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摘 要：随着国家的经济发展和国民生产生活需求的增加，发电企业在保障电力可靠、稳定供应方面压力也在不断提高。为了解决发电企业生产安全和人员工作生活中存在的问题，结合目前AI感知、机器学习以及大数据技术，以实际场景开发一套数据展现的3D可视化管控平台，提高发电企业安全生产能力和管理水平。可视化管控平台包括视频图像分析的生产现场人员状态实时监控、门岗安防子系统、生产区域门禁子系统、生产区域消费子系统的智能感知系统。
关键词：可视化;智能感知;平台;设计
0 引言
本文以成熟先进的可视化管理平台为基础，探究基于人员、设备数据展现的3D可视化管控平台，重点开发视频图像，分析生产现场人员状态实时监控、智能访客系统、智能消费系统、智能门禁系统等，通过一体可视化管理平台进行各子系统之间的“数据交互、统一管理、感知智能化、数据可视化”，达到整个智能感知平台的智能化、可视化、关联化的目标。
1 系统模块
1.1 一体化可视化管控平台
基于人员、设备数据展现的一体化3D可视化管控平台需要采集本系统中所有子系统的数据，并且通过大数据分析工具对数据进行清洗、分类并且根据招标方的要求进行定制开发。平台不仅具有数据展现的功能，而且是整个感知系统的数据中转平台，通过提供接口标准，各子系统负责数据对接，将整个智能感知项目中的各子系统打通[1-2]。
1.2 智能访客系统
该系统由访客软件系统、访客预约小程序、人脸识别终端、通道闸机、访客一体机等组成，主要是对访客进行全面地数字化管理，取代管理人员完成传统的人工登记，能够准确高效地对访客进行人脸识别、人员身份识别、微信小程序预约登记、访客到访提醒、门禁管理、人员访问记录统计、人员访问权限管理、黑白名单设置等，有效提高了登记工作效率和安全性，降低人工成本，真正做到智能化、人性化。
1.3 智能消費系统
基于人脸、菜品感知的食堂消费结算子系统，开发设计消费结算功能模块、移动点餐功能模块、食品溯源功能模块、就餐服务评价与互动模块、来访人员就餐功能模块、后台管理功能模块等。提供先进的菜品感知算法对消费的菜品进行快速的感知并且自动算出消费金额，感知时间不能超过3 s;支持人脸结算，也支持通过IC卡以及二维码进行支付;与人员、设备数据展现的一体化可视化管控平台进行数据对接，根据平台要求的标准接口提供平台所需要的数据[3]。
1.4 智能门禁系统
系统设计开发来访人员预登记审批系统、进出人员车辆感知登记系统等，并基于人脸、车牌感知设计门岗进出的管理系统。访客通过外网申请，并通过双向网闸将信息传到内网的门岗登记后台系统中，有相应管理人员进行审批并通知来访人。来访为车辆时，其申请流程与访客基本一致，其中需明确来访车辆的车牌号等，且只能在设定的区域内访问[2]。
1.5 智能视频感知系统
通过接入现场视频流，对厂区的现场设备运行状况、人员动态、安全保卫、环境等情况开发感知算法，实现人员行为状态、人员着装状态、设备状态、危险行为和设备变动的提醒等功能。感知系统必须包含：系统平台、算法系统、应用系统、本地化会议系统。
2 技术要求
2.1 总体设计要求
系统基于B/S架构，三维实景建模制作地图模型，可任意角度放大缩小查看地图，真实展示企业外部环境，在地图的文字或图表上标注重点建筑、道路、摄像头位置以及名称。对接摄像头监控系统，点击摄像头图表可查看实时监控画面。软件中间大区域显示3D场景;左边显示系统功能菜单;下方显示场景数据统计，右上角显示监控数据图层显示管理。3D地图的地图精度不大于10 cm。可视化模型为3D建模的模块，可以通过数据对接将其他招标方系统展现的数据通过定制方式展现在3D地图上，并且做到数据联动。提供与子系统、第三方系统集成，第三方系统集成标准接口，接口支持系统注册、统一认证、用户同步，能够与RTX、微信、企业微信等第三方通信工具集成。实现平台与子系统数据互通以及各个子系统通过平台进行数据互通。
2.2 感知能力要求
分辨率支持1280×720（25fps）以上，图片目标像素最小感知要求40×40 mm，感知精度大于99.85%（LFW数据集），视频编解码算法支持H.264，支持rtsp，rtmp，hls，mp4，flv，ts等协议;10-15路通用模型的检测（如入侵检测、安全帽检测、拌线检测、烟火检测、口罩检测、脱岗检测、人群密度检测等，检测频率可根据场景确定，不同的检测频率对应不同的处理能力）的单卡处理能力;单图片单模型感知速度不大于20 ms。
2.3 入侵检测要求
入侵检测要求包括：警戒线跨越、警戒区进入、警戒区离开、围栏穿越等。其中，警戒线跨越应支持双向或两个单向的检测，警戒线可不规则任意划定;警戒区可同时设定多个形状的防区，各防区位置可重叠，互不影响;检测对象的关键特性可设定，包括：检测目标的类型（人和交通工具等）、大小等参数，各防区内各类型的参数可以独立设定，互不影响;防区设定后，只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警，而其他不符合条件的入侵将会被忽略;围栏穿越应能自动检测双向或两个单向穿越围栏的行为（包括从围栏下面爬过、围栏缝隙中间穿越和从围栏上方攀越），对于因围栏高度产生的入侵者外形大小的视觉差应能自动适应。
2.4 环境感知要求
（1）烟雾感知：根据对烟雾的感知，可以快速对火情进行判断，一旦发生火情，迅速定位烟雾发生区域，立即进行自动告警，第一时间进行处置。
（2）火焰感知：基于大规模火焰数据感知训练，配合摄像头，实时感知监控区内明火情况，立刻发出警报，报警数据实时上传，同时提醒监控室查看，及时止损。可适用于室内外多种复杂环境。 （3）通道异常感知：基于视觉感知技术，配合现场摄像头，实时感知安全通道堵塞等异常情况，预警安全人员及时清理维修，加强安全管控。
2.5 告警检测要求
（1）告警信息检索：支持根据时间、相机名称、告警类型、告警子类型、审核状态等条件进行告警信息的检索;支持查看告警详情，支持对告警详情进行前后页切换查看。
（2）告警信息导出：支持按时间、按数量导出告警信息。
（3）告警信息审核：支持对告警信息进行人工审核确认，支持对检测有误的图像信息进行数据回流，以便于定向优化算法精度。
（4）告警信息批量删除：支持批量删除告警信息。
3 系统功能
3.1 一体化可视化管控平台
（1）统一展现：所有数据统一展现，通过3D建模将当前整个园区智能系统分别展现在系统中，也可根据用户自定义展现内容，如来访人员总数、今日视频感知违规数量等。
（2）人员后台管理：各系统通过同步唯一系统如AD域、ERP等，获取员工、临时外来人员、外包人员信息，保证信息的及时、准确。
（3）权限管理：通过灵活的权限管理，可以定义管理员、各子系统管理人员的查看、修改、编辑等权利，实现对系统使用、维护等功能。
（4）报表管理：可以根据多条件、多时间点对各系统的历史数据进行多角度的分析统计，并且生成报表进行展现，或则以Word，Execl格式导出。
3.2 智能訪客系统
记录和存储进出人员信息、进出记录信息、进入人员统计、配置进出IC卡权限信息，并可以导出报表。访客权限项设置：支持设置门禁点、楼层、门口机、停车场、人脸授信作为门禁、梯控、门口机、停车场、人脸监控的权限项;访客加入人脸授信权限后，进入布控陌生人的区域不再触发报警等。
3.3 智能消费系统功能
建立AI菜品感知算法对菜品进行感知、消费结算、点餐、食品安全溯源管理功能等。
3.4 智能门禁系统功能
具备一键换卡、权限组下发、数据同步、僵尸卡查询、数据备份、门锁控制方式、无线门锁控制、授权策略等功能。
4 结语
随着信息化技术的成熟和普及，越来越多的企业将会升级信息化系统，这也对信息化系统提出了更高的需求。对大型企业来说，将办公区、生产区、值班楼区域等进行信息化改造，做到统一授权、统一监控、统一控制，有利于推动企业智能化水平迈上新台阶。
[参考文献]
[1]蒋卓一，吴江，朱叶青.新型智能门禁的设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2020（19）：79-81.
[2]孙永伟.智能化门禁控制系统硬件设计[J].电子制作，2020（19）：29-31，17.
[3]李博.基于嵌入式人脸识别的高校图书馆智能门禁系统设计[J].现代电子技术，2021（4）：49-53.
（编辑 姚 鑫）
关键词：可视化;智能感知;平台;设计
0 引言
本文以成熟先进的可视化管理平台为基础，探究基于人员、设备数据展现的3D可视化管控平台，重点开发视频图像，分析生产现场人员状态实时监控、智能访客系统、智能消费系统、智能门禁系统等，通过一体可视化管理平台进行各子系统之间的“数据交互、统一管理、感知智能化、数据可视化”，达到整个智能感知平台的智能化、可视化、关联化的目标。
1 系统模块
1.1 一体化可视化管控平台
基于人员、设备数据展现的一体化3D可视化管控平台需要采集本系统中所有子系统的数据，并且通过大数据分析工具对数据进行清洗、分类并且根据招标方的要求进行定制开发。平台不仅具有数据展现的功能，而且是整个感知系统的数据中转平台，通过提供接口标准，各子系统负责数据对接，将整个智能感知项目中的各子系统打通[1-2]。
1.2 智能访客系统
该系统由访客软件系统、访客预约小程序、人脸识别终端、通道闸机、访客一体机等组成，主要是对访客进行全面地数字化管理，取代管理人员完成传统的人工登记，能够准确高效地对访客进行人脸识别、人员身份识别、微信小程序预约登记、访客到访提醒、门禁管理、人员访问记录统计、人员访问权限管理、黑白名单设置等，有效提高了登记工作效率和安全性，降低人工成本，真正做到智能化、人性化。
1.3 智能消費系统
基于人脸、菜品感知的食堂消费结算子系统，开发设计消费结算功能模块、移动点餐功能模块、食品溯源功能模块、就餐服务评价与互动模块、来访人员就餐功能模块、后台管理功能模块等。提供先进的菜品感知算法对消费的菜品进行快速的感知并且自动算出消费金额，感知时间不能超过3 s;支持人脸结算，也支持通过IC卡以及二维码进行支付;与人员、设备数据展现的一体化可视化管控平台进行数据对接，根据平台要求的标准接口提供平台所需要的数据[3]。
1.4 智能门禁系统
系统设计开发来访人员预登记审批系统、进出人员车辆感知登记系统等，并基于人脸、车牌感知设计门岗进出的管理系统。访客通过外网申请，并通过双向网闸将信息传到内网的门岗登记后台系统中，有相应管理人员进行审批并通知来访人。来访为车辆时，其申请流程与访客基本一致，其中需明确来访车辆的车牌号等，且只能在设定的区域内访问[2]。
1.5 智能视频感知系统
通过接入现场视频流，对厂区的现场设备运行状况、人员动态、安全保卫、环境等情况开发感知算法，实现人员行为状态、人员着装状态、设备状态、危险行为和设备变动的提醒等功能。感知系统必须包含：系统平台、算法系统、应用系统、本地化会议系统。
2 技术要求
2.1 总体设计要求
系统基于B/S架构，三维实景建模制作地图模型，可任意角度放大缩小查看地图，真实展示企业外部环境，在地图的文字或图表上标注重点建筑、道路、摄像头位置以及名称。对接摄像头监控系统，点击摄像头图表可查看实时监控画面。软件中间大区域显示3D场景;左边显示系统功能菜单;下方显示场景数据统计，右上角显示监控数据图层显示管理。3D地图的地图精度不大于10 cm。可视化模型为3D建模的模块，可以通过数据对接将其他招标方系统展现的数据通过定制方式展现在3D地图上，并且做到数据联动。提供与子系统、第三方系统集成，第三方系统集成标准接口，接口支持系统注册、统一认证、用户同步，能够与RTX、微信、企业微信等第三方通信工具集成。实现平台与子系统数据互通以及各个子系统通过平台进行数据互通。
2.2 感知能力要求
分辨率支持1280×720（25fps）以上，图片目标像素最小感知要求40×40 mm，感知精度大于99.85%（LFW数据集），视频编解码算法支持H.264，支持rtsp，rtmp，hls，mp4，flv，ts等协议;10-15路通用模型的检测（如入侵检测、安全帽检测、拌线检测、烟火检测、口罩检测、脱岗检测、人群密度检测等，检测频率可根据场景确定，不同的检测频率对应不同的处理能力）的单卡处理能力;单图片单模型感知速度不大于20 ms。
2.3 入侵检测要求
入侵检测要求包括：警戒线跨越、警戒区进入、警戒区离开、围栏穿越等。其中，警戒线跨越应支持双向或两个单向的检测，警戒线可不规则任意划定;警戒区可同时设定多个形状的防区，各防区位置可重叠，互不影响;检测对象的关键特性可设定，包括：检测目标的类型（人和交通工具等）、大小等参数，各防区内各类型的参数可以独立设定，互不影响;防区设定后，只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警，而其他不符合条件的入侵将会被忽略;围栏穿越应能自动检测双向或两个单向穿越围栏的行为（包括从围栏下面爬过、围栏缝隙中间穿越和从围栏上方攀越），对于因围栏高度产生的入侵者外形大小的视觉差应能自动适应。
2.4 环境感知要求
（1）烟雾感知：根据对烟雾的感知，可以快速对火情进行判断，一旦发生火情，迅速定位烟雾发生区域，立即进行自动告警，第一时间进行处置。
（2）火焰感知：基于大规模火焰数据感知训练，配合摄像头，实时感知监控区内明火情况，立刻发出警报，报警数据实时上传，同时提醒监控室查看，及时止损。可适用于室内外多种复杂环境。 （3）通道异常感知：基于视觉感知技术，配合现场摄像头，实时感知安全通道堵塞等异常情况，预警安全人员及时清理维修，加强安全管控。
2.5 告警检测要求
（1）告警信息检索：支持根据时间、相机名称、告警类型、告警子类型、审核状态等条件进行告警信息的检索;支持查看告警详情，支持对告警详情进行前后页切换查看。
（2）告警信息导出：支持按时间、按数量导出告警信息。
（3）告警信息审核：支持对告警信息进行人工审核确认，支持对检测有误的图像信息进行数据回流，以便于定向优化算法精度。
（4）告警信息批量删除：支持批量删除告警信息。
3 系统功能
3.1 一体化可视化管控平台
（1）统一展现：所有数据统一展现，通过3D建模将当前整个园区智能系统分别展现在系统中，也可根据用户自定义展现内容，如来访人员总数、今日视频感知违规数量等。
（2）人员后台管理：各系统通过同步唯一系统如AD域、ERP等，获取员工、临时外来人员、外包人员信息，保证信息的及时、准确。
（3）权限管理：通过灵活的权限管理，可以定义管理员、各子系统管理人员的查看、修改、编辑等权利，实现对系统使用、维护等功能。
（4）报表管理：可以根据多条件、多时间点对各系统的历史数据进行多角度的分析统计，并且生成报表进行展现，或则以Word，Execl格式导出。
3.2 智能訪客系统
记录和存储进出人员信息、进出记录信息、进入人员统计、配置进出IC卡权限信息，并可以导出报表。访客权限项设置：支持设置门禁点、楼层、门口机、停车场、人脸授信作为门禁、梯控、门口机、停车场、人脸监控的权限项;访客加入人脸授信权限后，进入布控陌生人的区域不再触发报警等。
3.3 智能消费系统功能
建立AI菜品感知算法对菜品进行感知、消费结算、点餐、食品安全溯源管理功能等。
3.4 智能门禁系统功能
具备一键换卡、权限组下发、数据同步、僵尸卡查询、数据备份、门锁控制方式、无线门锁控制、授权策略等功能。
4 结语
随着信息化技术的成熟和普及，越来越多的企业将会升级信息化系统，这也对信息化系统提出了更高的需求。对大型企业来说，将办公区、生产区、值班楼区域等进行信息化改造，做到统一授权、统一监控、统一控制，有利于推动企业智能化水平迈上新台阶。
[参考文献]
[1]蒋卓一，吴江，朱叶青.新型智能门禁的设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2020（19）：79-81.
[2]孙永伟.智能化门禁控制系统硬件设计[J].电子制作，2020（19）：29-31，17.
[3]李博.基于嵌入式人脸识别的高校图书馆智能门禁系统设计[J].现代电子技术，2021（4）：49-53.
（编辑 姚 鑫）