一种油气场站周界入侵渐进式协同预警方法及系统与流程

本发明属于周界安防，尤其涉及一种油气场站周界入侵渐进式协同预警方法及系统。

背景技术：

1、油气场站作为能源输送的关键节点，其周界安全防范至关重要。目前油气场站普遍采用的周界安防技术主要包括激光对射、振动光纤、视频监控等。激光对射系统虽响应迅速，但易受沙尘、浓雾、雨雪天气影响，且无法区分遮挡物性质，误报率高；振动光纤技术虽能实现精确定位，但对风雨、车辆通行等引起的环境振动敏感，单独使用仍需大量人工复核，经济性差；视频监控技术近年来取得长足进步，基于深度学习的智能分析可有效识别人、车目标，但在复杂光照和天气条件下仍存在识别盲区。

2、更重要的是，现有技术普遍采用“多系统同步建设”的模式，即视频监控系统与振动光纤系统一次性同时部署。这种模式存在以下缺陷：一是初期投资巨大，且振动光纤施工周期长，导致视频监控的安防效能无法快速发挥；二是视频系统与振动系统独立运行，数据无法互通，振动部署后视频模型无法针对性地进行优化调整；三是缺乏数据闭环机制，无法利用运行过程中积累的数据持续优化系统性能。

3、因此，亟需一种能够结合多种技术优势、采用渐进式建设路径、实现数据驱动持续进化的周界入侵预警方法，以解决现有技术投入成本高、建设周期长、误报率高、人工依赖性强的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种油气场站周界入侵渐进式协同预警方法及系统，解决现有技术中存在的问题。本发明通过采用视频先行、振动后补的渐进式建设路径，通过视频监控建立预警模型、积累数据并同步部署振动光纤，实现振动与视频的协同复核，在缩短建设周期的同时大幅降低系统误报率，提升安防效能。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种油气场站周界入侵渐进式协同预警方法，包括以下步骤：

3、s1、建立视频监控基础预警体系，将油气场站周界划分为若干个连续防区，每个防区部署至少一套视频感知单元，在视频画面中划分不同等级的预警区域，通过视频感知单元内置的ai目标检测模型实时分析视频流，当检测到人、车目标进入相应预警区域时，触发视频报警；

4、s2、将s1中产生的视频报警信息推送至调控中心，通过实时视频进行人工复核，将复核结果与对应的视频图像、报警特征一并存入历史数据库，积累带有标签的样本数据；

5、s3、在s2进行的同时，利用s2积累的带有标签的样本数据，对视频感知单元内置的ai目标检测模型进行周期性增量训练，优化模型参数，使视频报警的误报率逐步降低至设定值以内；同步进行振动感知单元的部署施工，在周界增补振动感知单元，并建立振动感知单元与视频感知单元的物理空间映射关系；

6、s4、通过振动感知单元实时采集各防区振动信号，当振动信号触发报警时，根据s3建立的空间映射关系，自动调取对应防区的视频感知单元获取振动发生前后预设时间窗口内的视频图像进行智能分析，识别是否存在人、车目标，输出目标类型、目标置信度及目标运动轨迹，将振动信号特征与视频分析结果进行融合；

7、s5、基于s4中的融合结果，建立基于置信度的分级决策机制，根据融合结果判定报警等级并执行相应处置，使系统综合误报率降低至设定值以内；

8、s6、记录每次报警事件的振动特征、视频图像、融合置信度以及人工复核结果，形成闭环数据集，定期利用闭环数据对视频目标检测模型和振动识别模型进行联合优化。

9、优选的，s1中预警区域包括一级警戒区、二级预警区和三级关注区；其中，一级警戒区为紧贴围墙内侧2米范围内，目标进入即触发高危报警；二级预警区为围墙外侧5米范围内，目标进入触发中危预警；三级关注区为围墙外侧5-15米范围，目标进入仅记录不报警。

10、优选的，s3中建立的物理空间映射关系包括：振动防区编号与视频摄像机编号的对应关系、视频摄像机的预置位坐标以及振动防区在视频画面中的像素坐标范围。

11、优选的，s4中振动信号特征包括振幅、频率和持续时间，视频分析结果包括目标类型、目标置信度和目标运动轨迹；

12、振动事件检测采用短时综合能量法：将实时提取的振动特征参数进行归一化处理，计算短时综合能量：

13、；

14、其中，为时刻归一化后的振动振幅，为时刻归一化后的振动频率，为时刻归一化后的振动持续时间，、和为权重系数，根据现场环境调试确定；

15、当短时综合能量超过预设初级阈值时，判定为有效振动事件，触发振动报警。

16、设定初级阈值：系统支持静态阈值和动态阈值两种模式；静态阈值模式下，根据现场环境人工设定为固定值；动态阈值模式下，系统实时采集环境背景噪声，根据噪声的短时能量均值和标准差，计算，表达式如下：

17、；

18、其中，为灵敏度系数，根据实际需求调整。

19、优选的，s5中分级决策机制包括：

20、若振动报警且视频复核确认存在人、车目标，则判定为高危入侵事件，立即推送报警并联动声光、喊话系统；

21、若振动报警但视频未确认目标，则判定为疑似事件，推送待复核；

22、若振动未报警但视频检测到目标，则按视频报警规则处置。

23、优选的，s5中量化融合采用加权融合模型计算综合置信度，表达式如下：

24、；

25、其中为振动可疑度，为视频置信度，振动可疑度权重和视频置信度根据现场调试确定。

26、优选的，s6中联合优化包括：利用人工复核确认的真实入侵样本优化视频目标检测模型，利用振动特征与视频分析结果的匹配关系优化振动识别模型，通过增量学习方式更新模型参数，并建立模型版本管理机制。

27、优选的，所述视频感知单元为双光谱智能分析摄像机，集成可见光通道和热成像通道；所述振动感知单元为敷设于周界围栏或埋入地下的传感光纤。

28、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的预警方法。

29、一种油气场站周界入侵渐进式协同预警系统，包括：

30、视频感知单元，用于采集各防区视频图像并进行智能分析；

31、振动感知单元，用于采集各防区振动信号；

32、调控中心平台，用于接收报警信息、展示视频、接收人工复核结果；

33、数据库，用于存储带标签的样本数据和闭环数据集；

34、边缘计算服务器，用于执行权利要求1-8任一项所述的预警方法；

35、声光报警器及远程喊话系统，用于执行报警联动。

36、因此，本发明采用上述一种油气场站周界入侵渐进式协同预警方法及系统，具有的有益效果为：

37、（1）采用视频先行、振动后补的分步部署模式，可快速形成基础安防能力，后续增补振动系统，避免一次性大额投入，优化投资节奏，缩短整体建设周期，提升部署灵活性；

38、（2）通过视频智能分析优化、振动信号精准检测，结合多源信息融合与分级决策机制，有效抑制环境干扰，大幅降低系统误报率，减少人工复核压力，提升预警准确性与可靠性；

39、（3）建立数据闭环与模型联合优化机制，实现系统持续进化；形成可复制的部署与优化模式，适配不同类型场站场景，便于快速推广应用，适配新建及改造项目，具备良好的通用性与应用价值。

40、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。