基于5G 技术的武汉卷烟厂安防监控建设应用与研究

宋 煜 江志凌 吕忠闯

（湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂，武汉，430040）

0 引言

当前5G 时代正加速到来，针对5G 通信网络高带宽、低延时、大连接的特点，市场催生了许多智能化应用场景的实现方式。5G 时代的智能应用将大幅改善工业厂区的劳动条件，减少生产线人工干预，提高生产过程可控性，最重要的是借助信息化技术打通企业的各个流程，实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通，并在此基础上实现资源的整合优化。

其次，工业物联网的应用发展将网络和实体系统紧密联系在一起，也就是物联网将生产现场的处理器、传感器连接起来，使得机器人之间可以进行通信，可以互相沟通，而机器和人的工作将不再会严格分工，未来制造系统把人和机器融合在一起。

数字双胞胎是未来社会中另一个重要的角色，智能制造的整个流程都有一个数字孪生模型，系统里包括了现实世界的任何东西，甚至可以是应用或者操作指南手册等。

此外，智能制造系统里还有人机交互，即人和机器人之间的互动，以及使用人工智能技术驱动、优化产品和流程等等。工厂还可以使用智能技术做一些预测性维护或者预测机器能耗等工作，未来越来越多新的具有智慧的创新功能都可以在智能工厂里实现。

1 实施背景

武汉卷烟厂新厂区以建设成为“国际先进、国内一流”的现代化数字化工厂为目标，充分响应企业和生态和谐相处的‘生态型、环保型、节约型’的现代化绿色企业新要求，已经形成了以生产中高档烟草与加工为主的“湖北中烟核心生产基地”，新工厂于2018 年11 月正式建成投产，三班运行。

目前，武汉卷烟厂为加快三型企业建设，统筹考虑新工厂系统建设的集成性、联动性、主动性、智能化要求，将工厂建设成为一个具备集成对接和集中管控移动服务应用平台的“双一流”卷烟工厂，实现 “1563”方针目标，希望在整体信息化架构的支撑下，进一步提高厂区统筹、规划、决策的智能化水平。

从技术背景看，当前的5G 技术能够为智能工厂提供全5G 覆盖的云化网络平台；精密传感技术作用于不计其数的传感器，在极短时间内进行信息状态上报，大量工业级数据通过5G 网络收集起来，可以形成庞大的数据库，工业机器人结合云计算的超级计算能力进行自主学习和精确判断，给出各类最佳解决方案；在一些特定场景下，借助5G下的D2D（Device-to-Device，设备到设备）技术，物体与物体之间直接通信的方式，进一步降低了业务端到端的时延，在网络负荷实现分流的同时，系统反应更为敏捷；生产制造各环节的时间变得更短，解决方案更快更优，生产制造效率得以大幅度提高。这些技术都为武汉卷烟厂的生产系统、管理系统进行智能化改造提供了可能性。

2 实施目的

对于武汉卷烟厂而言，安防监控重于泰山，因此，本文项目研究实施的目的是：利用5G 通信技术模块的无人机、巡检机器人、无线摄像机等载体，实现卷烟厂厂区的无人、自动化巡查巡视，从而提升厂区安防的基础设施智能化水平；在软件层面，将采集的相关图片、视频数据统一纳入工厂综合管理平台，实现相关系统的联动管理，更大限度提高管理效率，达到“数字安防保平安、智能办公增效益、智能物管提升效率”的目标。

3 整体研究

现阶段，本文研究实施的安防监控方案与过去传统安防监控方案有很大不同，本项目研究克服了人为因素带来的弊端。

传统的安防监控方案一般存在以下问题：

1）安保人员不稳定，流动性大。

2）人力安保工作容易受到多种客观因素影响，从而导致安保防范有疏忽。

本方案应用先进的基于5G 无线通信技术连接智能巡检机器人，实现机器与人之间、机器人与机器人之间跨地域的集群管理，巡更数据实时上传，实现视频监控、地图上报、地图定位、人脸识别、视频回传、实时预警。此外，本方案通过专业的管理界面对系统中的机器人设备群组等资源进行统一调配管理，合理实现厂区的无人、自动化巡查巡视。安防机器人在巡检过程中的可靠性、持续性、稳定性等方面具有明显优势，可大幅降低工厂用人工的成本。

3.1 设计部署方案

3.1.1 设备部署

本项目在部署过程中，形成前端设备通过机房内MEC服务器直接将数据传输中安防机房，与无人机、机器人、移动监控系统服务器进行连接，降低通信延时，实现对前端设备的控制。设备部署图见图1。

图1 设备部署图

3.1.2 网络架构

三套系统（机器人巡检系统、无人机巡检系统、移动监控系统）网络传输均需使用第五代移动通信技术，网络架构图如图2 所示。

图2 网络架构图

3.2 设计实施方案

本项目通过无人机、巡检机器人、无线摄像头等载体，实现在厂区的无人、自动化巡查巡视，从而提升园区安防的基础设施智能化水平；软件层面将采集的相关图片、视频数据，统一纳管至工厂综合管理平台，实现相关系统的联动管理，更大限度提高管理效率，达到数字安防保平安、智能办公增效益、提效率的目标。

在本项目中，开发集中展示平台，利用该平台采集各子系统（机器人巡检系统、无人机巡检系统、移动监控系统）的视频、报警信息以及必要的状态事件，统一向武汉烟厂厂区管控平台进行推送；开发流媒体服务（RTSP TCP），每个摄像头给武汉烟厂厂区管控平台提供一个固定的RTSP地址，方便武汉烟厂厂区管控平台直接用播放器播放；告警和状态信息由武汉烟厂厂区管控提供WebService 服务和接口文档，本项目把采集到三个子系统的相关告警和状态信息推送给武汉烟厂厂区管控平台。

4 机器人巡检系统

智能巡检机器人系统可通过5G 无线通信技术连接，实现机器与人之间，以及机器人与机器人之间跨地域的集群管理，巡更数据实时上传，视频监控，地图上报，地图定位，人脸识别，视频回传，实时预警。此外，还可通过专业的管理界面对系统中的机器人设备群组等资源进行统一调配管理。功能设计图如图3 所示。

图3 功能设计图

5G-CPE 加载于巡检机器人本体上，整个系统功能设计上集成有服务器，它作用于各项智能化应用分析，同时机器人使用5G-CPE 与后端服务平台进行通信。

4.1 系统总体介绍

机器人巡检系统由传感系统、传输系统、运动子系统、供电子系统、监测子系统以及控制子系统等多个子系统集成。后端服务器部署在安防监控机房，通过5G 网络实现后端服务器与前端机器人的数据传输及控制工作。同时，后端服务器与现有监控系统实现对接，能够使监控系统实时调用巡检机器人数据；实现机器人巡更数据实时上传、视频监控、地理位置上报、短消息通信、人脸识别、视频回传、实时预警、重大信息发布；此外，还可通过专业的管理界面对系统中的机器人设备群组等资源进行统一调配管理。

巡逻机器人系统平台包括：机器人列表、报表查看、系统配置、位置地图、人脸抓拍记录、人脸抓拍照片等6大项。

系统可通过多种方式进行查看或控制，用电脑端、平板端和手机端都可以随时掌控机器人的状态，并且巡逻机器人在巡逻过程中的实时监控、语音、图像、事件等所有数据实时上传到控制中心。巡逻机器人在自主巡逻中，可进行自主避障、自动充电、检测识别、警示提醒等工作。

智能机器人可代替人工进行日常的巡视和检测工作，具有自动巡检功能。机器人可按照每日规划的巡视检测任务，定时开始巡视检测工作；可根据预先设定的巡检点的位置，沿着预定轨迹依次进行自动巡检。机器人搭载有各种高精度数据采集设备，包括高清摄像机、红外热像仪、温湿度和高保真声音采集器等，通过移动监测的方式，实现全厂信息监控的全覆盖、全检测。

机器人巡检路线可分为固定巡检路线和临时巡检路线。固定巡检路线可事先确定，绘制路线后机器人进行巡检建模并进行自动巡检。临时巡检路线可匹配短期内需重点巡视路线，绘制路线后由机器人重点巡视，具体巡视频次可根据实际需要设定。

4.2 系统功能清单

4.2.1 自主导航功能

用于实现机器人地图构建、自主定位、自主导航、智能避障功能。采用多传感器融合的自主导航技术，通过16线激光雷达（距离大于50m）、超声波、IMU、碰撞开关等传感器完成导航功能。遇到障碍物机器人会自动停止或绕行。

用户系统可以结合SDK 实时获取环境地图、定位信息和位置信息；根据用户应用需求，自主导航、巡逻路径、自定义动作等均可进行灵活组合。

4.2.2 远程遥控功能

在厂区巡逻过程中，巡检机器人通过红外摄像头发现周边高温点、烟雾异常等现象，启动报警系统，通知后台前往处理，并可在夜晚部署特定区域，发现异常及时报警；通过视频解析，对周边环境进行判断，对现场异常情况实时反馈至管理后台。

机器人在夜晚使用红外热成像进行识别，或者采用红外补光灯进行可见光识别。机器人的摄像机为微光夜视级别，在有路灯的情况下也可以工作。

4.2.3 视频监控功能

巡检机器人系统的视频子系统由云台摄像机与四路环形摄像头组成：

1）实时视频可以传输到后台和监控中心；

2）视频可以实时存储，供随时查看调用；

3）视频数据具有回放、播放、暂停，检索等功能。

该系统可由集中展示平台提供视频接口，供厂区管控平台进行调用播放。

4.2.4 任务管理功能

巡检机器人系统可以设置多个巡逻任务，每个巡逻任务可以设置相关导航点，机器人可在导航点执行所设置的任务，如音视频图片文字播报等。

支持自动巡逻、手动巡逻、排班等多种巡逻方式。

4.2.5 成像报警功能

巡检机器人本体搭载红外热成像仪上传热成像画面，并可显示热成像画面，确保夜间昏暗环境下的可视化监控效果，若监测温度超限（此高温报警阈值可在PC 端进行设置）会向后台管理平台发出报警信号。

4.2.6 人体测温功能

巡检机器人本体系统通过热成像摄像机对行人的额头温度进行测量，可快速在人群中自动检测到体温超过37.3℃的人员，并发出提醒（体温偏低或体温偏高），工作人员可进一步复核确认。例如，室外使用人体测温功能，比较容易收到阳光、汽车等干扰，在阳光直射下，人的头发很容易超过40℃，而热成像无法分辨头发和额头，需要人工确认。

4.2.7 甄别排查功能

巡检机器人本体系统的红外夜视摄像机主要用于在无可见光或者微光的黑暗环境下，采用红外接收装置主动接收物体上红外光。但是，监控所看到的是由红外光渲染的画面，而不是可见光反射所成的画面，这时拍摄到的黑暗环境下肉眼看不到的画面，其具体行为或物体甄别需要人工判断。

4.2.8 烟雾火警功能

在厂区巡逻过程中，巡检机器人通过红外摄像头发现周边高温点、烟雾异常等现象，启动报警系统，通知后台前往处理，系统亦可在夜晚部署特定区域，发现异常及时报警。巡检机器人在巡逻过程中通过视频解析，对周边环境进行判断，将现场异常情况实时反馈至管理后台。

巡逻机器人安装有环境传感器（烟雾、TVOC、CO、CO2气体传感器，PM2.5 传感器，温湿度传感器）以及红外夜视摄像机，如发现异样，系统后台自动预警。

4.3 巡检机器人

巡检机器人是整个项目系统的主要设备，主要使用天巡号，如图4 所示。

图4 机器人设备图

机器人巡检系统配备有满足要求的充电桩、服务器、管理平台和PC 电脑，用于管理机器人巡检系统，并满足整体项目要求。

4.3.1 机器人功能要求

全方位、多监控，采集视频、音频等信息，适应复杂环境。采用传感器融合的方式导航，包括：大激光+小激光+超声的方式进行建图、导航及避障；同时增加同步建图（SLAM）：通过实时得到的全局地图与高精度地图中的特征物进行比对，能加强机器人的定位精度并实现自主导航。

机器人安全防护模块共有远距离激光防护、中距离激光防护、短距离8/12 路超声防护和零距离碰撞停障四级防护体系配置，用于确保机器人在安保巡逻过程中与周边环境保持相对安全的距离，以避免伤害与被伤害。巡检机器人通过大激光+小激光+超声等多种方式进行导航避障功能实现，当机器人在巡逻过程中遇到阻挡，机器人会语音提示“正在巡逻，请注意避让”。若障碍物一直不动，机器人会在10s 中后绕过障碍物继续巡逻；当障碍物移动，机器人识别到没有障碍物了也会继续巡逻；若出现障碍物过大，无法绕开，机器人将停止不动，并在一定时间内取消任务。下雪天气可以正常工作，但巡逻路面结冰会造成轮胎打滑无法巡逻；雷电天气无法进行户外巡逻，可能会出现雷击造成电子元器件损坏的情况。

机器人巡逻对路面的要求是，巡逻路面平整，无超过20cm 的沟，无超过3cm 的坎。

4.3.2 情况监测

1）环境异常预警。

巡检机器人安装有环境传感器（烟雾、TVOC、CO、CO2气体传感器，PM2.5 传感器，温湿度传感器）以及红外夜视摄像机，设置触发阈值，发现温度过高等情况，系统后台自动预警。

2）人脸识别黑名单预警。

可疑人员能通过人脸识别方式识别。机器人在识别到人脸后，和机器人本地人脸库进行对比，然后在客户端展现人脸为黑名单并实时预警。

3）智能识别。

在厂区巡逻过程中，机器人通过红外摄像头发现周边高温点、烟雾异常等现象，启动报警系统，通知后台前往处理，并可在夜晚部署特定区域，发现异常及时报警；通过视频解析，对周边环境进行判断，对现场异常情况实时反馈至管理后台。

机器人在夜晚使用红外热成像进行识别，或者采用红外补光灯进行可见光识别。机器人的摄像机为微光夜视级别，如果有路灯照射，也可以工作。

4）犯罪震慑。

智能巡检机器人可进行自主巡逻，可为机器人巡检增加巡逻密度，提高威慑作用。在巡逻过程中，机器人当发现可疑人员，使用人脸识别的方案识别到人脸后，和机器人本地人脸库进行对比，然后在客户端展现人脸为黑名单并实时预警；同时通过远程喊话，提醒周边人员提高警惕，对可疑份子进行驱离驱散；可实现双向对话功能，通过后端监控人员与可疑人员对话，牵制可疑人员行动，为安保人员赶往现场预留时间，有利于减少违法犯罪活动，提高厂区自身安全。

4.3.3 充电桩安放选址占地要求

巡检机器人需自主充电，其充电桩占地面积应大于2m×2m，且应为水平地面，不能布置在斜坡上。

充电桩最低配电要求：AC220V 10A，推荐使用2.5mm2以上线缆，三相插座，需接电良好。

充电桩安装固定方式：使用4个M8地脚螺栓进行固定。

环境要求：为保证充电精度，充电桩周围需要环境整洁，尽量在建筑物旁边，充电桩朝向需要有明显的特征点（侧面有一堵墙或者类似物体为最佳情况）。为保证安全，接触式充电桩需要遮雨，不能淋雨浸水。

4.3.4 其他注意事项

1）巡检机器人的存放需要遮雨，不能有淋雨浸水的情况；

2）机器人在扫图后，建的点图的周围1.5m 内不能有明显障碍物；

3）机器人维护地点需要遮雨，不能有淋雨浸水的情况。

5. 无人机巡检系统

5.1 系统总体

5G 无人机巡检系统主要是通过远距离无线技术将云台相机的图像实时传输到地面站，通过数据传输技术将无人机的各项飞行数据传输到地面站，同时进行航点、航线等远程控制。

基于统一控制平台实现对无人机飞行任务的控制，支持自动执行飞行任务和手动操控两种模式。指挥中心人员可以通过大屏电视墙或者客户端电脑查看无人机的实时图像，以便根据现场情况及时、准确地进行指导和指挥。

无人机智能巡检系统由飞行平台、挂载系统、无人机综合管控平台组成。

5.1.1 飞行平台

飞行平台主要用于携带挂载设备在厂区范围内执行各种飞行任务，并完成日常工作和突发事件的处置。

1）具备抗风、抗雨以上级别的能力。

厂区所处位置要求飞机具备良好的抗风和抗雨能力，同时还需要有一定的抗腐蚀能力，避免盐分侵蚀对无人机线路造成影响，减少摔机风险。

2）具备航线飞行能力，拥有避障系统。

无人机日常工作一般以固定线路的巡逻为主，无人机可以按照提前规划好的航线自动飞行，控制人员仅需要操控云台相机对于线路上场景进行观察和处置，不用考虑飞行本身的问题。避障系统可以让飞行更安全，规避大量的突发状况造成的摔机风险。

3）飞行器自检和故障处置能力。

智能化无人机需要具备开机自检、各模块自检的能力，特别是飞控和电池需要具备智能分析功能，实时侦测飞行器控制和电量状态，具备确保在突发状况时可以做出自纠措施的能力。

5.1.2 挂载系统

挂载系统是无人机在各种工作场合、针对实际的情况快速更换的各种任务设备。通过丰富的挂载，无人机可以有效地完成各种飞行任务。

1）视频类挂载。

视频数据是最直观的信息采集手段，通过视频数据，厂区工作人员可以有效地掌握现场的各种信息，所以，针对白天和黑夜、观察范围的远近，挂载需要有高清云台相机、热感相机等以分别应对不同的场合。

2）功能类挂载。

无人机搭载视频设备并不能完全满足厂区的日常巡逻工作，特别是在一些固定场所或固定状态下的无人机处置，单单视频信息采集已经远远不够，如需要搭载大功率喊话器，搭载高流明探照灯等。通过视频定位和功能使用的有机结合，确定无人机的挂载。

5.1.3 无人机综合管控平台

整合所有的在管无人机信息资料，并且通过指挥中心统一管理飞行任务和前端数据，具备前后端工作人员实时交互功能，有效提高工作效率。

1）注册无人机可以通过平台实时了解基本信息，比如无人机所在区域，当前状态，剩余电量，工作计划等。通过基本信息的统计，可极大地提高无人机使用效率。

2）前后端数据实时同步，多架无人机可以同时与指挥平台进行交互，实时传输前端画面以及飞行数据。打破常规无人机只能在前端工作的传统，通过后端平台的统一管理和实时交互，通过信息同步来构建无人机空中监管网络，真正解决空中视野死角问题。

3）后端平台具备干涉和操控前端无人机相关设备和功能的能力。

无人机的前后端使用者在观察问题和处理事情的方式方法上会有区别，而无人机平台可以直接操控前端无人机挂载，进行转动拍摄录像、喊话等功能，可以有效解决前后端指挥不一致的问题，而且后端平台操控无人机设备也可以让前端无人机直接采用自动飞行模式，极大地提高了工作效率，降低了人工成本。

4）与其他平台之间信息共享，数据库互通。

无人机管控平台需要具备与其他管控平台对接的通道，通过简单调试就可以实现平台间的信息共享，数据库互通，真正建立大数据平台。

5）无人机管控平台需要具备功能模块的叠加和定制开发的能力，包括违停车辆识别、人脸抓拍、定位等相关的功能。通过智能化的分析辨识，节约厂区工作人员处理海量的飞行视频数据的时间。

5.2 功能清单

5.2.1 自动巡检功能

无人机通过系统可设定巡航线路，并具备自动返航功能。

5.2.2 电子围栏功能

无人机系统可以在后端管理平台设定无人机飞行范围，无人机将不飞出设置区域。

5.2.3 人员识别功能

无人机摄像头可以实现人员识别功能，在巡检人员禁入区中，一旦发现人员，可进行告警，自动对焦，对准人脸后，无人机自动进行抓拍，并识别比对，再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

5.2.4 车辆识别功能

系统中的无人机在正常起飞条件下，无人机高度固定、云台角度固定的条件下，在进行航迹飞行的过程中可以实现车辆识别功能，在巡检车辆禁入区，一旦发现车辆，可进行告警，并自动悬停，对车牌抓拍，并识别比对；再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

5.2.5 三维建模功能

无人机系统可通过软件选定建模目标区域，一键完成图像数据采集，将数据上传到软件中可以完成一键式建模，且用户可根据需要设定输出不同质量的三维模型，提供建模算法SDK 与集成至无人机管理平台中的建模功能。

5.2.6 人群聚集驱散

在巡检过程中，无人机将实时视频传给后端平台，通过在平台识别出聚集人员后，可实现告警推送，然后通过喊话器进行驱散；再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService服务推送至厂区管控平台。

5.2.7 口罩识别功能

无人机在具备人脸抓拍的情况下（自动对焦），将实时画面传给智能服务器，后端智能服务器进行口罩分析；再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

5.2.8 火点检测功能

通过热成像检测火点信息，将报警信息推送至后端平台；再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

5.3 无人机

无人机系统主要使用设备是无人机，如图5 是本项目所选用的无人机设备Z4B。

图5 无人机设备图

Z4B无人机是工业级设备，采用GTZMHD30X相机云台，具备30 倍光学变焦镜头。

无人机状态管理可通过手机APP 或者计算机管理平台实现。手机APP 可进行无人机实时图像查看、无人机状态查看、航迹规划、电子围栏等，计算机管理平台可进行无人机登录注册、飞机管理、任务管理、飞机列表、飞机状态显示、飞机视频显示、口罩检测结果显示、人员聚集检测结果显示、车辆违停结果显示、火情结果显示、算法识别通知提醒系统、视频回放列表、视频回放按照日期筛选、视频回放按照事件筛选、事件统计分析、相机控制等。

6. 移动监控系统

6.1 系统总体

图6 移动监控网络结构图

移动监控系统可以定制临时布控监控摄像头，基于5G摆脱有线的束缚，用于重要活动场合的临时监控、机器问题故障的无人值守等。

该系统利用GPS 实时定位、5G/5G-CPE 网络通信，高清图像实时回传。指挥方式多样性，能够利用大屏幕、电脑、手机实现调度指挥；可实时远程监控，并支持双向对讲；适应性好，能满足在多尘、雨水、颠簸、频繁移动等恶劣条件下稳定使用；部署速度快，免安装免调试，拿起就能用，可支持露天部署。系统网络结构如图6 所示。

6.2 系统功能清单

6.2.1 移动卡口功能

移动监控系统可支持车牌识别，车辆测速通过5G 回传到指挥中心。车辆测速通过固定摄像头实现。

6.2.2 黑名单布控功能

移动监控系统支持平台下发黑名单车牌，设备识别到符合黑名单的车牌，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.2.3 定位跟踪功能

移动监控系统支持GPS 功能，可将监控车辆位置实时上报到管理中心，再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.2.4 人脸识别功能

移动监控系统可与现有武汉卷烟厂人脸识别系统对接，实现人脸检测抓拍，双击抓拍到的图片可以显示前后10s 视频，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.2.5 口罩识别功能

移动监控系统支持8 路人脸识别（1080p 视频流）或20 张/s 图片流比对报警，支持人脸比对，未戴口罩报警等，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.2.6 语音调度功能

移动监控系统支持调度平台集成语音对讲装置，在有警情状况下，警员能通过对讲装置与中心人员取得联系，实现远程指挥。

6.2.7 区域布控功能

移动监控系统通过在指定区域设置区域入侵规则，一旦发现有人闯入规则区域，系统即提示越界报警，并将报警信息推送至后端平台，再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.3 布控球

移动监控系统主要使用设备是移动4G 布控球DHMSB-L200，如图7 所示。

图7 移动4G 布控球DH-MSB-L200

该布控球支持GPS 实时定位、5G/5G-CPE 网络通信，高清图像实时回传；可实时远程监控，并支持双向对讲；适应性好，能满足在多尘、雨水、颠簸、频繁移动等恶劣条件下稳定使用；部署速度快，免安装免调试，拿起就能用，可支持露天部署。用于重要活动场合的临时监控、机器问题故障的无人值守等。

6.3.1 移动卡口

支持车牌识别、车辆测速，通过5G 回传到指挥中心。车辆测速通过固定摄像头实现。

6.3.2 黑名单布控

支持平台下发黑名单车牌，设备识别到符合黑名单的车牌，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.3.3 定位跟踪

支持GPS功能，将监控车辆位置实时上报到管理中心，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.3.4 人脸识别

可与现有武汉卷烟厂人脸识别系统对接，实现人脸检测抓拍，双击抓拍到的图片可以显示前后10s 视频，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.3.5 口罩识别

支持8 路人脸识别（1080p 视频流）或20 张/s 图片流比对报警，支持人脸比对，未戴口罩报警等，可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

6.3.6 语音调度

调度平台集成语音对讲装置，在有警情状况下，警员能通过对讲装置与中心人员取得联系，实现远程指挥。

6.3.7 区域布控

通过在指定区域设置区域入侵规则，一旦有人闯入规则区域，系统即提示越界报警，并将报警信息推送至后端平台，再可由集中展示平台打包告警信息，通过厂区管控平台提供WebService 服务推送至厂区管控平台。

7. 研究总结

现阶段研究实施的武汉烟厂的安防监控建设不同以往的传统安防监控建设实施方案，克服了以往建设方案的弊端，通过具有5G 通信技术模块的无人机、巡检机器人、无线摄像机等载体，实现在厂区的无人、自动化巡查巡视，从而提升厂区安防的基础设施智能化水平，更大限度提高管理效率，达到数字安防保平安、智能办公增效益、智能物管提升效率的目标。

这只是5G 应用在武汉烟厂的第一个阶段。随着信息化革命愈演愈烈，机器设备、人和产品等制造元素不再是独立的个体，它们通过工业物联网紧密联系在一起，实现更协调和高效的制造系统。当前制造业的转型可以看作是自动化升级和信息技术的融合提升，这不仅仅是自动化和机器换人，而是工厂能实现自主化决策，灵活生产出多样化的产品，并能快速应对更多的市场变化。

人工智能和制造系统的结合将是必然的，利用机器学习、模式识别、认知分析等算法模型，可以提升工厂控制管理系统的能力，实现智能制造，使企业在竞争激烈的环境中获得更好的优势。

8. 未来展望

随着科技的进步，智能制造过程以后将主要围绕着智能工厂展开，而人工智能在智能工厂中发挥着重要的作用。物联网将所有的机器设备连接在一起，例如控制器、传感器、执行器的联网，然后利用人工智能分析传感器上传的数据，这就是智能制造的核心。

将来，5G 环境中的工业机器人，可以不分日夜地在车间中自由穿梭，进行设备的巡检和修理，送料、质检或者高难度的生产动作；机器人成为中、基层管理人员，通过信息计算和精确判断，进行生产协调和生产决策；整个工厂只需要少数人承担工厂的运行监测和高级管理工作，机器人成为人的高级助手，替代人完成人难以完成的工作，人和机器人在工厂中得以共生。