关于化工企业电视监控系统的优化与改造

陈佳元，张国民，宋兆季

（国家能源集团 宁夏煤业有限责任公司 煤制油分公司，银川 750411）

工业视频监控系统主要是针对工业现场复杂的环境条件而设计的，实现车间、厂区等关键场所和设备的实时视频监视。随着科技和信息网络的发展，工业视频监控系统应具备更完善的功能配置和良好的用户体验。优化原有的监控系统，对提高监控系统的安全管理水平，降低员工的劳动强度，具有跨时代的历史意义[1]。

1 工业电视监控系统现状

某大型煤炭液化企业，工业电视控制系统的组成结构：

一体化防爆摄像机→防爆控制箱→光端机硬盘录像机→交换机→核心交换机→CCTV（流媒体）服务器→监控软件平台→视频工作站。通过将所有视频添加到组织资源中，利用视频工作站对现场进行实施监控。由于摄像机监控点多面广，单个装置需要多台视频工作站进行监控，无法及时了解所需要的监控点位。

图1 某装置视频监控9个画面Fig.1 A device video monitors 9 images

图2 某装置视频监控16个画面Fig.2 A device video monitors 16 images

图3 化工企业全景图Fig.3 Panorama of chemical enterprise

图4 化工企业AR实景图Fig.4 AR Real scene of chemical enterprise

2 工业视频监控系统优化改造目标

化工企业AR 实景一张图充分利用领先的增强现实、工业物联网、人工智能（模式识别、事件检测、车辆跟踪）等技术，通过AR 高点全景摄像机获取化工企业全景，实现危险源、污染源全景覆盖视频，与视场内危险源、污染源、重点公共区域低点摄像机联动，可以轻而易举地实现既关注整体又兼顾局部的大范围立体监控与视频联动，能够以画中画展示低点摄像机视频。同时，通过对接装置区或企业安全数据，在AR 实景视频地图上对危险源点位进行数据展示，加强安全数据联动分析，做到可查询、可搜索、可定位、可描述、可报警、可联动，大大改善化工企业安全风险预警系统，提升化工园区安全、环保风险防控水平。

通过对全景的掌控，实现图中图。实时监控、实时推送，实现AR 鹰眼在大屏解码的同时，可以显示相关的标签操作，以便指挥中心人员更加直观地了解指挥过程[2]。系统支持大小屏同步功能，大屏指的是超高分显示大屏，小屏指的是AR 实景安环图客户端。通过在客户端上进行相关AR 画面显示的布局，系统会自动同步到大屏，大屏无须再进行一次布局操作。同时为了降低高清解码对客户端电脑的性能消耗，采取在客户端通过辅码流进行解码，对于上墙显示，则通过超高分服务器解码高清图像进行显示。客户端如何操作大屏即如何显示，操作同步的延时控制在毫秒级以内。

3 优化改造条件

1）AR 鹰眼是由全景相机和云台相机组成，两个设备是共用一个网络传输接口，所以建议前端AR 鹰眼通过独立光纤的方式接入中心网络，接口带宽不得低于百兆。其他AR 云台设备、AR 球机设备页建议带宽为百兆。

图5 AR云台部署示意图Fig.5 Schematic diagram of AR cloud platform deployment

2）中心服务器一般放置在中心机房，需要处理复杂的任务调度，建议使用千兆带宽。

3）客户端电脑由于需要实时查看AR 鹰眼画面，同时加上画中画显示的其他监控点，需要保证千兆带宽接入，否则可能会导致画面出现卡顿现象[3]。

4）AR 云台主要面向纵向场景，其采用激光对焦，支持62 倍光学变焦，可实现3km 的有效监控，主要用于看得更远。

AR 云台部署要求：

① 安装高度尽可能高，并且尽可能保证3km 视野范围内无遮挡。

② 云台体积较大，为避免安装后设备异常导致的拆卸麻烦，在安装前先测试相关功能是否正常，待测试正常后再进行安装。

③ 云台体积较大，需要考虑四周空间是否足够云台的转动，防止阻挡导致的云台转动异常或者损坏。

④ 云台的重量大约在25kg 左右，所以设备的立杆或者支架要保证足够的承载能力和稳定性，要考虑到抖动或者大风的实际环境。

⑤ 由于设备的安装高度一般都相对较高，并且是全金属结构的电器设备，所以云台的附近都建议安装避雷针。

5）在原有监控系统架构基础上，增加顶层实景平台，服务器、解码器、视频管理平台，实现系统的高度融合与优化提升，将原有模拟摄像机与现有数字化服务器、管理器进行无缝衔接。

4 工业视频监控系统改造效果

1）降低监盘劳动强度，实现系统自动推送报警监控画面，提高事故快速发现、快速识别、快速汇报、快速处理的能力。

2）优化系统网络结构，实现视频监控系统资源的优化配置，提升服务器的大数据处理能力。

3）减少监控视频工作站，减少设备维护工作量，解决现有视频工作站的监控弊端，实现直观、完整、突出、合理、高效、及时准确的工业视频监控系统的建立。

4）实现设备系统内部联动功能，减少人为操作，提高事故事件发现、处理的及时性和准确性。

5 结束语

通过对工业视频监控系统的优化改造，能够有效改善系统的整体性能。在全景视频场景中设定关注目标区域，目标区域出现异常时，报警提示框画中画弹出，并自动弹出标签信息，快速实现AR 高空云台、低点监控相机、低点智能分析摄像机、环境的融合，有效提高了视频监控系统的安全性能，为企业安全稳定生产提供可靠的保障。