引言
油田肩负着维护国家权益的重要职责，需要充分利用视频监控技术的管理作用。近年来，监控设备数量的不断增加，设备工作环境的复杂多样，对视频监控提出了新的要求。目前数字视频监控系统已经成为了视频监控系统的主流，尤其是在油田视频监控体系中，越来越发挥着不可替代的作用。
它通过先进的图像数字压缩技术，改变了传统的图像模拟传输的方式，能够非常简单地做到异地存储和系统扩展，同时配合智能化的数字视频软件，能够最大限度地发挥数字技术
的优势，做到视频人工智能化，节省了大量人力资源和成本，并且提高了监控的效率与可靠性，对于油田的安全运行及管理提供了重要的保障。

 

1 数字视频监控系统的动态检测功能
数字视频监控系统的动态检测就是由控制器通过对摄像机获得的图像进行一定的分析，假如监视者所关心区域的画面发生变化（比如有人经过，亮度值突变等），系统将及时进行自动报警，从而提醒监视者注意。数字视频监控系统的动态检测能够有效防盗、防火。 众所周知，在油田生产中，假如能够提前几十秒甚至十几秒发现问题并及时处理，对安全生产的帮助作用是难以估量的。常见的动态检测功能算法主要是时间差分法。时间差分（又称相邻帧差）方法充分利用了视频图像的特征，从连续得到的视频流中提取出所需要的动态目标信息。在一般情况下采集的视频图像，若仔细对比相邻两帧，可以发现其中大部分的背景像素均保持不变，只是在有前景移动目标的部分相邻帧的像素差异比较大。时间差分方法就是利用相邻帧图像的相减来提取出前景移动目标的信息的。假如运动的物体在场景中出现后不再移动的话，该方法将视其为场景中的一部分，不再进行提示。

 

2 智能视频监控的关键问题
主要问题如下：
（1）对运动目标进行快速检测、跟踪，分类及识别实时鲁棒的运动目标技术。
（2）基于移动摄像机的视频监控。
（3）检测异常事件、对未来事件进行预测及报警。
（4）非接触式身份识别。
（5）运动分析以及行为理解。

 

3 智能视频监控中的运动目标检测算法分析

 

3.1 相邻帧差法
在运动目标检测中最常用的算法是相邻帧差法。该方法处分前景和背景图像是利用处于运动状态的物体在图像序列相邻两帧图像中出现比较明显的差值图像实现的。
相邻帧差法基本要求：目标区域内噪声较小，速度不为0，亮度变化明显，背景基本无变化。采用相关方法来补偿全局运动，如坐标变换法、块匹配法区域差分双差分，双差分法等。双差分法主要利用噪声在时间域上表现为难重复，孤立噪点采用相乘处理来消除。

 

3.2 光流法
光流是空间运动物体被观测面上的像素点在运动时产生的瞬时速度场，包含了物体结构、动态行为重要信息，光流通常通过相机运动、目标运动或两者同时运动产生。
光流法主要分为三类：基于频域的方法、基于梯度的方法和基于匹配的方法。
（1）基于频域的方法。
（2）基于匹配的方法。
（3）基于梯度的方法。

 

4 智能视频监控技术在数字油田中的典型应用

 

4.1 远程操控石油开采，实现无人值守
很多油气田的位置较为偏远，工作环境极其艰苦，且很多重点油气井的开采任务繁重，安全生产一直无法得到充分保证。运用先进的智能监控设备实现油气开采的实时监控，对于系统发生的各种异常情况，监控系统可以及时定位设备异常位置，对设备异常情况进行自动识别和分析，并通知相应的技术人员进行设备检修，实现智能监控和集中控制。对于高危项目的开采现场可以进行实时图像采集，对于单井还可以运用固定焦距和固定位置的摄像设备采集生产数据，根据系统授权情况对站点、井场等机型远程监控，可以在减少劳动力数量的情况下提升监控质量，并进一步实现无人值守。

 

4.2 数字化集气站代替传统的人工操作集气站
在集气站、材料存放区、发电机房和中心控制室等安装全景摄像机，对关键区域如中心控制区等设置不明人员闯入的自动报警系统，并在集气站围墙上安装入侵探测器系统，可以全面监控人员出入与设备运行情况，对异常情况进行自动识别和报警，并为警卫部门的工作提供录像支持。

 

4.3 远程门禁控制系统
我国大多数石油开采公司均引进了先进的智能门禁系统，内部人员可以通过刷脸或指纹等开门进入，基本实现了与外来人员的可视对讲以及大门开关的远程控制。智能门禁系统采用磁力锁控制大门，当有外来人员非法闯入或内部人员不按规定刷卡、刷脸时立即启动警报系统进行声音提示，并自动记录采集的视频和图像信息。

 

4.4 智能视频告警
通过摄像机对生产区的油管，泵渠等重点保护区域进行实时的监视，后端平台通过前端的监控设备，实时的捕捉录像并对录像进行分析，分别对生产区可能出现的漏油、火焰、烟雾等各种告警信息的目标属性，运动轨迹进行实时分析，并把分析到的告警信息及时的进行反馈，提醒监控人员进行及时处置。

 

4.5 智能温度告警
在现有电气化设备基础上再增加一些高精密的物理检测设备以确保生产区安全的手段并非良方，虽然物理检测手段可以获取各类有效数据信息，但与此同时也增加了生产区域的潜在危险源。建立一套基于视频的智能化分析系统则可以在详细获取有效数据的同时，对现有生产安全不会造成过多的安全隐患。通过计算机实时分析视频（可见光及红外）图像， 识别生产区中的温度异常升高、烟雾、火焰等现象，自动报警。

 

5 结 论
智能化视频监控系统在加快国内油田业务领域的信息化建设还有提高企业整体管理水平方面具有重要意义。针对油田不同的特点，以及考虑相关费用，采用具有较高精度的目标检测算法，并应用相关的硬件设备进行系统的构件，并且提出合理化的组网方案。为了加快国内油田数字化建设的进程，需要着重研究视频检测系统所获取的数据如火如荼来对事件进行评估，以及保证数据的实时性和可靠性。