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安全帽检测在智慧工地、智慧矿区、智慧油库等行业中的解决方案

1. 概述

对于石化、煤炭、电力、建筑等特殊行业，也是我国职业安全事故发生率高的部门，安全生产是企业生存和发展的第一要素。不论是生产企业还是监管部门，对安全生产既重视又困惑。根据《JGJ59-99建筑施工安全检查标准》，进入施工现场必须戴安全帽，各行业的作业规范也对佩戴安全帽做了严格的规定,但不戴安全帽就进入工地,被施工地物品砸伤得事情时有发生，酿成巨大的人员伤亡,给施工企业造成不同程度的经济和财产损失。

安全是企业持续发展的根本保障，如果在生产中忽视安全而去搞生产是火中取栗，脱离安全求效益如水中捞月，就像杜邦公司的格言：“只要安全管理到位，任何事故均可避免”这让我们知道安全是多么的重要

虽然每个生产现场都在大力宣传安全的重要性，让工人工作时一定要佩戴安全帽，但生产现场经常出现这样的现象：有人随便就把安全帽摘下，有人在高空作业时不戴安全帽......千里之堤，必然溃于蚁穴。但这背后何尝不是侥幸心理，思想麻痹......认为几年、甚至几十年都这样过来了，事故不一定降落在我头上，从而使得安全帽佩戴管理成为一大难点，为降低管理难度提高在岗人员安全意识，可在各种生产现场部署安全帽识别系统实时视频检测预警在岗工人是否按照要求做好安全防范措施作业。真正做到安全生产信息化管理，做到事前预防事中常态监测，事后规范管理。

传统的生产现场管理是否佩戴安全帽就是靠人去看，这种方法太耗费时间，并且生产现场空间过大、人员过多，监管人员的精力是有限的，不能*都盯着你，这种传统的管理方法已经无法满足日益增长的需求。我们应该借助科技的发展，用更智能化的方式去对工地进行管理

安全帽识别可自动检测人员是否佩戴安全帽。在建筑工地、电力、煤矿、石化、冶金、化工等高危企业有效防范安全生产事故，无需人工干预，实现安全生产智能化管理。运用智能视频分析结合前沿深度学习技术，具有识别率高、兼容性强、性能稳定的特点。

1. 安全帽检测的工作原理

安全帽检测系统是基于视频流的智能图像识别系统，利用新的深度学习与大数据技术，通过自动识别人员与安全帽佩戴等特征为安全员对现场监督提供有力保障。本系统采用视频图像智能识别的方式，无需新增硬件，实时监控识别，实时报警，快捷方便

中伟视界安全帽检测系统，首先根据深度学习人的样本，学习头部样本，再学习安全帽样本，再检测视频中是否有这些样本，然后再根据检测到各种样本的数量，首先判断样本数量是否相符，再判断各种样本是否相匹配，从位置、状态、形态等各方面综合判断。

安全帽识别的原理是用AI技术对工作现场的视频进行实时分析，如果发现工作人员未按要求佩戴安全帽，系统会自动发出警报，在提醒管理人员的同时，系统会自动保存时间、地点及相应的照片作为依据，AI大潮之下，传统的建筑工地也有许多方面得到了提升，除了人脸识别之外，智慧工地关心的就是安全问题，如何将AI技术应用于安全方面呢？安全帽识别系统就是这些特殊区域的守护者。可以说，安全帽识别是应用在工地管理转型升级的重要手段，为安全员进行现场监督提供有力的技术保障。

在一些工地和矿区，现场经常有掉落物体，从安全的角度出发，所有进场的工作人员都必须佩戴安全帽。以前是通过监督人员巡查或观看视频来杜绝违规现象，但由于点多面广，监管人员看视频也看不过来，出现疏漏也在所难免，结果难以令人满意。中伟视界安全帽识别系统很好地解决了这个难题，对不按要求佩戴安全帽的识别率*，足以对违规行为形成震慑，为现场工作人员竖起一道安全的防火墙，让智慧工地与安全生产充分联合起来，从根本上解除管理者和监管部门的后顾之忧。

1. 安全帽检测的技术优势

小像素识别

在摄像机可视范围内全面布控，这种应用于施工现场时非常有用，用小镜头大范围查看，只要在监控范围内，露出头部就会被检测到， 不给人有任何的侥幸心里，从而更有效的防止意外事故的发生的可能性。

中伟视界安全帽检测对较远距离的安全帽也能检测，只要安全帽或头部在图像中的像素能达到40*40以上就可以进行检测。

其他帽类识别

在现场有些施工人员喜欢带具有遮挡太阳功能的帽子，为了一时舒服而忘记了安全，比较带一些草帽、遮阳帽等，但这类帽子虽然能带来凉快，但却不能带来安全，存在较大的安全隐患，

夜晚、强光环境下识别

中伟视界安全帽识别不仅仅停留在室内和理想环境下的检测，而施工现场环境往往是错综复杂的，太阳光、夜晚光线、车灯强光照射等不利于检测的情况处处存在，在这些不利环境下就更加考验算法的准确性了

不同颜色识别

现场安全帽往往不只一种颜色，这就要求安全帽算法不针对一种款式或颜色进行识别，而是多种颜色都要能识别出来，当然，这就要求现场环境在夜晚的情况要进行补光，即不能在黑白视频下进行多种颜色的安全帽检测了

中伟视界安全帽检测能检测的安全帽颜色有红、黄、蓝、白等颜色

密集型识别

当人员密集、扎堆时，是否能判断出人员是否佩戴安全帽，也是重点检验安全帽检测算法的一个重要指标，还有就是检测速度，当有人出现就能判断是否有佩戴安全帽了，而不是等到人员出来之后等很久才能检测到，这个检测速度不但在这种人员扎堆的情况下特别有用，只要人员一冒头就能被检测到，还在于有些施工人员在摄像机的一角出现时，算法能不能快速的捕捉到施工人员有没有佩戴安全帽，而不是需要等到施工人员走到摄像机中间的时候才能检测到，或者一些脱掉安全帽的情况能快速的被发现，这样就是检验安全帽检测算法是否优越的指标了。

车上识别

半身识别有助于对于坐在操作工具上的人员检测，检测这些施工人员是否有佩戴安全帽，尤其是一些半敞开式车辆的司机人员，很容易忽视这个问题，但这部分人也存在较大危险。

中伟视界安全帽检测能检测坐在半敞开工具车上的司机人员是否佩戴安全帽，当然，可以根据需要可以不检测这部分人员的安全帽，根据项目现场的需要

1. 安全帽检测的必要性

安全帽佩戴检测的功能很实用。现在国家相关部门对安全生产一直保持高压态势，但以前的安监手段已经明显不能满足要求。将人工智能与安全生产相结合是中伟视界的专业研究领域，也是优势所在。将安全帽佩戴检测（识别）的功能运用于智慧工地、智慧园区、智慧矿区、智能危化乃至智慧城市将是大势所趋，是将安全监控由事后追责转变为事先预警的关键技术，必将对安全监控的工作理念和工作方式带来一次革新。

1. 安全帽检测对摄像机的要求

不需要。中伟视界安全帽（佩戴检测）识别系统是核心技术是运用当前*的深度学习算法对视频流进行分析，是人工智能的重要领域。可以理解为以前需要人眼来观看视频，用人脑来进行判断，而现在是用算法和服务器代替人来完成这项繁复的工作，所以严格来说，只要有视频流，中伟视界安全帽识别系统就能分析出相应的结果。

1. 安全帽检测的发展趋势：

  1. 集成化
  依靠相机采集图像/视频，将图像/视频集中到机房，由软件进行自动识别，所有厂区/工地/矿区尽在掌握。

  2. 网络化
  当前已经进入高速网络时代，更快的传输速度，更大的网络带宽为安全帽佩戴识别系统未来的发展提供了一辆高速列车，以前高清图片、高清视频流传输等以前制约系统发展的瓶颈问题都由于网络技术的大力发展而消失，系统将正式走入一个网络化的时代。

  3. 智能化
  随着现代电子信息技术的全面发展，图像采集、分析、处理及数据存储、处理、传输等技术在智能识别领域得到了越来越广泛的应用，为全面提升系统的智能化发展提供了有力保障。

1. 安全帽检测的详细设计：

1. 系统描述

安全帽佩戴识别系统主要利用相机拍摄到的图像进行智能分析，实现对人员信息实时读取分析，人员佩戴安全帽及是否有人抽烟的情况实时展示。系统服务器安装于工地指挥部内，与原监控系统共同运行，达到方便维护、故障率低、易于使用、便于安装等优点，此外，系统兼容性强、适用面广，能对各相机厂家的图片进行分析。

2. 工作原理

1) 前端抓拍设备抓拍场内信息，并上传至管理系统服务器。

2) 服务器实时读取图片，并进行实时分析、实时输出人员安全帽佩戴信息。

3) 安全员通过扩音器或者现场提醒方式，进行处理/处罚。

1. 安全帽检测的系统功能

实时分析识别与预警

应用视频监控的实时视频对工作人员的安全帽的佩戴进行实时识别和检测，对未佩戴安全帽的危险行为可实时监测和预警，告警视频、截图都可以在客户端显示，可以在现场部署音响和扬声器给出报警提示。根据用户的需求也可以将报警信息推送给相关管理人员，协助管理人员安全生产管理。

报警记录存储

安全帽识别系统可对未佩戴安全帽的报警截图和视频及时存储到服务器数据库中，包括时间、地点、报警截图、报警视频等形成报表信息，方便人员安全管理。

告警记录快速查询

高效的报警记录快速查询能够根据时间段、监控区域对未佩戴安全帽的行为进行告警查询，对查询到的多条记录以报表的形式展示，每条记录有详细的报警截图和视频。

语音提醒

在检测到未佩戴安全帽的情况下，及时通过语音提醒值班人员和现场人员，对现场人员及时发出警告，防止存在隐患的人员进入现场或在现场施工。

视频弹屏

中伟视界安全帽分析系统是在后台运行，分析的画面不一定实时显示在监控大屏上，但只要算法分析到未佩戴安全帽的情况，画面自动弹出在大屏上重点位置显示，防止值班人员由于看不到现场视频而错过处理一些重要事情。

地图定位

在弹出视频画面的同时，系统快速在地图上定位到视频点所在的现场位置，方便事件处理人员快速处理

与其他系统对接

在产生安全帽检测报警之后，系统自动联动其他系统进行联动联防，比如启动现场对讲，关闭门禁等等不同的关联动作

1. 场景模式应用

模式一：联动门禁模式

在企业高危区域大门部署安全帽识别系统结合门禁系统，当工作人员要进如防护区域进行工作时，门禁刷卡后，需检测是否佩戴安全帽，若未佩戴安全帽则无法开启门禁。工作人员必须佩戴安全帽才能打开门禁进入防护区工作，安全帽识别系统形成统计报表统计每天进出生产区域的人员流动情况。

模式二：动态监测模式

在安全生产区域内部署安全帽识别系统，通过对摄像机画面内是否有人员活动实时监测，当检测到有人时，识别检测在岗人员是否佩戴安全帽，若未佩戴安全帽则输出报警信息，通知后台监控人员。

1.  系统技术指标及硬件要求

相机要求：有h264格式的rtsp视频流，拍摄角度采取平视或者一定角度的俯视，不能*俯视。

服务器配置要求：CPU(i7-3770)内存(双4G)；硬盘(SATA,希捷,500G,7200转)

数据处理能力：一台服务器可带10路以上相机，分析频率：2秒分析一次，可视硬件情况调整。
识别准确率：≥95%
图片分辨率：≥200万像素

操作系统： 64位操作系统。支持WIN7，WIN8, Windows-Server2008等