熊江宜

摘要：目前，国内采油工程精细化管控要求日益提高，现场安全管理是精细化管理核心内容，传统企业使用的视频安全监控系统性能单一，只能依赖人工识别员工不安全行为，效率低下。本文对石油工程视频监控系统进行研究，以深度学习图像识别技术为核心，对石油工程视频监控系统予以优化，使系统能主动预防和控制安全生产事故，及时警报和处理因石油工人不安全行为形成的安全隐患。

关键词：图像识别;石油工程;视频监控;安全检查

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）25-0171-02

1 引言

石油工程工作场所充满了危险性，安全生产事故时有发生。在工作现场对石油工人进行安全装备检查和安全行为监测能够有效减少事故发生，减轻事故造成的损失。视频监控技术不断普及，在工程现场管理越来越多的应用，企业管理人员通过直观图像可以方便地进行管理和监控，及时纠正违章、防范风险，同时在突发应急情况时，能够远程指挥应急处置，提高应急处置能力。随着人工智能、互联网+、5G等技术的兴起，传统监控系统需与这些前沿技术结合，使监控系统逐步实现智能化、自动化，形成石油工程现场安全管理“人防”“技防”相结合的监管系统。

2 构建石油工人智能安全检查系统

2.1监控系统技术现状

大多数石油矿井施工现场监控采用的为数字录像视频技术，对信号传输的方式为网线传输，具体过程为采用专用设备进行管理视频管控器和终端，从而达到在工作时间内对油矿井的施工监控需求。但在实际施工过程中，不同矿井之间的信号传输能力以及矿井数量等问题，会导致采用传统视频传输方式会被网络波动所影响，以及面对终端访问量的增加，最终导致实效性不足以满足行业标准。除此之外，对于传统的视频管控过程大多采用人工方式，工作量大、昼夜值班等方式会导致值班人员出现视觉上的疲倦，在工作过程中难免出现走神的情况，在特出情况发出时，存在不能及时进行预警的可能性。以及对工人的违规操作和可能出现的安全隐患难以做出“提前预警、提前干预、提前处理”。

2.2构建新型石油矿井施工安全監测体系

（1）油矿井检测标准化操作流程

对石油矿井施工安全监控体系的线路的客观分析，应当根据实际油矿井数目以及油矿工作施工作业实际需要进行构建。首先要要严格遵守标准化检测体系，让安全施工生产能够确实落到实处，然后加强网络技术，让整个安全监管体系在技术方面得到支持。除此之外，在应用视频技术的过程中，注重视频编码和视频输送不同技术的融合，不但要做到整体安全监测体系可视化，而且保证远程视频监控在视频传输过程中做到实时性。

（2）油矿井安全检测体系构架

对于油矿井的安全监测体系实际工作过程中是通过监控的手段将实地工作场景通过视频编码的形式采用无线网络的形式进行实时存档、实时传输，对应的安全管理员借助油矿井的现场施工传输过来的视频对一些违规操作、安全隐患、预灾难进行整体管理。通过存档等方式，可以将现场工作视频通过数据库做出历史比对，以及让油矿井设计人员进行分析处理，做出灾难预处理方案、安全救援方案等一系列安全措施。

（3）油矿井检测体系应用范围

油矿井在实际施工过程中监测安全的单位有：基层安全监测机构、油矿井基建施工单位;油矿井设计施工单位。也就是说参与整个项目具体施工操作单位都需要视频数据，对工地安全进行监管和保证。

油矿井安全监测体系使用的范围是：通过油矿井基层安全管理员使用无线监控器对施工场地中工人施工行为进行实时监测;油矿井项目基层管理处对传输视频数据进行实时分析，对编码视频进行预处理，做好预案工作，对所有施工过程中可能出现的危险及时准备应急方案;通过数据库服务器的上传使油矿井设计施工单位工程人员开展统计数据工作和监管工作，实时掌控现场施工安全状况。

3对视频监测体系优化步骤

上文提到在实际施工过程中由于网络、工作人员精力有限、客户端访问等问题会导致出现安全隐患，为了解决视频检测机制出现的问题。在对国内外先进视频传输技术和硬件设备结合的基础上，深入研究符合油矿井实际施工过程中出现的问题，对一些特定情况进行优化，提升视频传输过程中的实时效应，降低安全隐患出现的可能性。下文分别从：组建符合油矿井需求的局域网、采用新型流媒体技术传输数据、采用智能分析识别技术、采用智能分析识别技术、因地制宜，建立“一油井一政策”体系，五个方面提出问题解决思路。

3.1组建符合油矿井需求的局域网

对于实际施工过程中的油矿井，数据的传输和图像的实时性需要有严格地把控，需要对实地施工现场进行观察布线并做现场测试，对比不同局域网的优劣，可以选择Mesh网进行构建网络。对于油矿井局域网构建模式可以采用网状结构的布线模式，对施工过程中的实时视频、图像进行传输。图像、视频传输分别采用不同的传输通道，提升传输效率。

3.2采用新型流媒体技术传输数据

上文提到由于可能存在多个客户终端在有限的网络带宽中观看同一个实时视频，所以在每个终端都会占用一个带宽资源，使得网络堵塞，造成多终端无法进行同时观看实时视频。经过对系统进行改进，通过新型流媒体技术对实时视频进行整合、合并、分发，极大地节约了视频上传过程中消耗的流量，极大提升了多终端对实时视频同时访问的成功率。

实际操作中，在多终端在同一时刻访问实时视频过程中，让首先访问的用户产生一份访问流量，让实时视频下载到对应的流媒体服务器中，别的用户在进行访问的过程中可以通过再流媒体服务器中进行获取视频资源，不用消耗额外的流量，从而解决多终端同时访问实时视频的问题。

3.3采用智能分析识别技术

具体操作过程是将视频传输、采集融合智能分析模块，使得处理层品平台能够变成“智能检测”监控体系的核心层。在整个过程中采用多分析模式，对违规作业、高空作业、高压作业等场地进行全方位监控，对施工人员行为进行实时检测，出现异常立马报警，有效缓解传统意义上通过人工观察检测报警的滞后性。与人工值班相结合，出现监控信息与预设计算法有不一致行为立马报警，并且向服务器上传数据，学习此次行为是否属于高危行为，并且通知值守人员是否采用人工干预措施。

3.4组建油矿井综合视频信息监控体系

对于油矿井的实际施工场景，要充分对实时视频数据、实时油温油压等信息进行备份，让数据做到集中调控、多层共享，打开管理人员的观看权限，对施工现场的实时监控录像进行备份、上传数据库。同时建立油矿井施工过程中综合信息管理体系，要对不同时段施工过程中出现的数据信息、视频信息、图像信息做到可视化处理，并且管理人员定期分析视频中出现的高危行为，做出预处理方案，并对高危行为进行总结归纳，对一线施工人员开展安全培训教育，降低出现安全事故的概率。

3.5因地制宜，建立“一油井一政策”体系

由于油矿井的情况不尽相同，所以在油矿井的视频监控体系建设过程中应该选择“一油井一政策”体系，从而实现不同复杂环境选择更为合理的政策进行监管，对于不同工种的监控区域所选择的构建方案，应该因地制宜，严防教条主义，严格以实际施工过程中出现的问题考虑解决方案，实事求是，最大限度地提升检测效率，从而降低施工事故出现的可能性。

4安全应用效果

（1）对施工工地工人的行为进行监控，并且能够提供详细的管理规划标准，对施工过程中安全风险评估、施工策划评估做出预案。使用油矿井检测体系能够让整体施工流程更加科学化、合理化，让整体施工行为变得安全可控，对科学管控提供了便利。

（2）智能视频传输。油矿井安全监测体系采用实时监控智能化处理，根据基层指挥部或者风险安全管控部門监控的实时安全情况，再结合安全施工管理条例，通过客户端、手机端对工作人员施工过程进行随时监控，对高危工作区域划分安全等级，实施调控对应的安全保护措施，配合动态图像处理算法，无死角对施工现场进行监控，保证工作人员的作业安全以及施工安全，从而达到提升整体安全管理水准。

5成果预估

本文主要针对油矿井工作环境特殊，危险系数较高而设计的监控体系，通过智能图像识别系统和机器学习算法技术，再结合传统油矿井安全管理条例。对施工人员的穿着要求、施工作业要求、安全区域等做出了系统规范，通过手机端、施工现场屏幕警示、扩音设备等手段进行实时警报，降低使用风险。对传统的人工监控体系进行逐步替代，帮助提升油矿井监测管理水平。

（1）采用深度学习人像处理技术，进行多特征分析建模，并且采用多特征向量融合神经网络、聚合特征目标提取技术等手段解决施工现场可能出现的安全问题，从而解决传统人工监控手段效率低、出错率高的问题。逐步实现半自动化监督体系，保障了油矿井施工人员的安全。

（2）提出了深度学习中目标跟踪算法、结合多特征处理的数据融合检测技术，对现场施工过程中同时存在多个施工违规行为进行同时报警，提升了施工过程中安全水平。

（3）采用了基于光学相机深度学习预报警处理算法，对现有监控设备进行升级调试，连接监控系统到服务器终端传输数据，将传统的监控摄像变成主动防护，实现智能化处理，提升监控过程中的工作效率。

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【通联编辑：梁书】