员有无违规作业，当作业人员有违规现场规定做出违法操作时，ai边缘系统会自动计算识别违规人员违规的报警事项，从而进行多种分类报警(如：禁区闯入、人脸识别、安全帽、跌倒等)，同时ai边缘计算的违规报警画面会传到视频数据交换器中进行储存，现场的实时动态存贮到视频数据交换器中可存储90天，方便日后调取。

22、步骤7：ai盒子判断出的报警消息会实时推送给我们的应用服务器，然后由我们的应用服务器去弹出报警详情消息，弹出报警消息后，应用服务器再将违规的消息传递给防爆声光报警器进行声音警报提醒，提醒管理人员去处理违规事件，也对报警事件能够及时的干预，防止出现不必要的危险事故和经济损失；

23、步骤8：在警报提醒时，应用服务器会同步的将报警事件传输在监控大屏上进行报警事件的实时轮流播报。

24、进一步地，本发明上述步骤3的人脸录入的识别算法包括：

25、本发明人员身份识别算法是通过对人脸区域提取特征可以完成一些人脸相关的任务，比如人脸识别、人脸验证等。目标函数可以表达为公式1：

26、

27、目标函数经过变换后得到下公式2：

28、

29、其中，x表示特征向量，a为anchor，p为positive，n为negative,a为修正超参数，只需关心违背了的部分，因为该部分才对训练有用。

30、有益效果：

31、1、本发明通过深度学习技术框架、人机属性结构化、行为状态结构化，对异常人员、设备、行为事先预警，提高企业安全事故预警效率，防患于未然。

32、2、本发明通过视频数据结合物联感知数据，多维融合应用，实现设备实时状态、环保数据可视监管以及数据分析与状态预警。

33、3、本发明通过视频监控系统与生产控制系统、企业管理系统联动应用，打通数据壁垒，实现安全生产过程可视化、安全管理信息化。

34、4、本发明为海上钻井平台带来了更智能、便捷、高效、安全的工作环境。

35、5、本发明实现了实时人员和重型设备的监控，做到生产过程可视化、生产管理智能化，对平台上异常人员、设备、行为等各类风险行为及施工种类做出分析判决并预警，实现风险源头治理和分级管控，避免重特大事故发生，保障企业安全生产。其次，海上石油想平台操作人员可访问所有数据，以便提供即时决策支持，或者执行进一步的回溯与分析。还可使用数据来优化流程，提高整体性能，助力海上石油平台内人员精细化管理。