能源行业智能视频监控系统

背景与现状

       随着能源自动化信息系统建设,尤其是近年人工智能的迅猛发展,能源内部从以前粗放式管理向信息化管理过渡,逐步提升了对采油、煤炭等过程和作业人员进入井区的智能化视频监控需求,要求建立对油井采油、煤炭开采等能源的状态和作业人员进入井区的智能视频监控系统,其目的是利用现场监控系统,实现数据源头视频自动采集,并借助计算机视觉技术对能源开采的工作状态进行实时的智能化分析,如发现抽油机停止工作后,系统自动做预警,并将异常工作状态的抽油机现场图片回传到中控室,从而最大程度上做出及时响应,减少损失,保证生产的正常运行;并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化,从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。
        行业现状困境
       (1) 在广袤的油田、煤炭区域,到处都能看到正在工作的采油钻井、煤炭矿井等,如油区地理位置分散,生产作业流动性大。油田的采油井分布在野外,保证抽油机连续不断的正常运行与企业的经济效益息息相关。对采油井工作状态的实时监控一直是生产作业单位一项重要和困难的内容。
       (2) 人工巡检耗时、成本高,响应不及时,以往单纯依靠手工现场收集数据的方式不仅不能满足能源行业的生产需要,而且成为制约企业快速发展的瓶径。但随着能源业现代化管理进程的不断加快,迫切需要一种全天候、24小时无人值守的智能化监控方式,以保证不会因复杂的工作状况、工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等的影响,造成不必要甚至是巨大的损失。

需求分析

       总体需求:基于“人工智能”的油田抽油机智能视频监控系统,能采集抽油机24小时的工作状态和人员进入井区视频数据,以此为“图像视频大数据”,通过深度学习建立抽油机的工作行为模式并进行识别,从而实现对抽油机的工作状态以及人员进入井区和着装(工作服)实时行为分析。
       1、前端需求
       监控前端包括网络摄像机、视频网络服务器、可控云台、等部分组成,将视频、图像等预警信号经网络传回监控中心的服务器,进行集中处理。
       2、网络需求
       因油田分布在野外,网络资源有限,受网络带宽的限制,要求对监控视频放在前端进行分析,在前端发现抽油机停止工作后将预警图片回传至监控中心的服务器进行处理。另外系统将来需要支持微波传输。
       3、管理需求
        抽油机智能视频监控系统通过技防手段,为油井实现科学管理提供便利和依据。这就需要一个界面清晰,功能齐全的后台管理软件来支撑。其目的是利用现场监控系统,实现抽油机数据源头视频数据自动采集,借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库,为各级管理部门应用提供开放的数据平台,使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态,从而实现整个生产过程的自动化;并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化,从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。
       4、扩展性需求
       当前的方案仅仅是针对试点做的抽油机工作状态方案设计,将来大面积部署后,必然会增加其他的监控需求,如周界防范、人员着装的监控,安全隐患的监控、危险作业的监控等等,系统支持该类需求的智能化升级。
 

建设目标

       能源智能视频监控系统建设的目的是为了建立一套完整的能源行业工作状态和人员进入井区智能监控系统平台,实现远程的现场视频监控和智能化分析、通过智能化的技防手段,保证生产设备正常运转、降低生产成本。
基于目前能源现状,能源智能视频监控系统需要实现如下目标:
       1、单井单控;
       2、实现24小时不间断监控能源业工作状态和人员进入井区以及着装(工作服)的监控;
       3、实时智能分析发现能源配套的机器不工作后做预警,并回传现场图片;
       4、系统设备要有良好的移动性和扩容性,开采点可能迁移或新增;
       5、高画质录像和回放,图像取证;
       6、监控中心可通过显示器、电视墙或手机实时监视所有监控点图像,实现多终端查看;

技术框架

        能源智能视频监控系统试点项目的建设目标是:建立一套完整的能源业机器工作状态和人员进入以及着装的智能监控系统平台,实现远程的开采现场视频监控和智能化分析、通过智能化的技防手段,保证生产设备正常运转、降低生产成本。

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