AI智能视频监控系统在企业安全管理中的应用研究

关键词：AI;视频监控；安全管理

中图法分类号：TP277 文献标识码：A

1问题的提出

因企业在生产经营过程中存在火灾、爆炸、触电、高处坠落、起重伤害、机械伤害、车辆伤害等危险因素，安全风险较高，应用传统的视频监控方法，已经不能适应新一代信息技术环境下企业安全管理工作的需要。随着5G、计算机、传感器技术的进一步发展及应用，企业安全管理将由传统的粗放式管理模式不断向自动化、信息化、智能化的方式转变。因此，采用AI智能视频监控系统加强对企业安全生产进行管控，预防安全事故的发生，成为当前企业安全管理工作的迫切需求。

数字智能视频监控系统是以压缩数字编码处理技术为核心，采用互联网进行传输，应用计算机技术和网络设备进行智能化分析与云端存储，并由摄像头、传输载体及相关控制软件组成的一种新型监控系统，其有助于安全管理部门实施远程多作业场景的视频图像监控与管理。智能视频监控系统对生产作业环境，危险作业、登高作业等作业场所进行监控，能够实现对动态监控对象的数据分析和检测，确保监控作业面操作人员的人身安全，提高对突发事件的预警能力，并能够有效实现对企业安全生产的远程监管，实时获取员工生产作业环境的数据，便于工作人员进行分析，进而实现视频监控系统由单一的管理系统向多功能化的方向发展。

2传统视频监控系统存在的弊端

传统的视频监控装置，只能用来记录和查看视频，通常是发生了安全事故，使用回放等功能调查事故原因，追溯源头和事故过程。现有的智能摄像头，只能针对个别简单的诸如人员闯入、异常声音等状况进行识别报警，无法实现监控作业现场安全、安全风险识别以及风险预先报警功能。其存在的弊端主要有：一是存在时滞性，反映问题的时效性差。传统的视频监控系统主要是由人根据实际情况对回放资源做出判断，目前的监控网络缺乏完善的智能技术。比如，某个作业场景发生了安全事故，虽然可以通过视频监控看到发生的全过程，但是对于安全部门来说并没有及时通过系统得知，因而问题并不能在第一时间得到妥善处理，因此就视频监控的目的性而言，传统视频监控功能距离目标功能还是有一定的距离的。二是空间的有限性，造成资源浪费。在传统监控系统中，大量的视频数据需要被存储以便日后调取查看，数据存储时间长达好几个月，造成存儲系统压力巨大，需要大量的存储硬件设备，另外还需要专门的工作人员来实时观看，造成人力资源的浪费。三是用户体验差，不能满足信息化需求。传统的监控系统需要花费较多时间回观录像才能找到现场记录问题，甚至需要增加电子设备来提高图像显示的清晰度，其时间长，速度慢，不仅增加了设备成本，而且管理费用也大幅度提高。

3 AI智能视频监控系统的架构及实现

AI智能视频监控系统将人工智能技术与安全管理工作有机结合，实现了安全管理工作的实时监控、自动发现问题、安全风险主动预警，以及控制预防为主，关口前移，防患于未然的目的。系统平台主要功能模块包括web端推理管理平台、数据可视化展示模块、设备管理模块、智能预警模块、事件日志模块等，支持报警事件及时推送、展示，事件回溯查询，历史数据统计分析、支持设备、算法集中配置，为无人化综合监控提供了有力支撑。公司配置了平台硬件，主要包括：智能算法装置、智能摄像头、智能手机、扩音器、高音喇叭。

3.1系统的总体架构

由于公司生产作业场景的多样化，需要对不同空间场景的作业面进行监管。根据公司生产作业安全管理的需求，系统的架构除了实现传统的监视系统功能外，还需具备远程视频传输、自动异常检测与报警、结构化的视频数据存储等功能。在系统终端安装数字视频录像、数字视频服务器以及数字视频控制设备。

具体分为以下3个部分。

（1）视频监控系统。其主要由前端摄像机、拾音器、摄像机供电电源、传输网路；后端视频监控接入交换机、网络硬盘录像机、显示器等一些外围设备组成。其中，前端设备负责现场视频信号的采集，并通过网络、光纤、交换机等系统将采集的图像数据传输到后端设备，以实现对数据的采集、传输、回放、预览操作。

（2）信息传输系统。通过构建统一平台，使用WEB浏览器和手机客户端两种门户服务方式，降低使用的复杂性，将视频监控、安全管控、消防监测、车间作业监控、外场作业监控等多个系统，根据不同使用场景和使用习惯，在WEB浏览器和手机客户端之间进行界面交互，以提升用户体验感。

（3）数据管理系统。能够明确企业各管理级对数据的使用权限，提供不同场景的手机监管应用服务，随时查看车间、施工作业场所的安全生产状态，接收可能发现的异常情况并及时做出预警和跟进处理，发起或参与安全事故的协同办公。对作业面的每个场景进行观察，并通过指令对分布式服务器上的数据进行调用，实现每个分控中心主机的监控视频和数据的共享。

3.2系统的实现过程

本系统是基于视频采集卡技术，采用深度学习神经网络算法来完成智能分析任务，进而对整个企业不同地区的生产场所进行安全生产监控管理。应用智能算法对摄像头捕捉到的图像进行比对并不断修正，通过计算机或者手机等可移动设备实现信息采集、汇总与反馈，以加强信息传递的时效性，提升其对环境变化的感应与决策能力。

将视频传输数据、录像参数系统控制数据等通过网络回传至中心服务器进行处理：推理平台计算服务获取视频流数据后进行解码，将解码出的图片输入到算法中进行计算识别：平台将获取到的识别结果根据设置好的算法报警策略进行过滤，之后将过滤出的结果和对应的图片进行存储，同时报警信息通过云平台实时推送到监控中心。视频监控系统承载于企业内部网络，借助互联网出口实现手机、计算机远程访问与视频监控。

4 AI智能视频监控系统的应用分析

4.1应用场景

该系统以管理平台为载体，以实现子系统的集成化。监控中心作为安全指挥调度的根据地，对视频监控、报警、语音对讲等进行集成接人，实现集成化管理，并采取报警联动视频、视频开启对讲、上传报警等多种联动机制在企业实际应用作业面场景中实现对生产现场各种安全违章的实时自动抓拍及报警，安全管理人员能够通过智能手机连接现场摄像头查看确认后，及时喊话制止，消除安全风险，避免安全事故的发生。

公司研发团队通过自主开发，实现了在原有视频监控系统上加装AI智能算法装置，在需要警示提示的作业场所加装智能摄像头和扩音器，通过编写AI算法程序，实现了对诸如人员进入危险区域不戴安全帽、在禁火区动火、车辆违反规定逆行、人员不按规定走安全通道、人员在禁烟场所吸烟、登高作业未做防护、禁入区域有人员闯入等安全风险的全天候监管。摄像头捕捉发现的问题能及时报警并发送至安全管理人员的智能手机上，安全管理人员可以直接查看现场状况并远程喊话，以确保消除安全隐患，避免酿成安全事故。

4.2应用优势

4.2.1实用性

智能化的视频监控系统采用智能识别代替传统系统中的人工实时观看，只要监控系统一直处于工作状态，就可以保证实时监控，减少了人工监控中的一些不可控因素。比如，监控人员中途有事出门几分钟、上洗手间等。系统还有一个更加“诱人”的特点——节约成本。它采用智能识别代替人工监察，实现24小时实时监控和精准分析，企业只需安排技术人员定期对系统设备进行维护，从而减少了企业雇佣和管理安保人员的一系列费用，另一方面，智能化的监控系统能够及时处理系统收集的视频资源，系统不需要过大的存储空间，进而减少了物理存储设备的成本。

4.2.2可靠性

智能化的實时监控系统在工作效率方面要比传统监控系统高出许多，它能够快速又准确地找到问题并及时发出警报，工作人员能够根据警报的类型在第一时间获取事故的发生地点和事故类型，节省了大量的反应时间以及根据事故类型做出相应措施的时间。在事故发生时，时间就是生命，智能化的监控系统在很大程度上降低了发生重大事故的风险，当事故发生时也可以阻止事故的进一步恶化。由于传统的视频监控系统并不能做到真正意义上的全天候监控，作业人员往往抱着侥幸心理，所以安全违章行为屡抓屡犯。由此也可看出传统的视频监控系统并不能在根源上遏制安全事故的发生，而智能化的系统能通过精准的实时监控给人们敲响警钟，一旦员工有不符合安全的行为，如忘记戴安全帽，系统就会马上警报，还能够通过智能手机查看并直接干预，从而提高员工的安全意识，从根源上减少安全事故的发生，提高安全管理水平。

4.2.3安全性

本系统采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，实现敏捷连接、实时业务、数据优化，以及实现智能、安全等方面的关键需求。采用深度学习算法，对视频数据进行结构化处理，并做不同维度的分析，以提高目标的识别准确性。实现多元视频监控，支持高清视频监控、智能视频监控、移动视频监控，全面提升视频质量和监管水平；实现系统融合，实现视频监控、报警等系统的集成，各子系统根据预案进行联动；实现可视业务管理，当进行操作时启动指令发送至视频监管系统，联动相应的摄像机预置位，并可实现相关数据的OSD视频叠加；实现立体监管模式，实现移动网络通过移动终端（手机、平台等）对现场进行监管，促进实现本质安全，提高安全管理水平。

5结束语

针对AI智能视频监控系统，一方面要不断扩展新的智能监控程序，全面覆盖企业存在的安全违章行为，另一方面，应用各种智能传感器，将生产过程涉及的设备安全风险自动报警纳入安全管理系统平台中，实现对作业现场设备安全风险的自动报警。下一步，还将在深度和广度上对其不断挖掘，在大数据、人工智能等技术驱动下，逐步向全过程实现本质安全的方向迈进。

作者简介：

张鹏（1970—），本科，工程师，研究方向：安全管理。