案例綜述
由易控天地軟件平臺打造的智能立體安防調度指揮系統(tǒng)，集智能化、自動化、信息化功能于一體，包含掃描、監(jiān)控、識別、預警、決策等功能，適用于邊防治安、要地防控、應急指揮、安全環(huán)保監(jiān)督等綜合性的防控和管理場景。本案例介紹該系統(tǒng)在某油田輸油管線安全防范中的實際應用。
油田等要地管理具有地域廣、地面設施復雜、突發(fā)狀況多的特點，傳統(tǒng)的安防管理通常采用人工巡視的形式，存在很多弊端：需要大量人員全天候倒班巡視、巡視間隔周期大、夜間難以發(fā)現(xiàn)藏匿人員、極端天氣無法開展巡視工作。很多油田都發(fā)生過由于巡視疏漏，導致輸油管線上被安裝了閥門進行偷油的情況，給油田造成了極大的經濟損失，也存在很大的安全隱患。
智能立體安防調度指揮系統(tǒng)可以有效解決上述問題。系統(tǒng)基于SCADA、雷達、視頻、人工智能（AI）和增強現(xiàn)實（AR）等技術，為油田的安全防范、調度指揮提供決策依據(jù)，具有監(jiān)控范圍廣、發(fā)現(xiàn)警情準、及時預警、多系統(tǒng)聯(lián)動處理、智能化程度高等優(yōu)勢，為油田實現(xiàn)了7×24小時不間斷實時防護，極大地保障了油區(qū)的安全生產，減少了偷盜油、破壞生產設施等現(xiàn)象，減輕了一線巡視人員的工作強度。
解決方案
智能立體安防調度指揮系統(tǒng)應用在某油田的100公里輸油管線的安全防護，實現(xiàn)管線全程1000米范圍內對人員、車輛、無人機啟動三級預警；200米范圍內對人員、車輛、無人機采取二級防護報警、動態(tài)跟蹤；50米范圍內對安全入侵進行警告、驅離。
圖：智能立體安防調度指揮系統(tǒng)主界面
（1）智能哨兵
輸油管線的特點是距離長、范圍大、多覆蓋無人區(qū)，需要巡視的區(qū)域松散，在部署本套系統(tǒng)前，100公里的管線需要安排大量一線人員，全天候多班組分批巡視，耗費了大量人力物力資源，還達不到預期效果。
針對這一問題，本項目沿輸油管線每隔20公里安裝一套設備，即智能哨兵，包括相控陣雷達、高點晝夜一體化攝像機、智能控制器、定向聲波驅離裝置。智能哨兵安裝于50米高塔之上，可以實現(xiàn)方圓10公里范圍的監(jiān)視，符合輸油管線安全防護要求。
圖：單點智能哨兵
智能哨兵相互之間通過AI算法的處理，具備聯(lián)動和接力的能力，當目標在不同智能哨兵的管轄范圍間跨越時，系統(tǒng)可以做到無縫銜接，實現(xiàn)目標的不間斷持續(xù)跟蹤。
圖：對智能哨兵分布進行集中監(jiān)視
（2）智能識別跟蹤
系統(tǒng)通過雷達快速定位監(jiān)視范圍內的移動目標，并聯(lián)動高點攝像機轉向目標位置，加裝了紅外熱成像光學組件的高點攝像機可以實現(xiàn)晝夜全天候實時精準拍攝，并根據(jù)地形地勢自動調整焦距，從而獲得清晰的目標影像。在對目標拍攝的過程中，AI算法會對視頻影像進行實時分析，準確判斷目標性質，比如人員、車輛、無人機等，同時自動排除樹葉搖晃或者鳥類飛過等自然擾動，將誤報率控制在極低范圍。
系統(tǒng)識別出移動目標的性質后，還支持進一步提取目標信息，比如闖入人員的衣著特征，車輛的顏色、類型、車牌號碼等?；贏I算法對目標運動軌跡的分析，準確預判出目標的移動方向，攝像機自動變倍并保持對目標的跟蹤，同時開啟錄像功能，記錄入侵事件的完整過程。
圖：人工智能準確識別并標識出目標的類型
在發(fā)現(xiàn)異常情況的同時，集控中心會收到聲光警報，在集中監(jiān)視界面上詳細顯示目標的發(fā)現(xiàn)時間、所處位置、特征信息，以及實時跟拍影像，工作人員可以第一時間收到預警，參與到目標防范的工作中，及時采取干預措施。對于符合特定條件的目標入侵，系統(tǒng)將自動觸發(fā)聲波定向驅離目標。
（3）電子圍欄
由于輸油管線大部分沿公路建設，安全防護區(qū)域并非是規(guī)則的圓形或矩形，因此可能會有常規(guī)社會車輛進入監(jiān)視范圍，導致現(xiàn)場情況較為復雜。
為排除監(jiān)視范圍內的無效報警，系統(tǒng)使用了GIS電子圍欄技術和AI視頻動態(tài)電子圍欄技術，只針對圍欄內的目標入侵觸發(fā)報警干預機制。系統(tǒng)將雷達掃描范圍與可視化地理信息相結合，在電子地圖中設置若干重點監(jiān)視區(qū)域的電子圍欄，按照真實的比例和坐標進行換算，實時投映在視頻影像中，形成增強現(xiàn)實（AR）的可視化效果。
根據(jù)監(jiān)控情況的需要，攝像機在智能控制器的牽引下會360度轉動和調整焦距，加之視頻拍攝到的地形不均勻，因此AR電子圍欄顯示在畫面上的位置、大小會發(fā)生動態(tài)變化。在這一過程中，系統(tǒng)引入了AI技術，對攝像機的運動以及地勢地形的改變進行實時分析和運算，使得電子圍欄區(qū)域在視頻影像中的刷新誤差可以控制在像素級別之內。
圖：智能化視頻動態(tài)電子圍欄
案例成效
智能立體安防調度指揮系統(tǒng)是一套典型的自動化監(jiān)控+智能化管理系統(tǒng)，通過在易控天地軟件平臺內搭載先進的AI技術，結合其他軟硬件設施，實現(xiàn)了對安防要地全天候無間斷安全防范。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、界面精美、操作方便、維護簡單、擴展容易，目前已在多個油田、水庫等重要安防項目中取得了良好的應用效果。
該系統(tǒng)創(chuàng)新地將機器識別、人工智能算法分析等AI技術深度融合到自動化監(jiān)控的應用場景：AI技術聯(lián)動傳感器、控制器，實現(xiàn)目標的識別和信息提取等功能；AI算法實現(xiàn)對攝像機的精準控制引導，保障目標跟蹤的可靠性和流暢性；AI輔助AR電子圍欄的呈現(xiàn)，大幅度提升了傳統(tǒng)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的智能化程度，解決了傳統(tǒng)方案部署復雜、協(xié)調困難、人力投入巨大、經濟成本高昂等一系列問題。系統(tǒng)在保證功能可靠的同時，更具備良好的實用性、易用性，為安防指揮調度領域的智能化建設提供了優(yōu)秀的應用范本。
該系統(tǒng)以安防指控領域的管理目標為核心，以易控天地平臺強大的自動化、信息化、智能化融合能力為基礎，以創(chuàng)新性的人工智能技術為價值點，從防范區(qū)域管理、入侵目標識別，到信息智能分析、應急調度聯(lián)動，再到先進的可視化交互和完善的數(shù)據(jù)歸檔，呈現(xiàn)了一套完整的系統(tǒng)解決方案。這種將場景需求、平臺能力、AI技術相結合的實戰(zhàn)案例，可以為更多的要地防控和邊防治安項目創(chuàng)造價值，加強和穩(wěn)固安全管理的手段措施，促使各行業(yè)各領域生產作業(yè)和運營管理更加蓬勃地發(fā)展。
