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一、項(xiàng)目概況

1.項(xiàng)目背景

工廠倉庫管理是企業(yè)管理中的一個小部分，但是就企業(yè)的財(cái)務(wù)和生產(chǎn)而言，其重要性是顯而易見的。因?yàn)閭}庫管理著企業(yè)的各類物資，而物資又占著企業(yè)流動資產(chǎn)的很大比重。此外，倉儲還是商品流通的重要環(huán)節(jié)，也是公司的最核心的部分。而在倉庫管理中，做好倉庫的安全管理，是重中之重。但是近年來倉庫火災(zāi)、爆炸等事件仍然層出不窮。

由于工廠倉庫很多時候往往存放很多生產(chǎn)原料、成品、包裝等一系列易燃易爆物品，導(dǎo)致危險(xiǎn)系數(shù)很高，一旦發(fā)生失火爆炸等事件帶來巨大損失，甚至傷及人命，所以加強(qiáng)倉庫及其物資的安全管理十分有必要。

長期以來，工廠倉庫安全生產(chǎn)事故的預(yù)防基本上依賴于企業(yè)的管理水平，包括建全規(guī)章制度，重視消防與安全防護(hù)設(shè)施的完善，教育工人嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，提高其素質(zhì)和應(yīng)急處置能力等。然而，國際職業(yè)安全與事故預(yù)防理論和實(shí)踐的發(fā)展歷史表明：完全依賴人的警惕性來保障生產(chǎn)安全并非萬全之策，因?yàn)槿丝赡苁艿缴怼⑿睦硪约吧鐣戎T多因素的干擾而出現(xiàn)失誤；還有一些事故致因?qū)儆谌说闹橇湍芰﹄y以感知和有效抑制的范疇。縱觀近年來發(fā)生的多起重大事故，雖然在調(diào)查事故原因時主要?dú)w咎于違章、瀆職等人為責(zé)任，但進(jìn)行深入分析會發(fā)現(xiàn)，也與缺乏先進(jìn)、可靠、全方位的安全監(jiān)控預(yù)警技術(shù)設(shè)施不無關(guān)系。

此外，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 生產(chǎn)的規(guī)模、自動化程度、材料與工藝的革新都會導(dǎo)致危險(xiǎn)源和隱患的多樣性與復(fù)雜性,導(dǎo)致事故模式不斷翻新,導(dǎo)致災(zāi)害規(guī)模不斷擴(kuò)大，事故災(zāi)難性后果日益嚴(yán)重。因此，對各種事故所采取的預(yù)防措施的有效性也在不斷發(fā)生變化,安全技術(shù)在其中就顯示出越來越重要的地位。事故不可能完全杜絕，安全技術(shù)的發(fā)展也永無止境。

實(shí)踐證明，任何事故或?yàn)?zāi)害的發(fā)生都有一個自然發(fā)展的過程,在其醞釀伊始直至臨界狀態(tài)呈現(xiàn)，都有“端倪”可察、“征兆”可尋。這“端倪”與“征兆”便是危險(xiǎn)源的安全狀態(tài)信息,在這些信息中,大多數(shù)是可觀測的,有些還是可控的。

2.項(xiàng)目簡介

通過建設(shè)一套邊緣計(jì)算結(jié)合5G MEC或者有線網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)、可靠的工廠倉庫監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng), 能夠通過對安全監(jiān)管系統(tǒng)前端傳感器采集的不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估分析，確定各類事物或者行為是否超出預(yù)警閾值，并通過相應(yīng)的控制系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，想必就能避免事故的發(fā)生，至少能夠把事故所造成的損失和影響降到最低程度。

3. 項(xiàng)目目標(biāo)

該系統(tǒng)如果能夠廣泛推廣和使用，需要滿足如下四個條件：

底層技術(shù)自主可控，滿足不同工廠的多樣化二次開發(fā)需求。

與5G MEC深度融合，不受地域等條件限制。

提高準(zhǔn)確率，降低誤報(bào)率，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。

實(shí)施及安裝維護(hù)成本在企業(yè)可控范圍之內(nèi)。

二、項(xiàng)目實(shí)施概況

本次案例，選擇了一個工廠倉庫實(shí)際應(yīng)用場景，針對性提煉倉庫治理、安全監(jiān)管兩大業(yè)務(wù)維度，分別進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，通過數(shù)據(jù)自動采集、邊緣處理、集中匯聚、融合分析，打造以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的智能安全倉庫，代替原始以人為主要驅(qū)動的被動閉環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)管理體系從事后響應(yīng)到預(yù)測性判斷的快速過渡。

1.項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容

本期針對倉庫實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)需求，建設(shè)一套基于視頻AI分析的智能安全管控系統(tǒng)，有效解決企業(yè)倉庫安全生產(chǎn)的痛點(diǎn)與訴求，提升企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平。

再通過5G、寬帶技術(shù)，將識別結(jié)果傳輸?shù)皆贫耍梢源蟠筇岣咝剩瑯O大程度的降低成本。

工廠倉庫目前存在的典型安全問題。

2）安全生產(chǎn)管理需求：

基于視頻AI技術(shù)的火焰檢測識別技術(shù)

基于視頻AI技術(shù)的抽煙等違章行為檢測技術(shù)

基于視頻AI技術(shù)的電子圍欄功能。

基于視頻AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員雙崗識別功能。

基于邊緣計(jì)算技術(shù)和領(lǐng)先的算法，把安全生產(chǎn)管理的火焰、抽煙、電子圍欄、人員雙崗等實(shí)現(xiàn)實(shí)時、現(xiàn)場的精準(zhǔn)識別之后，再通過4G/5G或者寬帶傳輸?shù)皆贫耍瓤梢怨?jié)省大量的帶寬及云端CPU/GPU資源，又可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時告警，節(jié)省大量的人力、物力。

基于邊緣計(jì)算的智能工廠安全管控，在各類工廠，圍繞人、機(jī)、料、法、環(huán)等各個公共安全，具有廣泛的使用前景。

針對企業(yè)倉庫在運(yùn)營過程中存在的問題，通過部署智能化設(shè)備，解決倉安全生產(chǎn)管理的核心需求，目標(biāo)如下：

基于現(xiàn)有視頻AI分析技術(shù)，新增或者利用現(xiàn)有智能攝像頭，在倉庫內(nèi)部署智能安全管控系統(tǒng)，通過視頻智能分析識別，深入倉庫安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全管控，使人遠(yuǎn)離危險(xiǎn)、提醒人、保護(hù)人、保護(hù)企業(yè)物資安全，徹底解決倉庫安全生產(chǎn)問題。

2.具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式

針對企業(yè)工廠倉庫在運(yùn)營過程中存在的問題，通過部署智能化設(shè)備，解決倉庫安全生產(chǎn)管理的核心需求，目標(biāo)如下：

基于現(xiàn)有視頻AI分析技術(shù)，新增智能攝像頭，在工廠倉庫內(nèi)部署智能安全管控系統(tǒng)，通過視頻智能分析識別，深入工廠倉庫安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全管控，使人遠(yuǎn)離危險(xiǎn)、提醒人、保護(hù)人、保護(hù)企業(yè)物資安全，徹底解決倉庫安全生產(chǎn)問題。

2.2.1方案總體架構(gòu)

視頻智能分析系統(tǒng)針對倉庫安全生產(chǎn)的需求和挑戰(zhàn)，從信息化、智能化角度提出了一整套端到端的解決方案。

視頻智能分析系統(tǒng)由智能攝像頭、邊緣智能分析盒、智能交互管控平臺、告警設(shè)備組成：

智能攝像頭：用于采集實(shí)時圖像畫面。

邊緣智能分析盒：支持接入各種類型的攝像機(jī)，通過人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)、視頻解碼技術(shù)、流媒體技術(shù)、數(shù)字矩陣技術(shù)、聯(lián)動控制技術(shù)等，對獲取到的視頻內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時檢測、分析，把異常情況或違規(guī)情況實(shí)時反饋出來，在平臺上通過彈框展示出來。

智能交互管控平臺：管理用戶信息和每個邊緣智能分析盒的配置及禁區(qū)定義，同時實(shí)時展示監(jiān)控畫面和記錄、推送違規(guī)信息。平臺隸屬于本期智能安全綜合管控系統(tǒng)的一個模塊。

告警設(shè)備（可選）：如音響、警報(bào)器等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重違規(guī)行為時，智能交互管控平臺通過聯(lián)動告警設(shè)備對違規(guī)信息進(jìn)行告警。

視頻智能分析系統(tǒng)打通監(jiān)控與安防，讓傳統(tǒng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)不再割裂，形成一體兩面。

視頻智能分析系統(tǒng)的建設(shè)基于互聯(lián)網(wǎng)的智能終端將應(yīng)用和服務(wù)推向用戶，提供智慧的線上、線下應(yīng)用，主要包含桌面應(yīng)用、移動端應(yīng)用和現(xiàn)場告警設(shè)備。

基于人工智能、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等技術(shù)，搭建視頻智能分析系統(tǒng)，從安全流程管理、可視安全監(jiān)管、監(jiān)管自動化等方面構(gòu)建支持系統(tǒng)。智能算法引擎做為“大腦”在收到告警信息的時候，通知攝像頭啟動錄像功能，同時通過4G、5G或有線網(wǎng)絡(luò)把消息第一時間推送給管理員。

視頻智能分析系統(tǒng)具備安全、靈活、穩(wěn)定、易用的數(shù)字中臺，可提供安全管理信息接口和第三方服務(wù)接口，可與企業(yè)其他模塊交互。

2.2.2系統(tǒng)功能

1)實(shí)時監(jiān)控預(yù)覽

實(shí)時監(jiān)控采用全數(shù)字架構(gòu)，前端攝像頭視頻數(shù)據(jù)接入邊緣智能分析盒，匯聚后經(jīng)核心交換機(jī)統(tǒng)一傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲和顯示。

在主機(jī)房部署監(jiān)控管理平臺和媒體匯聚設(shè)備，管理前端攝像機(jī)及視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的錄制、存儲、播放和回放。

網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)由接入層、匯聚層和核心層組成；由光纖接入網(wǎng)絡(luò)或者5G CPE組成前端攝像機(jī)的接入網(wǎng)；一級核心管理平臺承載在核心網(wǎng)絡(luò)上。

管理員可在管理平臺上通過傳輸網(wǎng)絡(luò)對所有攝像點(diǎn)、媒體存儲匯聚點(diǎn)、管理平臺及監(jiān)控中心進(jìn)行管理。

監(jiān)控中心支持本地和云端部署服務(wù)器。

2)設(shè)備管理

配置、管理攝像頭監(jiān)控設(shè)備，并根據(jù)監(jiān)控畫面在每個攝像頭配置相應(yīng)的算法。依托我司在監(jiān)控算法業(yè)務(wù)領(lǐng)域長期的技術(shù)積累，為智能安全管控系統(tǒng)提供高并發(fā)、低延遲、高清流暢、安全可靠的視頻監(jiān)控體驗(yàn)。

配置、管理現(xiàn)場告警設(shè)備，監(jiān)控到違規(guī)情況即觸發(fā)現(xiàn)場相應(yīng)的音響或警報(bào)設(shè)備，及時提醒在場人員。

監(jiān)控設(shè)備、告警設(shè)備、手機(jī)端能實(shí)現(xiàn)信息流快速分發(fā)，服務(wù)質(zhì)量有保證，通信業(yè)務(wù)具備電信級品質(zhì)保證能力。

3)告警管理

實(shí)時數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)告警的判斷、通知和存儲。監(jiān)測到違規(guī)情況，即時進(jìn)行記錄并彈出界面、推送告警消息至管理員，管理員第一時間了解違規(guī)時間、類型、地點(diǎn)等信息，并可查看相關(guān)影像。

支持郵件、短信、微信、App協(xié)作工具等多種通知方式，告警必達(dá)。

包含事件和告警的分類、聚類、異常發(fā)現(xiàn)等多種人工智能場景，形成告警信息報(bào)表，通過數(shù)據(jù)查閱和組合分析，實(shí)現(xiàn)安全情況的全面掌控，通過對歷史告警記錄的分析，形成全面的安全管理洞察，為后續(xù)安全管理培訓(xùn)的知識沉淀提供強(qiáng)大支持。

2.2.3智能終端

1)移動終端

提供告警通知接口，支持發(fā)送信息至郵件、短信，也可對接手機(jī)APP，將告警信息即時推送至管理員。

2)監(jiān)控終端

平臺統(tǒng)一承載所有監(jiān)控終端、智能視頻分析盒，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)布線，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難度，為部署提供理想的終端解決方案和面向未來的服務(wù)支撐能力。

3)告警終端

除了信息通知告警，平臺還支持現(xiàn)場實(shí)時的語音告警。觸發(fā)告警后，聯(lián)動相應(yīng)的音響對違規(guī)情況附近的人員發(fā)出語音信息，提示在場人員。

其他亮點(diǎn)

商業(yè)模式先進(jìn)性：

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)參個性化：即使是同一細(xì)分場景下的同一算法模型，也可以針對不同時間段、不同光照情況、工人不同工服、不同角度等，實(shí)現(xiàn)個性化調(diào)參。

邊緣集群化，算法SAAS化：與目前基于中心服務(wù)器AI統(tǒng)一建模方式對比，可以極大的提升視頻攝像頭識別的效率與效果，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化提升與降本增效。

技術(shù)方面先進(jìn)性：采用自主研發(fā)的終端AI推斷框架和邊緣集群控制核心技術(shù)，自研PCB板，軟硬件高度融合，先從計(jì)算機(jī)視覺長尾場景切入，競爭較小，適應(yīng)性強(qiáng)。

可復(fù)制推廣性：從最有成長前景的各類計(jì)算機(jī)視覺工業(yè)安全生產(chǎn)與經(jīng)營長尾場景切入，特別是自主研發(fā)的一體化邊緣智能服務(wù)器，軟硬件深度融合，實(shí)現(xiàn)了工具化、模塊化的軟件算法和架構(gòu)模型，解決了各種長尾應(yīng)用場景的痛點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了高效、快捷、低成本的個性化定制，具有極強(qiáng)的代表性，可涵蓋智慧交通、智慧工廠、智慧軍工、智慧能源、智慧制造、智慧校園等諸多高價值智慧場景與領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景。

三、下一步實(shí)施計(jì)劃

視頻智能分析系統(tǒng)將AI分析、邊緣計(jì)算、5G等先進(jìn)技術(shù)和安全生產(chǎn)管理有機(jī)結(jié)合，針對企業(yè)安全和隱患的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，與生產(chǎn)運(yùn)營對接，精準(zhǔn)解決安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時監(jiān)控和科學(xué)化決策等最具挑戰(zhàn)的安全管理難題，全面有效地幫助企業(yè)解決安全生產(chǎn)中的典型難題和困惑。

北京海航中軟科技有限公司“猿人行走”品牌產(chǎn)品-邊緣智能分析盒是基于視頻流打造的智能圖像識別系統(tǒng)，利用最新的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，代替人眼，自動識別各種違規(guī)或異常行為，為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。產(chǎn)品以平臺為基、數(shù)據(jù)為體、流程為相、服務(wù)為本的思路建設(shè)全感知、全融合、全智能的智能安全體系。全面整合倉庫各區(qū)域、各主體的視頻監(jiān)控，呈現(xiàn)全局安全態(tài)勢和告警事件。當(dāng)違規(guī)或異常情況發(fā)生時，系統(tǒng)聯(lián)動攝像機(jī)自動分析違規(guī)行為，并發(fā)布告警到系統(tǒng)平臺和現(xiàn)場聲光告警設(shè)備。系統(tǒng)平臺，集成告警、邊緣盒子、攝像頭等子系統(tǒng)，通過視頻分析盒智能算法，實(shí)現(xiàn)倉庫無盲區(qū)、全天候、智能化覆蓋。產(chǎn)品基于視頻分析、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等新技術(shù)，構(gòu)建倉庫安全體系，使倉庫安全管理從傳統(tǒng)的被動追溯轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A(yù)防，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、智慧、一體化安全管理體系。

邊緣計(jì)算與人工智能這兩種高速發(fā)展的新技術(shù)之間存在著彼此賦能的巨大潛力。

信通院 2020 年 5 月調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，中國企業(yè)中僅有不足 5% 使用了邊緣計(jì)算，但計(jì)劃使用的比例高達(dá) 44.2%。

根據(jù)艾瑞咨詢測算， 2020 年中國邊緣云計(jì)算市場規(guī)模為 91億元，其中區(qū)域、現(xiàn)場、IoT 三類邊緣云市場規(guī)模分別達(dá)到 37 億元、 38 億元及 16 億元。預(yù)計(jì)到 2025 年整體邊緣云規(guī)模將以44.0% 的年復(fù)合增長率增長至 550 億元

通過邊緣計(jì)算技術(shù)，與云技術(shù)和人工智能、物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，可以極大程度提升社會的智能化水平。

該方案的價值在于從最接地氣的各類公共安全長尾場景切入，具有極強(qiáng)的代表性，具有廣闊的市場前景。

邊緣計(jì)算與人工智能這兩種高速發(fā)展的新技術(shù)之間存在著彼此賦能的巨大潛力。通過邊緣計(jì)算技術(shù)，與云技術(shù)和人工智能、物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，可以極大程度提升社會的智能化水平。該方案的價值在于從最接地氣的各類公共安全長尾場景切入，具有極強(qiáng)的代表性，具有廣闊的市場前景。

四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果

1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)

該方案集合了人工智能、圖像識別、邊緣計(jì)算等關(guān)鍵核心技術(shù)。應(yīng)用智能算法將非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)化，通過邊緣智能分析盒進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)主動監(jiān)控。

北京海航中軟科技有限公司的邊緣智能分析盒，與市面上絕大多少基于開源及芯片組開發(fā)的方案完全不同，是基于完全自主研發(fā)的邊緣深度學(xué)習(xí)底層框架技術(shù)，同時支持開源算法框架，并將軟件、硬件極致融合，達(dá)到效率的提升與成本的大幅降低。

該方案可以與5G MEC等緊密融合，作為邊緣端的重要支撐與補(bǔ)充。支持INT8/INT16/FP16混合運(yùn)算，完美兼顧性能、功耗及運(yùn)算精度，支持TensorFlow、Caffe、ONNX、Darknet等框架的網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)換，具備快速模型訓(xùn)練能力，準(zhǔn)確率高、識別速度迅速，構(gòu)建全棧式人工智能的產(chǎn)品服務(wù)體系，在AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）領(lǐng)域提供完整的運(yùn)營服務(wù)體系。

智能盒子采用嵌入式設(shè)計(jì)原理，內(nèi)嵌基于深度學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)化算法，集成高性能模塊，搭載工業(yè)級嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU），雙Cortex-A72+四Cortex-A53大小核CPU結(jié)構(gòu)，高達(dá)1.8GHz的主頻CPU，NPU算力可達(dá)3.0TOPs，可擴(kuò)展至強(qiáng)勁的12T甚至更高的算力。支持局域網(wǎng)內(nèi)所有智能盒子集群，算法服務(wù)、服務(wù)注冊中心、系統(tǒng)服務(wù)、流媒體服務(wù)、錄像存儲服務(wù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等，在邊緣終端集群聯(lián)動管理。支持H265/H264視頻解碼，外圍接口豐富，擁有超強(qiáng)擴(kuò)展性，支持對多路攝像頭進(jìn)行視頻結(jié)構(gòu)化識別和分析。產(chǎn)品安全性高，內(nèi)置加密芯片，對數(shù)據(jù)、磁盤、網(wǎng)絡(luò)接下加密，數(shù)據(jù)不出本地，安全合規(guī)，采用工業(yè)級設(shè)計(jì)，100%安全保障。通過AI算法，利用圖像識別技術(shù)對視頻進(jìn)行高效、快速的分析處理，具有輕量化、高性能、低功耗、通用性強(qiáng)、接入方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于AI態(tài)勢感知、行為分析等各個領(lǐng)域。

多個邊緣智能場景之下，可以通過獨(dú)具特色的邊緣集群技術(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，集群聯(lián)動，邊緣學(xué)習(xí)。

邊緣集群技術(shù)架構(gòu)圖，具體如下：

2. 實(shí)施效果

1)開發(fā)提升40%工作效率：通過自主研發(fā)的技術(shù)，大大縮短了算法模型開發(fā)的周期，120天縮短為50天，提升40%工作效率；

2)兼容性達(dá)95%以上：通過虛擬化和容器技術(shù)的兼容、適配、納管等方式打通了各種軟硬件之間的“通”與“融”難題，兼容性達(dá)95%。同時可直接接入包括海康、華為、宇視、大華等主流品牌攝像機(jī)的視頻流。

3)識別準(zhǔn)確率95%以上：通過自研技術(shù)，識別準(zhǔn)確率三個月時間達(dá)到95%以上，比業(yè)內(nèi)六個月的時間縮短一倍。

4)節(jié)省近三分之二的人工成本：解決了傳統(tǒng)人工巡檢以及24小時人工監(jiān)控的問題，大大降低了人員的成本；

5)違規(guī)行為下降60%：采用了本方案之后，全規(guī)范化作業(yè)，24小時智能識別和告警，違規(guī)行為下降了60%；