（山西京玉发电有限责任公司 山西 037200）
摘要：为了解决电厂目前存在的人工监控注意力不能长时间集中、发生事故后只可逐一倒查而无法提前预警、监控视频图像数据存档分析困难、重点区域进出权限无法有效管控等问题，提出一种基于策略的厂区安全与监控智能管理系统，该系统以网络闸机、智能网络摄像头、移动终端设备为硬件基础，基于厂区现有的网络通路，通过配置区域入侵、人员违章、滞留、倒地和安全帽佩戴检测等不同安全策略组合，实现重点区域的人体异常行为智能识别、危险预警、报警转发和远程监控，将企业现有的“被动监控”模式转换为可提前危险预警的“主动监控”模式，将现有的单台闸机设备联网，通过远程下发MES系统生成的数据信息分配到电厂各个区域的摄像设备，实现对厂区内部不同区域、不同时段的全程管控。
关键词：基于策略；厂区安全；监控系统；设计实现
1、系统结构与原理
1．1系统总体架构
系统采用B／S+硬件终端的系统架构，在应用方面，系统提供基于PC客户端操作方式和基于便携式移动终端的两种操作方式。系统将安全策略以服务的形式进行封装和调用，采用开放的平台架构，实现提供符合标准接口的服务的扩展，针对目前的系统需求，系统在感知层只需网络闸机和智能摄像头实现权限管控和视频信息采集。
1．2系统工作原理
基于策略的厂区安全与监控管理系统阿是以硬件终端联网为基础，以智能视频分析为核心，以多种类型的大数据仓库为存储，以远程授权、告警联动等多种业务功能的综合监控平台。
对于厂区煤场、锅炉房等区域需要管控的进出入口。提供网络闸机的远程授权和放行管控，管理员将权限规则（工作班组安全风险信息、角色、职责等）信息远程下发到相应的闸机终端（包括区域权限、时间段权限），授权人员可刷卡进入相应的区域。
对于厂区内部重点区域，提供基于视频分析的不安全行为监控，通过计算机视觉技术、人体识别技术和人工智能技术，实现特定区域、特定时间段自动监控，自动分析视频图像数据，识别出人体运动目标所做出的不同行为，并且分类出高风险作业、危险不安全行为、突发事件异常发生，再及时准确的通知相关人员。
本系统在部署过程中包括锅炉区、汽机房、输煤区、煤场等关键高风险区域。
1）各高危区域入口设人员进出通道，在高危区域入口部署门禁系统，以从MES系统中获取的信息计划为基础，进行车间通行权限的下发；高危区域入口视频监控配置安全帽、安全相关配套装置检查策略，对进入高危区域人员是否佩戴安全帽和安全相关配置装置进行检查和告警；
2）厂区关键区域进行智能视频监控，对于煤场等关键区域配置人员滞留、徘徊安全检查策略，对于供配电等危险区域配置人员入侵（越界）检测策略；
3）信息中心部署数据服务器和视频处理服务器；
4）管理人员办公室部署客户端；
5）对移动人员和厂外人员部署终端软件；
2、硬件选型
系统硬件选用市场成熟的标准件，无须定制加工，系统硬件选型要求如下，
2．1网络闸机选型
系统采用全自动剪式门翼闸，门禁闸机部署在车间大门（人门），通过车间局域网与系统进行数据通讯，网络闸机选型主要技术指标如表1所示。
表1全自动剪式门翼闸技术参数
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2．2智能摄像头选型
系统采用支持红外补光的高分辨率网络式相机，摄像头部署在车间大门（人门）和厂区内部高危关键区域，网络摄像头通过车问局域网与系统进行数据通讯，智能摄像头选型主要技术指标如表2所示。3、软件平台设计（缺少火力发电厂监控描述内容，把煤场区域、外委单位区域、高危区域进行监控描述，如煤场车辆进入智能化检测、人员作业风险检测等）系统整体上由PC客户端平台和移动终端平台组成，其中PC客户端主要负责权限规则制定、权限下发、视频采集、存储与分析和告警与转发功能，对于移动终端平台使用人员，提供用户认证、权限视频监控和告警查看功能。
3．1PC客户端平台设计
PC客户端平台面向厂区内部人员使用，以企业厂区和车间局域网为通信基础，面向不同权限的人员提供不同的功能服务。
3．1．1任务管理
厂区安全与监控管理系统以生产任务为主线，通过生产任务与班组信息的关联，实现人员门禁权限的批量动态分配，任务信息支持从现有系统中同步、支持外部数据导入、支持在系统中创建。
表2高清网络智能摄像机参数
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3．1．2设备管理
在厂区环境中，针对重点监控区域，采用网络相机进行安全状态的监控，并结合相关视频处理算法，对非法入侵、滞留、不规范操作等进行智能识别与实时上报。
1）门禁管理，实现对厂区内部门禁设备的增加、编辑、删除和授权操作，系统面向管理员角色，主要提供包括，门禁授权（人员、时间段）、实时监控、出入记录查询统计、异常报警和远程放行的功能。
2）视频监控管理，视频监控管理功能模块实现对厂区内部重点区域进行全面监控与实时分析，包括视频信号采集、存储与展示、实时视频流数据分析、视频数据标签化存档和回放、视频数据查询与统计等功能。
3）安全策略管理，系统以算法组件的方式提供安全策略，包括入侵、违章、滞留、倒地、不合格安全工具等安全策略，后期可扩展标准接口的安全策略。安全策略主要采用图像识别和人员行为分析技术，系统通过对智能摄像头采集的视频流帧数据的数字化处理、特征值提取，通过特征值与行为模型匹配，进行行为认定。
4）人员入侵检测策略，入侵检测包括进入禁区检测和越线检测，进入区域检测针对预定区域进行检测，可设定警戒区域（区域大小、出入方向均可设），若目标出入该区域，服务器可立即检测识别并实时报警，检测时间也可以由用户设定；越线检测策略在服务器上设置一条或多条虚拟折线，设定越线方向后，任何符合该规则的越线目标可被检测到并触发实时报警；
5）人员徘徊、滞留检测策略，徘徊、滞留检测策略即探测在禁停区域逗留的目标是否超过用户设定时间并触发报警，当人员在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警，滞留的判别不受人员在警戒区内的行为影响。
6）人员佩戴安全帽和安全配套用具检测策略，系统自动识别人员是否佩戴安全帽、正确使用安全用具。
7）人员倒地、高空作业违章检测策略，对在布防时间段内，规则区域内的倒地、高空作业违章等行为进行目标产生报警。
3．1．3报警管理（现场发现哪些违章进行报警处理，如何通知到对应管理人员）
报警管理，实现对报警的查看、转发、历史报警信息日志管理，报警数据包括：报警类型、报警拍照和报警短视频。
1）报警查看，用户可查看当前的报警信息，报警信息包括报警类型（入侵、滞留、徘徊等）、截图和报警时间段视频，可直接查看报警监控区域视频信息；
2）报警转发，报警转发和联动规则的定义，在中心监控管理软件设置下，统一快速接收现场监控发送的报警信息并转发给指定的客户端，为所有系统管理的监控设备提供报警接收转发服务和远程报警服务；
3）报警信息管理，对历史报警信息的记录、分类、查询、查看和数据导出标准格式的功能。
3．1．4系统管理
系统管理，实现对人员、部门、权限、角色、系统日志的管理。实现人员信息、部门信息、角色信息的同步、导入、新增、编辑、删除的功能。实现为角色分配权限的功能，根据不同角色分配不同权限，人员同角色对应。实现系统日志的自动记录、查询、导出、清空、删除等操作。
3．2移动终端平台设计
授权用户可通过移动视频监控系统随时随地调取厂内各个区域视频监控信息，对厂区各区域作业情况和厂区高危区域进行视频监控。
1）用户登录，用户凭借用户名和密码进行登录操作；
2）视频远程监控，用户登录系统后，可进行视频远程监控，终端系统根据登录用户的权限，查看相关区域视频信息；
3）图形抓拍，用户监控过程中，可通过移动终端进行视频图形的抓拍操作；
4）报警查看，区域监控预警信息可发送到移动终端，预警信息包括，报警类型、截图、预警时间段视频。
4、结束语（增加跟火力发电厂有关论述）
以企业现有的硬件为基础，通过对厂区不同区域配置不同的安全策略算法，基于策略的厂区安全与监控系统实现了厂区重点区域的权限管控和智能监控，将现有的“被动监控”模式提升为“主动监控”模式，将事后查询提升为事前预警，系统以服务插件方式进行安全策略的管理，后续可快速进行安全策略的扩展。
参考文献：
[1]黄凯奇，陈晓棠，康运锋，等．智能视频监控技术综述[J]．计算机学报，2015，38（6）：1093—1118．
[2]吕英丽，顾勇，张晓峰，等．基于HMM监控视频的异常事件检测[J]．数据采集与处理，2014，29（6）：1030—1035．