智能视频监控系统在海上油田的应用

王 昆，曲 直，施晓东，陈其帅

(中海石油(中国)有限公司天津分公司辽东作业公司 天津300457)

0 引 言

智能化油田是近几年国家重点推行的项目，因此推进监控系统的智能化升级建设势在必行。变配电系统作为海上油田的关键设备，采用传统人员巡检值守和模拟视频监控的方式无法有效持续地关注设备运行状态，无法预先发现问题。针对此情况，将图像智能识别技术、热成像技术、计算机信息处理技术纳入视频监控系统中，实现了对电气设备房间设备的智能监控和管理。智能监控系统取代传统人员值守及定期设备热成像检查，既节约了人工成本，降低现场人员劳动强度，也有效提高了设备监控系统的及时性和精确性，进而提高海上油田安全运行系数。

本文对海上油田视频监控系统的发展现状和方向进行分析，并从热成像视频分析、人脸识别监控系统等方面对海上油田智能视频监控、运动目标检测及视频识别的应用现状进行分析讨论。

1 热成像视频分析

红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号，经过红外探测器的光敏源电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描，转换成电信号和红外光学系统放大处理，同时转换成标准视频信号，通过监测器显示红外热图像。

海上油田电气房间均已配置火气保护系统，但其烟感探头、温感探头需要房间内达到一定烟雾浓度和空气温度情况下才会报警，因而灭火最佳时机可能已经错过，往往会造成较大损失(图1)。

图1 火灾发生曲线Fig.1 Fire curve

针对这一现状，海上油田选取关键电气设备房间，安装智能热像防火监控系统，将智能热像监控画面与油田视频监控系统互联，利用中控大屏幕显示电气房间热像实时图像，通过智能热像监控系统软件和输出模块与中控系统互联，由中控系统进行实时报警监控(图2)。

经过安装调试，智能热成像系统可与油田视频监控和中控系统实现数据互联。油田视频监控系统软件采用iVMS-4200 客户端，可以兼容Fotric 热像探测的网络视频协议(RTSP、Onvif)和云台控制协议(Pelco-D)，实现视频信号的互联。Fotric 热像探测数据信号经其配套软件处理后，搭配输出模块，可以输出数字量报警信号，并与中控系统进行互联，将报警信号接入中控系统进行监控。项目通过加装设备和优化改造，可以将电气房间热像图像进行集中显示，同时可以将报警信号接入中控系统，将电气房间高温异常点及时进行报警和显示，迅速提醒值班人员进行处理(图3)。

图2 智能热像防火监控系统设计结构图Fig.2 Structure diagram of intelligent thermal image fire monitoring system

图3 智能热像防火监控效果图Fig.3 Effect picture of intelligent thermal image fire monitoring

2 人脸识别监控系统

人脸识别技术是通过对人员面部信息采集而进行身份识别的技术。在日常应用中使用摄像头，采集现场人脸的图像信息，分辨出图像中的人脸信息，提取人脸面部特征，达到识别图像中人脸的技术称为人脸识别技术。

海上油田电气房间作为配电系统枢纽，任何突发的状况都有可能对电网造成波动，从而影响油田的安全运行。如何精确监控油田内部人员考勤、人员劳保穿戴、外部人员报警成为继续解决的首要问题。传统识别技术普遍出现人员替代打卡，识别精度较低，效率不高，且一旦有可疑外来人员入侵，若无法迅速作出报警，电网安全将无法得到保证。

现阶段人脸识别监控系统采用基于深度学习算法的视频图像结构化技术，建立集人脸图片建模、人脸对比、人脸智能检索、存储于一体的监控系统，以先进的技术优势及其技术特征可以实现对油田员工进行实时有效的监控，完成人脸抓拍、陌生人报警，并且可以支持人员刷脸记录查询等功能，最大限度地提升油田电气设备间的安全监控(图4)。

图4 人脸识别对比图Fig.4 Face recognition comparison chart

3 结 语

电气设备是海上油田安全平稳运行的关键，智能化监控系统在智能化油田中所起的作用十分重要，通过视频监控的识别和分析功能，使海上油田的监控水平更加完善。本文以海上油田所用智能监控系统为对象，对热成像视频、人脸识别监控系统等方面进行分析，总结了智能化监控设备在海上油田的应用，提出了海上油田监控系统的发展方向。