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基于RK3588/算能BM1684 AI盒子:综合视频智能AI分析系统建设方案(一)

  1. 建设背景

为积极响应国家“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念,贯彻落实《中国制造2025》、《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》相关政策要求,结合工厂自身面临的形势、生产现状、存在的问题,以及对未来发展规划需求,拟对其工艺流程、绿色环保、智能制造等方面进行全面优化升级改造,将企业打造成国内一流、绿色、智能的生产基地,实现质量与效益的双提升。

《中国制造2025》是中国版的“工业4. 0”规划,规划经李克强总理签批,已

由国务院于2015年5月8日公布。工业和信息化部部长苗圩在接受中央媒体集体采访时指出:“《中国制造2025》是'三步走'第一个十年的行动纲领。中国要力争通过这十年的努力,进入全球制造业的第二方阵,为后两步走奠定好的基础。”《中国制造2025》明确指出制造业国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。

为了减少工作流程中的冗余环节、减少机器设备的故障、规范技术工人操作标准、提高企业处置生产突发事件的应急指挥能力,以最大限度减少员工人数需要,提升员工工作效率,提升企业产品质量,众多的制造型企业纷纷采取了一系列的信息化措施,“智慧工厂”、“智慧生产”、“智能制造”等建设相继展开。借助视频监控系统提升试生产管理水平是智慧生产建设的重要组成部分,是实现智慧工厂生产管控可视化工作的重要手段之一。

  1. 设计原则

本系统的设计,应以“先进性、可靠性、开放性、实用性、安全性、经济性”为基本原则。

  • 先进性:设备选型、技术运用等方面在考虑实用性的基础上,还应具备一定的前瞻性。以大数据和人工智能技术为整体架构基础,搭建可升级、可扩展、可兼容的应用平台,构建智能化、信息化、可视化的系统。
  • 可靠性:考虑系统全天候实时性需求,要求系统具备7*24小时连续不间断运行的能力,并通过自动检测、自动报警、自动监控等技术来有效地保证系统的高可用性和可靠性。系统软件应采用模块化、分层隔离设计,支持集群技术和负载均衡技术,支持双机热备功能,充分确保系统的稳定性。
  • 开放性:系统的建设应在符合国家和行业相关标准的基础上,要求采用业界主流的软硬件、操作系统、数据库以及标准协议。系统建设立足现状,着眼长远,以满足新技术不断发展和近期和未来工作发展的需要。考虑到信息技术发展日新月异,信息化建设具有适度的前瞻性。
  • 实用性:系统的建设必须突出应用,选择实用性强的设备,采用模块化设计思路,在满足当前需求的基础上,充分考虑系统未来的升级扩容需要;系统的用户界面要求人性化设计,人机交互性强,整体的安装、操作、使用、维护简便。
  • 安全性:系统应具有防破坏和防入侵的安全性功能。软件应不受病毒感染、黑客攻击,整体系统具有高度的安全性和保密性。同时,系统还应具有防误操作特性,有较强的抗干扰、抗静电能力,能提供数据备份、恢复措施,还应提供用户等级权限保护,有效排除人为因素的干扰。
  • 经济性:在确保先进性、可靠性、开放性、实用性和安全性的前提下,应注重系统建设的成本和投入的阶段性,充分利用现有基础资源,合理控制项目整体投资。
  1. 建设目标

通过综合安防与扩充应用提高快速反应能力,优化传统安防管理方式减少中间环节和中间管理人员从而建立起精良、敏捷、具有创新精神的“扁平”型组织结构,使信息反馈更加迅速提高对安全隐患及现场问题的快速反应能力。

  1. 综合视频智能AI分析系统介绍

以计算机视觉技术为基础,AI赋能千行百业,依托人工智能视觉分析技术以及强大的“端+边”算力支撑,实时分析烟火,入侵等事件,同时结合云上预警业务平台,实现事件发现、预警、处置全流程闭环。

    1. 设计架构
      1. 系统架构

视频智能识别系统自下而上分为“感知层、网络层、支撑层、应用层”四层,系统逻辑架构如下图所示:

感知层

对接前端感知设备,如视频监控、NVR、和其他物联感知设备,对重要通道和场所进行实时监控分析,为场景的分析提供数据基础,采集数据的类型包含图片流和视频流两种。

网络层

网络层对接厂区主要局域网、视频专网等。

支撑层

支撑层为应用层的主要能力支撑,包括视频监控、智能算法仓库、其他物联感知数据及告警模型的建立,为未来更智慧化的业务应用和管理需要提供能力支撑。

应用层

应用层主要综合视频智能预警业务应用,包括并不限于视频监控、设备管理、事件中心及各类安全、消防隐患等应用。

      1. 部署架构

以新建和现有摄像头进行数据采集,通过边缘端和云端接入视频流,对事件进行AI智能分析,并支持将结果传送到第三方平台用于数据展示,如下图是系统的组网架构图:

系统组成:

  1. 利旧监控摄像机

利旧监控摄像机是指充分利用已建视频监控及视频存储等基础设施,做为视频AI分析的数据采集端。

  1. 新建智能摄像机

新建智能摄像机是指对于新增、补充的监控盲点区域,直接采用具备AI分析能力的监控摄像机,主动识别、发现生产安全事件。

  1. AI智能分析服务器

AI智能分析服务器同时具备两大基础能力,既对利旧监控摄像机的实时视频进行各类行为的检测分析识别,同时也接收和存储新建智能摄像机的识别出的告警事件;智能分析AI一体机高度集成了视频预览、AI算法模型以及综合视频智能AI分析业务系统。

综合视频智能AI分析业务系统主要通过将视频数据通过通用协议如rtsp协议等经过智能分析算法进行分析,将分析的结果进行综合展示以及其他业务功能,同时支持通过接口的方式将告警数据对接第三方业务系统。

      1. 视频资源接入

 支持视频监控资源通过设备/平台对接的方式整合接入视频智能识别系统,接入方式包括但不限于支持RTSP协议的网络摄像机直连、基于GB/T-28181协议的视频管理平台接入。

    1. 主要算法描述

1

烟火检测

可对作业区域内的烟雾、火焰进行自动识别,若检测到烟雾火焰,立即报警。

2

抽烟检测

可对进入作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员有抽烟的动作,立即报警。

3

打电话检测

可对进入作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员有打电话的动作,立即报警。

4

玩手机检测

可对进入作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员有玩手机的动作,立即报警。

5

安全帽反光衣检测

可对作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员未穿戴安全帽反光衣,立即报警。

6

工作服防护服检测

可对进入作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员未穿着工作服防护服,立即报警。

7

禁区闯入检测(区域入侵)

可对进入作业区域的人员进行自动识别,若检测到人员,立即报警。

8

周界翻越(围栏翻越)检测

可对进入围栏区域的人员进行自动识别,在区域内人员越过围墙或者门关闭时翻越大门立即报警。

9

人员离岗检测

可对作业区域的人员进行自动识别,若未检测人员,且超过离岗时间,立即报警。

10

人员睡岗检测

可对检测区域的人员进行自动识别,若检测到人员有趴桌睡觉,立即报警。

11

人员摔倒检测

可对检测区域的人员进行自动识别,若检测到人员摔倒时,立即报警。

12

高空抛物检测

检测区域出现高空抛物行为时,立即报警。

13

消防通道占用检测

可对检测区域的车辆进行自动识别,若检测到有车辆占道时,立即报警。

14

电动车进电梯检测

可对检测区域的电动车进行自动识别,若检测到电梯内有电动车时,立即报警。

15

车辆违停检测

可对检测区域的车辆进行自动识别,若检测到有车辆违停时,立即报警。

16

人员聚众检测

可对检测区域的人员进行自动识别,若检测到人员聚集时,立即报警。

17

行人结构化检测

人脸及人脸结构化数据识别

18

机动车结构化检测

机动车及机动车结构化数据识别

19

人员拍照检测

可对检测区域的人员进行自动识别,若检测到人员拍照时,立即报警。

20

出入口客流统计

检测监控场景下统计行人进入和离开区域(通道)两个方向的流量数据

21

大型车辆检测算法

检测监控场景下是否存在大型车辆如大卡车,大客车,工程车等

22

消防逃生通道占用检测

检测监控场景下设定消防逃生通道区域内是否有箱包容器、家具、推车,交通锥、纸⽪箱、垃圾桶、拖把等各类物品,发现停留一段时间后发出报警

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