浅析视频监控系统在油田的应用

景岩

摘 要：本文主要是从视频监控的模式出发，对设计方案和实施步骤进行探讨，寻找通过视频监控来保障油田经济效益的方法。

关键词：视频监控；方案；实时报警

如何应用更加智能化的视频监控技术对潜在入侵者、可疑目标和其他安全隐患进行事前预警，自动实时准确监控，使工作人员对异常事件做出迅速响应已经成为油田视频监控技术的一个重点研究方向。

1 设计方案优选

1.1 传统数字视频监控

油田目前已经建成的数字视频监控系统属于传统数字视频监控系統，该系统具有通用性强、信号抗干扰强、支持远程控制、易于安装管理维护等优点。油田数字视频监控系统分为带有视频矩阵的系统结构和视频图像信号直接进嵌入式硬盘录像机在信息网内传输。充分依托油田千兆信息网，实现了实时图像点播、远程控制、存储备份、历史图像检索回放等功能，但它最大的缺陷就是无法实现事前预警、实时报警、即时响应，并且在恶劣天气条件下无法准确报警。

传统数字视频监控系统存在一些问题：画面受到影响而不清晰时，容易产生误报、异常事件漏报等问题；图像监视需要人员时刻紧盯屏幕，存在安全隐患；虽然具有报警联锁功能，但是不具备对监控场所人员行为的智能分析功能；不能对可疑目标提前预警，无法提前做好安全防范措施；不能及时把相关报警信息上报至主管部门；遇到异常事件，无法即时报警提示，只能通过硬盘录像机存储的海量数据搜索事件发生的时间、地点等相关信息，搜索难度较大。

1.2 智能视频监控

智能视頻监控是用计算机视觉技术从图像序列中检测、跟踪、识别，并在此基础上分析和判断目标的行为，能在异常情况发生时及时发出警报或提供有用信息，有效地协助安全管理人员处理危机事件，并最大限度地减少误报和漏报现象的发生。智能视频监控系统融入视频行为分析技术，提供专业的视频发布功能，实现了视频图像实时传输，智能行为分析的有效管理。基本的智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输、视频数据分析处理和异常行为报警等部分组成。

2 设计方案确定

经过方案技术论证与研究，智能视频监控系统可以满足油田特殊环境的视频监控要求。油田智能视频监控系统在传统数字视频监控系统基础上可做如下技术改进：①增加前端视频分析盒，利用前端摄像机采集的信号进行状态对比分析，提供非法入侵触发报警模块、过线侦测报警模块、徘徊报警模块、物品移位报警模块等。当触发报警后，将报警信号传输至智能分析服务器。前端视频分析盒是智能视频监控系统的关键设备，其选择时根据使用环境、使用目的及希望实现自动检测的行为，从光照适应性、稳定性、抗抖动能力、抗模糊及模块化等方面加以考虑。②在视频监控后端增加智能分析服务器，接收前端视频分析盒信息，判断下一步工作该采取何种措施。③在分析服务器上安装智能分析软件系统，对前端摄像机、分析盒、硬盘录像机等设备进行统一管理与设置。

3 智能监控系统方案设计

3.1 视频采集和编码模块

从摄像头获取视频数据，将没有处理的原始视频信息送至图像处理模块和视频实时传输模块的同时将视频数据以编码的方式进行压缩存入视频数据库中。

3.2 图像处理模块

主要用于分析和处理视频图像，并且实现监控，它是整个智能视频监控系统的核心。对于视频特征、场景的描述以及事件描述不同，不仅会影响到图像处理模块本身，而且也会影响到数据库的数据描述和组织。此模块会根据具体的应用需求会改变，当智能视频监控系统应用到不同的环境中时，只需根据需求添加各种功能的图像处理模块就可实现相应的智能视频监控功能。根据不同的应用领域，开发出的图像处理模块组成了一个功能库，这些函数库和功能函数包括：实时事件报告函数、数据库处理函数集、算法集成库。

3.3 智能视频监控数据库

智能视频监控的数据库有视频数据库、物体及特征数据库、事件数据库。

①视频数据库。按照相应的摄像头和时间顺序存放相关视频，结构如下：Video Index Start Time End Time Camera.

②物体及特征数据库。标识和存储物体的特征以及相关文件，存储的特征由具体的需求决定，可以是单个的也可以是多个，结构如下：Object Index Object Name Attribute1 Attribute2 …

③事件数据库。存储发生的事件、事件发生的时间以及参与物体，结构如下：Event Imdex Event Name Object Time Camera.

3.4 服务器

服务器主要有两部分组成：一部分运行在服务器平台软件的智能检测程序，负责用户和系统的交互，并且向后台控制进程发送命令；另一部分在后台运营控制进程，主要负责根据命令开启或关闭摄像头处理进程。

4 实施步骤探讨

采用智能视频监控技术的具体工作步骤为：前端枪机通过自身 CCD 芯片成像原理来对监控区域视频成像；对枪机采集视频进行预设分析和处理，通过分析盒集成的分析算法对预设图形进行对比；如发现触发预设报警行为，发出报警信号，向后端传输报警；进行目标锁定，跟踪目标轨迹；通过传输线路回传分析锁定目标视频；智能分析服务器接收视频，进行预警录像，并对触发的视频图像做出相应联动处理（拨打电话等）；常规存储录像，在电视墙上显示画面。