CN112669553A - 用于油气场站的无人值守系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油气场站的无人值守系统及方法，属一种主动安防系统，所述系统包括智能值守终端、摄像头与驱离装置，所述驱离装置与摄像头均接入所述智能值守终端，其中：摄像头用于采集当前区域内的实时图像数据，并传输至智能值守终端；智能值守终端用于判断当前区域内的实时图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向驱离装置输出开启指令；系统通过摄像头采集场景内的实施图像数据，可对监控场景内遗留物及物品移动进行监控，且对于非法入侵者可进行迅速驱离，有效提升了场站值守的安全性与驱离的及时性，同时本发明的系统架构简单，利用普通云台摄像机与声波驱离器即可实现，适于在类似的油气井站场景中推广应用。

Description

用于油气场站的无人值守系统及方法

技术领域

本发明涉及一种封闭区域的主动安防系统，更具体的说，本发明主要涉及一种用于油气场站的无人值守系统及方法。

背景技术

在油气行业中，由于生产安全的需要，天然气或石油井站都有人工值守。实践中人工值守主要存在以下几个方面的问题。一方面成本较高，且不可能确保一天24小时都有人值守，另一方面是人员值守时，难免会出现疏忽和纰漏。并且由于生产环境的特殊性，当出现安全问题人员的人身安全无法保障。针对前述问题，目前大部分的油气井站均安装有监控摄像头，但这类监控摄像头仅可进行图像采集，仍需人工在监控室查看，并未解决此类油气井站的值守问题。并且受同时监控画面数量及人力资源限制，现仅能发现部分未按规定穿戴使用劳保用品这些常见问题，针对更多的现场危害和生产风险还不能做到全时段智能识别与自动预警。并且在实践中，即使人工通过远程监控发现了非法闯入，也只能通过语音喊话警告，警示无效再派人前往处置，在发现外来入侵事件到人员到达现场存在“真空期、空白期”无法及时有效对外来入侵人员进行驱离，使得无人值守井站安全管控存在漏洞。因此有必要针对用于油气井站的监控及值守系统作进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于油气场站的无人值守系统及方法，以期望解决油气井站依靠人工值守成本较高，容易出现纰漏，无法保证人身安全，且对于非法闯入者不能及时进行驱离等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种用于油气场站的无人值守系统，所述系统包括智能值守终端、摄像头与驱离装置，所述驱离装置与摄像头均接入所述智能值守终端，其中：摄像头用于采集当前场景内的实时图像数据，并传输至智能值守终端。智能值守终端用于判断当前场景内的实时图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向驱离装置输出开启指令。驱离装置用于在接收到智能值守终端的开启指令后执行驱离作业，且在接收到智能值守终端的关闭指令后停止驱离。所述智能值守终端还用于基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

作为优选，进一步的技术方案是：所述摄像头包括撬装区摄像头与井口区摄像头。所述撬装区摄像头与井口区摄像头均用于从不同角度采集场景内的实时图像数据。

更进一步的技术方案是：所述驱离装置为声波驱离器与/或强光驱离器。

更进一步的技术方案是：所述声波驱离器具有至少两档声波功率，用于由智能值守终端根据当前图像中非法入侵对象所在的位置，控制所述声波驱离器输出的声波功率。

更进一步的技术方案是：当非法入侵对象位于井口与撬装的位置时，智能值守终端控制声波驱离器输出最大声波功率。

更进一步的技术方案是：所述智能值守终端的输出报警为将当前违规事件上传至监控系统中的报警中心，所述违规事件包括摄像头设备名称、事件类型、检测区域与时间。

本发明另一方面提供了一种用于油气场站的无人值守方法，所述方法包括如下步骤：

步骤A、摄像头采集当前场景内的图像数据，并传输至智能值守终端。

步骤B、智能值守终端判断当前场景内的图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向声波驱离器输出开启指令。

步骤C、声波驱离器在接收到智能值守终端的开启指令后启动声波驱离。

步骤D、智能值守终端基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

作为优选，进一步的技术方案：所述步骤B中，当非法入侵对象位于井口与撬装的位置时，智能值守终端控制声波驱离器输出最大声波功率。

更进一步的技术方案：所述步骤C中，当非法入侵对象离开驱离区域后，声波驱离器延时至少20S后停止。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：系统通过摄像头采集场景内的实时图像数据，可对监控场景内遗留物及物品移动进行监控，且对于非法入侵者可进行迅速驱离，有效提升了场站值守的安全性与驱离的及时性，同时本发明所提供的一种用于油气场站的无人值守系统架构简单，利用普通云台摄像机与声波驱离器即可实现，适于在类似的油气井站场景中推广应用。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的系统结构示意框图。

图2为用于说明本发明一个实施例的系统/方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种用于油气场站的无人值守系统，系统在油气场站中使用，主要用于实现如下功能：

场景内状态监控并检测，例如物品移动、作业人员遗留物，以降低或消除油气场站内因前述问题导致的安全隐患。

非法入侵驱离，在非法入侵者进入监控区域后立即启动驱离装置，通过高频声波或者强光对入侵者进行有效驱离。

为实现上述功能，在本实施例中，该系统包括了智能值守终端、摄像头与驱离装置，所述驱离装置与摄像头均接入智能值守终端，其中智能值守终端作为系统中的控制核心，通过预设的图像对比及分析策略，对摄像头采集到的图像进行分析判断，以获得实现上述功能所需的参数与特征，具体为：

摄像头用于采集当前场景内的实时图像数据，并传输至智能值守终端。

智能值守终端用于判断当前场景内的实时图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向驱离装置输出开启指令。亦可同时输出报警。

驱离装置用于在接收到智能值守终端的开启指令后执行驱离作业，且在接收到智能值守终端的关闭指令后停止驱离。

并且智能值守终端还用于基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

由此实现基于场景实时图像数据识别非法入侵对象，且对于非法入侵的对象进行声光驱离。优选的是，可采用声波驱离器作为上述的驱离装置，使得系统在使用时可使用高频声波对非法入侵的对象进行驱离，相对于强光而言，其对周边环境基本没有要求。

同时，基于同一思路，亦可采用强光等与声波类似的方式对非法入侵对方进行驱离，其目的为刺激入侵对象的感官，由此迫使其自行离开场站内的监控区域。由于声波驱离应用较为成熟且效果明显，因此此处对于其他驱离方式不再详述，在一些对驱离效果要求较高的场景中，亦可同时采用声波与强光对入侵的对象进行驱离，即在相应的位置同时安装声波驱离器与强光发射器，在使用时进行声光驱离或单纯使用声波与强光进行驱离。

优选的是，当系统中的门禁装置关闭后，智能值守终端才根据图像数据控制声波驱离装置的开启与关闭。在本实施例中，所进行的遗留物检测及物品移动检测，均可通过相应的图像软件算法通过预设的各个行为或物品的图像特征进行对比判断来实现，具体如下：

遗留物检测与物品移动检测的基本原理一致，均是由智能值守终端利用算法，将现场实际场景和预存的背景进行比对。考虑现场环境的变化性，算法软件中的应用层会根据现场缓慢变化的程度动态调整背景，比如预设当现场变化了1%的时候可能是因为光影的缓慢变化或者物品的小幅度位移所导致，此时则更新背景。而当现场变化率比较大，达到了预设的某一值，比如10%的变化率，则认为可能是因为遗留物或者物品遗失、移动导致的。

在本实施例中，系统通过摄像头采集场景内的实施图像数据，可对监控场景内遗留物及物品移动进行监控，且对于非法入侵者可进行迅速驱离，有效提升了场站值守的安全性与驱离的及时性，同时本发明的系统架构简单，利用普通云台摄像机与声波驱离器即可实现，适于在类似的油气井站场景中推广应用。

根据本发明的另一个实施例，发明人为使系统更易在油气场站的场景中使用，在这类场景中通常需针对不同的位置单独安装摄像头，在本实施例中，根据油气场站固有的布局方式，将上述的摄像头设计为两类，分别为撬装区摄像头与井口区摄像头，即将两者分别安装在撬装设备处与油气井口的位置。而撬装区摄像头与井口区摄像头均用于采集场景内的实时图像数据。

进一步的，上述选用的声波驱离器应具有至少两档声波功率，用于由智能值守终端根据当前图像中非法入侵对象所在的位置，控制所述声波驱离器输出的声波功率。由此实现当入侵对象进入场站内的不同区域时，以不同功率的声波进行驱离，例如当入侵对象进入场站内，但远离重点区域时，由智能值守终端以低功率的声波进行驱离，当入侵对象进入场站内的重点区域，例如撬装区与井口区时，由智能值守终端以高功率的声波进行驱离，以降低声波驱离的噪声对周边环境所造成的影响，从而提升声波驱离器在系统中的利用率。根据前述的思路，亦可将油气场站的不同区域按照阶梯式设计为不同的区域，按照区域的类型阶梯式的设计声波驱离器的输出功率，以实现更为科学的驱离。

正如图1所示出的，在本发明的另一个实施例中，系统中增设一个监控系统，该监控系统一般位于油气场站的控制室内，监控系统设一个报警中心，前述智能值守终端接入该报警中心，从而使智能值守终端的输出报警（即上述的输出报警）为将当前违规事件上传至监控系统中的报警中心，所述违规事件包括摄像头设备名称、事件类型、检测区域与时间，例如：

当有入侵目标进入监控区域内将触发报警，并将报警事件上报至“报警中心”。事件信息包括：设备名称、事件类型、检测区域、时间等。“报警中心”每30秒显示报警一次直至入侵事件结束。该功能适用于井口区及撬装区摄像机全景检测，且已设置井口设备区和撬装设备区为一级重点区域，其余井站内区域为二级区域。

当有物品遗留在井站内监控区域时，则将该报警事件上报至“报警中心”。事件信息包括：设备名称、事件类型、检测区域、时间等。检测所需检测区域内物品（如：消防器材放置区物品），如有移动或缺失时，则自动报警。事件信息包括：设备名称、事件类型、检测区域、时间等。

正如上述实施例中所描述的，本系统是运用人工智能技术深度学习算法和主动驱离技术，结合现有的生产视频监控系统研发的智能主动驱离系统，通过井站原有撬装区摄像头、井口区摄像头及新增井站大门外人脸识别摄像头获取视频图像，并联网井站门禁系统。

智能主动安防系统在无人值守管理模式下，有效提升了图像综合智能分析效率，准确分析异物遗留、外来入侵等违规违章行为和安全隐患，以自动识别报警替代人工识别，不仅有效减少了人力重复性工作，更使得图像监控效率和准确度都得到大幅提高。此外，主动式声波驱离装置还有效弥补了入侵事件发生到中心井站人员赶到现场的“真空期、空白期”，成为生产场站安全管控的重要补充。并且其在生产一线的试点应用，并通过后台客户端推送至安全管理人员及联合调控中心，为油气资源快速高效开发提供了新的安全管控技术手段，为“三高”气藏实行无人值守管理模式推行提供了安全保障和技术支撑。

参考图2所示，本发明的另一个实施例是一种用于油气场站的无人值守方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1、摄像头采集当前场景内的图像数据，并传输至智能值守终端。

步骤S2、智能值守终端判断当前场景内的图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向声波驱离器输出开启指令。

在本步骤中，当非法入侵对象位于井口区与撬装区时，智能值守终端控制声波驱离器输出最大声波功率。

步骤S3、声波驱离器在接收到智能值守终端的开启指令后启动声波驱离。

在本步骤中，当非法入侵对象离开驱离区域后，声波驱离器延时至少20S后停止。

步骤S4、智能值守终端基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种用于油气场站的无人值守系统，其特征在于所述系统包括智能值守终端、摄像头与驱离装置，所述驱离装置与摄像头均接入所述智能值守终端，其中：

摄像头用于采集当前场景内的实时图像数据，并传输至智能值守终端；

智能值守终端用于判断当前场景内的实时图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向驱离装置输出开启指令；

驱离装置用于在接收到智能值守终端的开启指令后执行驱离作业，且在接收到智能值守终端的关闭指令后停止驱离；

所述智能值守终端还用于基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

2.根据权利要求1所述的用于油气场站的无人值守系统，其特征在于：所述摄像头包括撬装区摄像头与井口区摄像头；所述撬装区摄像头与井口区摄像头均用于从不同角度采集场景内的实时图像数据。

3.根据权利要求1所述的用于油气场站的无人值守系统，其特征在于：所述驱离装置为声波驱离器与/或强光驱离器。

4.根据权利要求1所述的用于油气场站的无人值守系统，其特征在于：所述声波驱离器具有至少两档声波功率，用于由智能值守终端根据当前图像中非法入侵对象所在的位置，控制所述声波驱离器输出的声波功率。

5.根据权利要求4所述的用于油气场站的无人值守系统，其特征在于：当非法入侵对象位于井口与撬装的位置时，智能值守终端控制声波驱离器输出最大声波功率。

6.根据权利要求1所述的用于油气场站的无人值守系统，其特征在于：所述智能值守终端的输出报警为将当前违规事件上传至监控系统中的报警中心，所述违规事件包括摄像头设备名称、事件类型、检测区域与时间。

7.一种用于油气场站的无人值守方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤A、摄像头采集当前场景内的图像数据，并传输至智能值守终端；

步骤B、智能值守终端判断当前场景内的图像数据中是否存在非法入侵对象，如判断结果为是，则向声波驱离器输出开启指令；

步骤C、声波驱离器在接收到智能值守终端的开启指令后启动声波驱离；

步骤D、智能值守终端基于摄像头采集的当前场景内的实时图像，判断场景内是否存在遗留物，以及场景内固有物品是否出现移动，如判断结果为是，则输出报警，反之则默认合规。

8.根据权利要求7所述的用于油气场站的无人值守方法，其特征在于：所述步骤B中，当非法入侵对象位于井口与撬装的位置时，智能值守终端控制声波驱离器输出最大声波功率。

9.根据权利要求7或8所述的用于油气场站的无人值守方法，其特征在于：所述步骤C中，当非法入侵对象离开驱离区域后，声波驱离器延时至少20S后停止。

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