油田關鍵路口機動車自動檢測系統建設與應用

李萬柏 寧曉波 陸興 姚逸龍 許澤偉

[摘 要] 主要介紹了機動車自動檢測系統在油田生產區域的應用。首先從系統結構與功能架構兩方面闡述了系統構成，系統結構包括前端信息識別子系統、數據傳輸子系統及中心管理子系統；其次對該系統所應用的關鍵技術做了詳細分析，該系統應用視頻識別與射頻識別技術，對過往車輛信息識別并記錄；最后對該系統在油田生產中的應用情況做了總結說明。

[關鍵詞] 自動檢測；視頻識別；射頻識別

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 23. 071

[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）23- 0170- 02

0 引 言

油田生產作業區面積大，設施多，且站區通常未進行封閉化建設，計量設備、接轉站、抽油機等均處于開放式的油區站場，部分偏遠油井采出液就近大罐存儲，工作人員無法對油區生產進行全面實時監管，也無法準確掌握進出油區的車輛和人員信息，油田生產設備及采出原油存在被破壞與盜取的風險。因此對保留的進入油田主要道路，在關鍵路口加裝機動車自動檢測系統，對出入油區的車輛及人員進行主動識別，對非法車輛主動發出報警。提高油區生產安防技防水平，保障油田生產安全，同時幫助油田生產運行管理部門掌握油區車輛通行情況。

1 系統構成

1.1 系統結構

該機動車自動檢測系統主要包含3個子系統：前端信息識別子系統、數據傳輸子系統、中心管理子系統，如圖1所示。

（1）前端信息識別子系統

前端信息識別子系統是該檢測系統的基礎和關鍵，實現對過往車輛的圖像抓拍及電子標簽信息讀取，主要包括高清攝像機、曝閃補光燈、RFID射頻讀卡器、無線網橋、工控機等設備。工控機通過FTP服務獲取攝像機和讀卡器檢測到的信息，然后做信息提取與整合處理。

（2）數據傳輸子系統

數據傳輸子系統采用無線網絡和有線網絡相結合的傳輸方式。油田路口通常無有線網絡接口，因此借助無線網橋將前端所識別的信息傳輸至附近油田專網接入點，然后通過油田有線專網實現前端設備與中心服務器之間的信息交互。

（3）中心管理子系統

中心管理子系統由中心服務器、發簽工作站和報警中心3部分組成。中心服務器包含數據庫服務器，WEB應用服務器及數據庫備份服務器，數據庫服務器是該系統的核心，數據庫表中寫入已登記的車輛信息及電子標簽序列號，作為靜態對比信息。WEB應用服務器以WEB界面發布方式實現對整個系統的管理和維護，包含賬號與權限管理、車輛與標簽信息導入、報警規則設定等功能。報警中心可安裝在該網絡系統中任意電腦上，登錄即可接收實時報警信息。

1.2 功能架構

該機動車自動檢測系統管理中心包含黑白名單管理、數據查詢、系統維護、人工核查、數據統計、標簽管理及大數據統計七個功能模塊，如圖2所示。

2 關鍵技術分析

2.1 全視頻觸發技術

全視頻觸發是一項近年來發展較為成熟的技術，系統不需要其他外部信號觸發其采集圖像，調整監控視角覆蓋整個視場目標，在視場內劃定車牌識別區域及觸發線，系統自行完成對輸入視頻流的監測分析，由算法控制識別并抓拍圖像，如圖3所示。

采用全視頻觸發技術優點是：系統結構簡單，無須安裝線圈等設備，施工方便，且維護成本低，可以抓拍包括機動車、非機動車、行人等所有運動目標。缺點是：算法復雜性較高，對硬件性能要求較高，算法設計不當可能導致漏拍或誤拍。

2.2 射頻識別技術

射頻識別技術同樣是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。在現場桿具上與攝像機、補光燈配套安裝RFID射頻讀卡器，當車輛通過路口時，RFID射頻讀卡器識別車輛電子標簽信息并傳輸至工控機與視頻識別信息做匹配，從而提高系統對假牌、套牌的識別能力。

射頻識別的優點是：設備簡單，安裝方便，可有效識別出假牌、套牌車輛，是對視頻識別的有效補充。

2.3 頻閃補光技術

采用曝閃燈補光，此類燈具利用電子激發氣體瞬間產生強光，亮度與LED燈相比具有明顯優勢，使抓拍照片更加清晰，能夠清晰看到機動車前排人員特征。但曝閃燈有一定程度光污染，通過技術設計可限定曝光角度及范圍，根據使用要求及環境條件選擇恰當的曝閃燈。

3 油田應用情況

3.1 車輛記錄抓拍

該系統建成后車牌總體識別率達到98%以上，電子標簽讀取率在95%以上，抓拍照片200萬像素，能夠清晰辨別車身、車牌號、車型等特征，系統自動識別并記錄包括機動車經過的地點、時間、行駛方向、號牌種類、車輛類型等。

3.2 非機動車、行人檢測

該系統具備非機動車、行人檢測功能，當有行人、自行車、摩托車等通過時，視頻監控系統能夠有效識別出動態物體并進行抓拍報警，對路口的監控更加全面，系統功能更加完善。

3.3 非法車輛報警推送

獨立開發的報警中心客戶端根據管理平臺設定的報警規則實時推送報警信息，平臺配置無車牌報警、無機動車電子標識報警、外部車輛報警、黑名單車輛報警、超時報警等均實現100%報警。報警信息通過報警中心客戶端實時推送，安保監管人員可及時發現異常情況。

3.4 數據統計與查詢

在報警中心客戶端和WEB管理平臺均可按時間、地點、車牌等條件查詢車輛通行記錄，了解車輛通行情況，借助數據統計可掌握油區通行車輛地點分布、車型構成等情況。另外，中心管理平臺具有歷史記錄導出功能，同時可選擇下載抓拍照片，實現歷史數據深入分析應用和長期保存。

4 結 語

本文闡述了機動車自動檢測系統在油田關鍵路口的建設與應用情況，詳細分析了系統構成及所采用的技術手段，最后對應用情況及效果做了總結，該系統不僅實現非法車輛進入主動發出報警，同時也為異常事件追溯提供調查手段，為車輛運行管理部門掌握本單位車輛的出勤情況及油區車流量構成情況提供技術支持。系統在油田生產區域建設應用具有一定的經濟和社會效益，可在油田推廣應用。

主要參考文獻

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