智能视频监控在数字油田的应用探讨

摘 要：本文首先分析了智能视频监控的优势和关键问题，并总结技术的原理，分析当前我国油田在数字化建设当中存在的问题，最后列举智能视频监控系统的应用方法，帮助石油企业更好地使用智能视频监控系统。

关键词：智能视频监控；数字油田；应用探讨

中图分类号：TE938 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0331-01

引 言

智能视频监控系统应用在油田当中，具有快速、准确、可靠的优势，系统需要在数字油田中发挥作用，依靠数字油田对油田的虚拟表示，来实现对油田中的信息处理[1]。当前，随着信息化建设的推动，智能视频监控正在受到尤其行业的关注。

1 智能视频监控技术的关键问题和优势

1.1 智能视频监控技术关键问题

数字油田的智能视频监控系统的是通过视频监控对油田内部的情况进行识别、分析油气储备情况、管理现场的人员进出、控制油田机械，从而实现使用机器代替人力对油田进行智能化、自动化的控制。通过对即时数据的分析和传输，该系统能够发现油田存在的异常，并及时通知维修人员。智能视频系统根据计算机视觉理论对油田进行监控，技术的关键在于：对运动目标进行快速检测和跟踪；使用移动摄像机进行视频监控；检查油田中的异常。

1.2 智能视频监控系统的优势

通过在油田中使用智能视频监控系统，可以让监控变得更加可靠，相比于传统石油开采的视频监控需要人工对视频进行分析，智能视频监控系统能够长时间对油田的异常情况进行监控，减少过去因为人员疲劳导致的监控不可靠问题。同时，由于监控系统采用了很多高级算法，不会像人工监控一样存在失误，使得监控具有较高的精度[2]。当视频监控系统发现出现问题时，如不明人员进入等，就会迅速警报，有很快的反应速度。

2 智能检测系统对运动目标的检测方法

2.1 相邻帧差法

相邻帧差法的原理是对相邻的两帧图像进行对比，首先分析图像的亮度变化，在亮度变化不大的情况下分析像素的变化，根据结果分析目标的运动情况。这种方法非常简单，而且十分常用。这种方法将误差分图像极为Dt（i，j），前后两帧图像在（i，j）位置上分别为ft+1（i，j）和ft（i，j），结果为Wi（i，j）。相邻帧分析法需要在背景噪声较小的情况下才能有效地进行视频分析，另外，監控的目标速度不能为零，一般还需要用快速匹配法等技术进行补充。

2.2 光流法

物体在空间中运动时，观测面上会出现瞬时的速度场，这个速度场就是光流。视频监测面上光流除了物体会因为有物体运动产生，也会由于相机运动产生。根据光流能够分析物体的基本属性和运动状态，从而获取大量的信息。当前的光流法一般会根据原理分为三类，分别是基于频域、基于梯度、基于匹配的方法，实际工作中，可以根据不同的工作要求选择合适的方法。

基于频域的检测方式借助速度可调滤波组来对相位和品路信息进行输出，在计算初始光流时精度很高，但是它的计算方式十分复杂，所以可靠性很差。基于匹配的方法可以分为基于区域的方法和基于特征的方法：基于区域的方法会先确定类似的区域，然后对光流相似区域的位移进行计算；基于特征的方法会根据主要特征对目标进行跟踪，具有鲁棒性的特点，但是光流很稀疏的情况下进行特征提取比较难[3]。基于梯度的方法对图像序列的进行时空微分，从而进行2D速度场进行计算。

3 油田数字化建设的现状

智能视频监控是要以数字化油田为基础的，但是当前我国的油田数字化建设还存在着很多不足，智能视频监控系统的应用。需要提高数字化的建设水平，从而更新油田的工作方式，让监控变得更加可靠。

3.1 现场信息网络基础薄弱

油田的位置通常会和城市非常远，一般都是在偏远的山区和戈壁当中，通讯资源十分匮乏。另一方面，油田自主进行通讯建设需要较高的花费，所以油田很难自建通讯设施。这种情况在一些老油田当中非常严重，阻碍了油田的数字化建设。

3.2 数字化覆盖不平衡，信息化和自动化融合不够

老油田的数字化建设十分薄弱，新油田的数字化建设程度很高，因此当前数字油田的建设具有很高的不平衡。同时，油田并没有有效的利用数据和信息的服务，尤其是在算法上仍有欠缺，缺乏足够的油田生产意识，阻碍了油田的信息化、数字化进程。

4 智能视频监控在数字油田中的应用方法

4.1 远程操控是有开采

油气田的位置躲在偏远的地区，当地的工作环境十分艰苦，一些油气田的开采任务量很重，并且随时都面临着危险，很难保证人员的安全。智能监控设备可以在远程就对油气田进行监控，是一种智能化的集中控制。系统会自动判断可能发生的异常情况，同时确定存在异常的位置和具体原因，并将数据传输给监控人员，派出专业人员检修[4]。对一些危险性较高的项目进行监控时，可以使用固定焦距和固定位置的摄像设备进行监控并采集数据，降低劳动力使用的同时，还有效提升了油田的监控水平，进一步推动了油田的智能化的无人化。

4.2 数字化集气站取代传统人工集气站

将全景摄影机安装在材料存放区、发电机房或中心控制室，可以监控机房内的人员流动，并在有不明人员进入时及时发出警报。在集气站的围墙上安装入侵探测系统，能够对人员的出入进行全面的监控，为警卫部门提供支持。

4.3 远程门禁控制

智能门禁系统在我国的石油公司中已经得到了广泛的使用，这种门禁系统能够对人员的指纹和脸进行识别，阻止外来人员的进入，并且可以远程控制大门开关。如果有不明人员不按照要求刷卡或刷脸，磁力锁控制的大门能够避免人员的闯入，并记录不明人员的信息。

5 结束语

智能视频监控技术是油田的发展趋势，通过该技术能够实现对油田的远程操控，解决了人员安全的问题，并且在油田出现问题时能够迅速做出反应，让油田的开采更加安全和高效。油田需要做好数字化建设，并和其他领域合作，促进智能视频监控的应用水平，推动油田的信息化建设。

参考文献

[1]张文香.面向数字油田的智能视频监控系统[D].兰州理工大学，2012.

[2]陈 丽，孙 娜，陈 哲.智能视频监控在数字油田的应用探讨[J].中国管理信息化，2016，19（06）：75.

[3]刘 伟.智能视频监控在数字油田的应用探讨[J].电子世界，2013（06）：91～92.

[4]蒋 丰.采油井智能监控分析技术在油田视频监控中的应用[J].中国安防，2014（10）：94～97.

收稿日期：2018-9-15

作者简介：王岩岩（1981-），女，副高级工程师，大学本科，主要从事无线网络优化和油田数据采集研究工作。