智能视频监控在数字油田的应用研究

解析石油企业中“数字油田”的建设作用

【摘要】

数字油田在石油企业中具有重要的作用。通过引入先进的信息技术，提升生产效率是数字油田的一大优势，可以实现设备智能化管理，提高产出效率。数字油田可以优化资源管理，实现对油田资源的实时监控和分析，更好地配置资源。数字油田还可以降低企业运营成本，通过数据显示优化节约成本。在安全监控方面，数字油田可以实现实时监测，及时发现问题并进行处理，提高安全性。数字油田还能增强数据分析能力，帮助企业更好地分析市场趋势和预测未来发展方向。推广和应用数字油田是未来石油企业发展的趋势，可以有效提升竞争力。数字油田的使用将会在未来得到更加广泛的应用，并促进石油行业的发展。

【关键词】

石油企业，数字油田，生产效率，资源管理，运营成本，安全监控，数据分析能力，推广应用，未来发展趋势

1. 引言

1.1 数字油田概述

数字油田指的是利用先进的信息技术和通信技术，将大量数据从现场实时采集并传输到中心处理系统，通过数据分析和智能决策，实现油田生产过程的数字化、信息化和智能化管理。数字油田的建设对于提升石油企业的生产效率、优化资源管理、降低运营成本、改善安全监控和增强数据分析能力具有重要意义。随着信息技术的发展和油田生产管理的需求，数字油田在石油行业中扮演着越来越重要的角色。通过数字油田的建设，石油企业可以实现对油田生产过程的全面监控和控制，使生产更加高效、安全和可持续。数字油田不仅可以提升石油企业的竞争力，还可以为企业带来更多的商业价值和社会效益。数字油田的发展势在必行，对于石油行业来说具有重要的现实意义和战略意义。

2. 正文

2.1 提升生产效率

在石油企业中，建设数字油田可以有效提升生产效率。通过数字化技术的应用，企业能够实现实时监控和远程控制，及时发现和解决生产中的问题，提高生产效率。

数字油田可以实现设备和生产数据的实时监控。传感器和监控设备的应用可以实时采集各种数据，如温度、压力、流量等，帮助管理人员及时了解生产过程中的情况，及时调整生产计划。

第２０卷第３期　２０１１年６月　淮　阴　工学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｙｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏｌ＿２Ｏ　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２０１１　

智能视频监控系统在看守所中的应用研究　

郭会茹　

（天津公安警官职业学院，天津３００３８２）　

摘要：分析传统视频监控系统中存在的弊端。在详细研究智能视频监控系统特点的基础上，提出看守所智能视频监控系　统设计方案，研究目标检测提取和跟踪技术等关键技术，对于将智能视频监控系统应用于看守所安防系统中进行了有益　的探索。　关键词：智能视频监控；目标检测；目标跟踪　中图分类号：ＴＮ９１９．８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—７９６１（２０１１）０３—００１６—０５　

Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｖｉｄｅｏ　Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ｉｎ　Ｄｅｔｅｎｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　

ＧＵ０　Ｈｕｉ一１３１　【Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｐｏｌｉｃｅ　Ｏｆｆｉｃｅｒ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３８２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｖｉｄｅｏ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　

ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｖｉｄｅｏ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｖｉｄｅｏ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　

ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔｅｎｔｉｏｎ　ｃｅｎｔｅｒ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｃｋ－　ｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｙ　ａｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔ　ｕｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｖｉｄｅｏ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ａｌａｒｍ　

6科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯2019 NO.05SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.05.006智能视频监控技术研究及应用

田永强(中国电信股份有限公司深圳分公司 广东深圳 518000)摘 要：近几年国际安全局势不断恶化，全社会愈加重视视频监控技术的研究及应用。随着智能视频监控技术的迅速发展，使之越来越多的应用到社会的各个角落。这种技术无论是在大型公众场合，还是比较隐蔽的私人场所，都可以使用，而且使用效果良好。从前采用人工对监控系统进行观察的方法，已经远远落后于使用的需要和技术的进步，这种方式会使得工作人员感到枯燥，从而产生错误并降低工作效率。使用智能视频监控技术可以设定观察要素，由计算机自动进行判断，效率得到极大提高。关键词：智能视频 监控技术 研究及应用中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)02(b)-0006-02保证人们可以得到一个安全的居住环境，是全世界目前在安全方面遇到的最大问题。智能视频技术是一种综合性技术，在它自身内部融合多种目前比较先进的技术。所以这项技术可以有效地保证社会治安，同时还可以在警方追捕犯罪嫌疑人等方面提供一定的帮助，所以这项技术发挥的作用是不容小觑的。而此文是在智能视频监控技术研究的基础上对应用方面进行深度的探讨，这在一定程度上可以更好地帮助我国加快此项技术的发展。1 视频监控技术的发展1.1 模拟视频监控在20世纪90年代的时候出现了监控这项技术，这也是最早的视频监控技术，它叫作模拟视频监控系统，主要采用的是模拟设备，如果在这其中全部采用全模拟视频监控系统的话，那么一般它也被称为闭路电视监控系统。它主要依托模拟视频矩阵和模拟磁带录像机这两项技术来实现监控的目的，而且模拟摄像机的视频信号可以通过视频电缆进行输送，从而在显示器上可以体现出来。模拟监控视频系统通过录像机可以对图像保存，但是保存的图像只能在监控中心才可以看到，而且其可以记录的信息比较少。因为它的优势是在于对视频、音频、信号传输和存储进行一定的模拟化，但是从工作状态来看，它还有不少缺点，例如传输距离比较短，可能只能在100m范围之内，所以一般情况下它会被应用于小范围的区域进行监控。1.2 数字视频监控数字视频监控系统是以数字视频处理技术为核心，以计算机或嵌入式系统为中心，视频处理技术为基础，利用图像数据压缩技术和光电传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。数字视频监控系统除了具有传统闭路电视监视系统的所有功能外，还具有远程视频传输与回放、自动异常检测与报警、结构化的视频数据存储等功能。与数字视频监控系统相关的主要技术有视频数据压缩、视频的分析与理解、视频流的传输与回放和视频数据的存储。1.3 智能视频监控智能视频监控技术是利用计算机视觉技术对视频信号进行自动处理、分析和理解，在不需要人为干预的情况下，通过对序列图像自动分析监控场景中的变化进行定位、识别和跟踪，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效信息，高效地协助安全人员处理危机，并最大限度地降低误报和漏报现象。2 智能视频监控技术应用要点2.1 信号处理板中软件设计信号处理板上有两行：第一个线程作用于图像采集和处理。它的主要工作是任何时刻都要收集数据,并对得到的数据进行整合。图像可以根据预先设定的配置模式,所以他们完全可以自己上传图片，执行算法分析，然后根据项目和生成控制信号送到部分或全部过程的信号转换板，这种方式一般用在常见的UART端口。信号处理板通常可以用作C/S架构的服务器端，而且在工作时一定要有准确的响应，保证在规定时间内可以完成。第二条线程是用来监听网络端口，在工作中如果有通知命令，我们可以根据程序从而得出相应的答案，然后在对参数进行读取、模式进行切换、算法进行切换等一系列操作，从而更好地完成监控任务。2.2 信号转换板中软件设计在智能视频中主要常用的是信号转换板，这个器件具有的功能主要是可以得到信号处理板处理的数据，同时还可以通过解析结果得出相应的控制信号，然后开启相应的功能并且开始执行工作。因为ST官方在库函数方面具有很多组数据，所以这就使得STM32这款软件在开发过程中可以减少很多步骤，而且如果在基本的配置完成后，那么接下来就比较简单了，只要再对其编出一套完整的应用层程序即可。但是还必须得考虑到实时性，因为在设计时所设立的程序是在中断中开始接受数据，同时把得到的数据转移到另一个静态缓冲区中主线程循环读取静态缓冲区（下转8页)8科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯2019 NO.05SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术3 关于视频监控系统发展的几点展望3.1 向着数字化的方向发展在未来，视频监控要提高其质量、效率，一定会向着数字化的这一方向进行，这可以解决监控过程中存在盲点的问题。在将来，视频监控将通过信息技术来实现数字化，它利用互联网将摄像头的覆盖率极大地提升。同时，监控系统在数字化的过程中会把不同的系统进行联动，比如说可以实现门铃和报警系统之间的联动。由于数字化，同一个视频监控系统可以对不同的地点同时进行监控，它会按照我们的要求对前端的设备进行调节和设置，而且数字化可以对监控系统进行分级管理。监控系统的数字化可以解决视频信息在传送过程中的不稳定的现象，也会把外界环境的干扰降到最小，使得图像更加清晰，传输更加稳定，无论信号传输距离有多远，视频图像都不会出现信号衰减的情况。3.2 向着无线化的方向发展如今，摄像头和监控室之间一般都是靠光纤来连接的，这表明视频监控实现无线化还有很远的距离。在将来，随着科技的发展，无线化技术的成熟，视频监控将逐步实现无线化。在传统的视频监控系统的建设当中，其信息传输媒介都是有线网络，这种传输方式存在着极大的不足之处，比如说，花费更高的成本、不够便捷、监控过程中没有办法做到全面监控，而且当监控目标不固定的话，监控的力度就严重不足等。除了上面的这些原因，要是监控点比较分散，通过有线网络进行监控，成本和维修费用就会非常高。而无线化可以解决有线网络传输过程中存在的这些问题，它可以使得监控更加灵活和便捷，而且视频监控无线化不会因为地域原因使得监控区域存在死角。就上述这些原因，在未来，视频监控技术必然会实现全面、系统的无线化，无线视频监控技术也将得到更为广泛的运用，促进视频监控技术的不断提升。3.3 向着智能化的方向发展在如今科学技术发展的过程中，关于视频监控的一些新技术也将被不断开发出来并加以运用，在不久的将来，智能化将是视频监控发展的必然阶段。在视频监控实现智能化的时候，监控系统将对监控过程中可能会出现的一些状况进行自动的识别和判断，在这些可能的情况当中，它会马上确定出到底是哪一种情况并且快速做出相应的解决措施。要实现视频监控技术的智能化，可以通过计算机技术先对视频的数据信息进行处理，通过采取核心技术，将视频源的有效信息进行有效的抽取，通过科学分析，及时发现问题并解决问题。4 结语如今，视频监控技术已经得到了普及应用，它的应用给我们带来了很多的方便与惊喜，可是，我们也应该要意识到，现如今的视频监控技术是存在着一定的缺点的，这需要我们意识到将来视频监控技术发展的趋势，根据这些特点努力探索。参考文献[1] 张峥嵘.浅谈公安视频监控系统的建设与管理[J].中国公共安全,2013(13):130-133．[2] 贺小花.2013年我国公安视频监控建设现状[J].中国公共安全,2013(13):120-125.中的数据，并根据自定义的串行口通信协议对数据进行解析和验证，如果检查通过回复所述数据正确，接收ACK信号，并生成相应的控制信号，如果检查没有通过所述数据接收错误的ACK信号。2.3 智能安防系统中的应用人类越来越重视自身安全，所以在一定程度上也对安防提出了更高的要求，所以这就需要有关人员对其进行研究，然后提出了未来将会如何继续发展。首先在以后可能目标识别及跟踪技术将会是智能视频分析系统中比较低层次的一项技术，但是各种新技术还需要以此为基础，所以暂时还不能舍弃。而且现如今的目标识别和跟踪技术如果出现光照强度差距大、可能有其他遮挡，或者是出现动态背景干扰等问题时，这会在一定程度上不能达到理想的效果。所以就需要对这项技术进行深层次的创新，同时在算法方面也不能停滞不前，要对其进行优化，以此来提高算法的适应性，使其在各种环境中均能适应。目前使用的智能视频分析技术，通常只能分析一个视频场景，所以在某种程度上，不能及时有效地对多通道视频信号进行准确的分析，这就需要更多的摄像机跟踪技术工作，进行深入的研究，未来它可以应用于去识别一个广泛的搜索目标，因此该技术在一定程度上可以提供很大的帮助，也能更准确地分析和判断。2.4 基于模型的目标跟踪众所周知，卡尔曼滤波具有良好的可预测性。它可以通过使用线性最小方差来实现估计运动目标中的序列图像的目的，它还可以与状态方程和观察方程组合以计算叙述。应用模型来估计移动目标的当前状态。由于卡尔曼滤波计算量比较小，所以在实时性和稳定性上具有很好的优势，这就导致了在进行预测时可以具有无偏、最优的效果，但是美中不足的是这种方法比较有局限性，它一般只有适用于线性和高斯分布时才会有明显的效果，所以如果状态模型和观测模型没有高斯性，出现的效果不会太好，所以通常情况下不建议使用此种方法。3 结语目前国际安全形势不明朗的情况使得我国在智能视频分析技术研究方面投入了较多的人力、物力，这使得在中国的市场上出现了很多与智能视频监控技术有关的产品，这在一定程度上也表明了中国在智能视频监控技术方面有了很明显的成就，可以在未来的安全防控中做出很大的贡献，发挥出很重要的作用。当然，我们不能因此而变得骄傲，我们还要继续学习一些国外的先进技术，从而完善我们自身的技术，使其走在国际智能视频监控技术领域的前列，实现中华民族的伟大复兴。参考文献[1] 王凌志,陈军辉.视频智能分析技术应用研究[J].警察技术,2012(2):66-68.[2] 陈刚,续磊.视频监控图像侦查方法研究[J].中国人民公安大学学报:社会科学版,2012,28(3):120-125.(上接6页）

第　２卷　１　１期（２０１　．１　１）（产品视点）　油田井场数字化集成监控装置的研制　陈兆安　任晓峰　谭滨　吴宝祥　西安长庆科技工程有限责任公司　摘要：长庆油田井场已经实现数字化管理，但井场配套的工艺生产数据采集、视频数据采　集、通信、配电等设备设置较分散。研制一种新型的油田井场数字化集成监控装置，集数据采　集、通信、配电“三合一”功能于一体。采用该装置进行井场数字化建设可缩短建设周期２０％，　降低投资１０％　关键词：油田井场；数字化建设；集成监控　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６８９６．２０１３．１１．０９０　长庆油田井场数字化建设实现了油水井生产数　据采集、抽油机电参数监测、抽油机远程启停、井　场集油管线回压采集、自动投球、注水井远程调　配、井场视频实时监视与闯入智能分析、远程语音　警示等功能，达到了生产数据实时采集、电子巡　井、危害识别、风险预警、油井工况智能诊断及远　程控制的目的，确保了井场各生产设施正常运行，　提升了油田管理水平。　长庆油田井场数字化建设从采用传统抽油机配　套检测控制仪表、数据采集设备、通信设备、配电　设备的模式发展到直接采用数字化抽油机配套数据　采集设备、通信设备、配电设备的模式。目前数字　化抽油机已经发展到第三代产品。随着数字化抽油　机技术的不断发展进步，作为井场配套的工艺生产　数据采集、视频数据采集、通信、配电等设备必须　同步进行集成优化，才能更好地提高井场数字化和　标准化建设水平。　１　井场一体化集成监控装置设计　１．１　设计思路　装置采用无线方式采集井场各类无线传感器或　设备的信号并无线传输井场数据，取消信号电缆敷　设工程；将４￣８丛式井井场抽油机的３８０　Ｖ配电与　该装置集成，取消井场独立设置的配电箱；将井场　视频信号采集、闯入智能分析与报警集成到该装　置，取消人工判断。丛式井井场无线一体化监控装　置应用见图１。　０　图１　丛式井井场无线一体化监控装置应用　Ａ一无线一体化监控装置；Ｂ一上位管理站场控制系统；　Ｃ１一ｃｎ一数字化抽油机；Ｐ一井场压力；Ｆ一井场配水阀组；　Ｒ一井场视频前端；实线—供电线路；虚线一数据线路　１．２装置的结构　装置集配电、数据采集、通信“三合一”于一　体，井场一体化集成监控装置结构见图２（图中实　线表示供电线路，虚线表示数据线路）。　（３）每根管道受力的最大部分在接头后部，由　于钢接头膨胀系数比非金属管道膨胀系数小，因此　在接头尾部与非金属管道之间极易形成剪切应力。　当温度升高、管道变软时，管道产生的热伸缩在此　产生应力集中，从而将此处管线切断或在接头处发　生脱落。　４建议　（１）由于非金属管道在温差较大的情况下变形　量较大，因此在管道敷设时宜采用弹性敷设；非金　属管道的强度小，穿越公路敷设ｍ１，，ａ／Ｊｕ钢套管保护。　（２）管道破损需换管时，钢骨架复合管的维修　时间一般需要６￣８　ｈ，玻璃钢管维修时问一般需要　１８￣２４　ｈ。钢骨架复合管管材若能进行丝扣连接，　维修时便可快装、快卸，在油田生产中更为实用。　（３）玻璃钢管和塑料合金防腐蚀复合管抗机械　破坏能力差，需要根据油田现状采取一定的防护措　施。　（４）钢骨架复合管承压普遍不高，限制了其使　用范围，建议进行技术改造，提高压力等级。　（栏目主持樊韶华）　油气田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．Ｃｏｍ）