某塑料生产行业AI智慧工厂安全生产建设方案
安全生产作为我国一项基本国策，要求在社会生产活动中，通过人、机、料、法、环的和谐运作，使生产过程中潜在的各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态。因此，如何实现智能化的安全生产管理系统，为工业生产场景提供可视化信息支撑已显得尤为迫切。
2020年，工信部、应急管理部联合发布《“工业互联网+安全生产”行动计划（2021-2023年）》，提出到2023年底，工业互联网与安全生产协同推进发展格局基本形成，工业企业本质安全水平明显增强。要求工业企业严格落实安全生产主体责任，坚持工业互联网与安全生产同规划、同部署、同发展。
2023年，工业和信息化部印发《关于进一步加强工业行业安全生产管理的指导意见》中指出“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”，应不断加强安全生产管理，并通过技术改造促进企业提升本质安全水平，推进化工园区绿色安全发展，为工业高质量发展提供强有力保障，生产安全和生产效率是建设智慧工厂的重要目标。
业务痛点分析
- 安全意识薄弱
部分员工安全意识薄弱，缺乏自我防护意识，违章操作现象屡禁不止，无法有效应对突发事件。
- 安全设施不完善
依赖于人工巡检或传统视频监控的方式，往往只能在事故发生后追溯原因，无法做到提前预防，存在安全隐患识别滞后的问题。
- 数据处理瓶颈
传统工业生产环境中，海量实时数据的处理能力和响应速度成为制约安全生产的重要因素，尤其是在大规模自动化生产线和复杂工况下，无法实现实时监测与预警。
- 部署及运维成本高
现有安全生产解决方案部署复杂、配置繁琐，对多元化业务需求的适应性较差，增加了企业的运营成本和时间成本。
- 缺乏智能化监管手段
缺乏基于AI的智能分析工具，无法精准识别复杂的安全生产风险，如人员违规行为、设备故障预测、环境变化监测等。
方案设计
需求分析
塑料制造为专业制造埋地排污，排水管的生产型企业。占地大概100亩，厂区划分有办公区域、两个生产区域、原材料仓库区域、成品切割区域、门卫车辆人员进出区域，厂区露天场地作为仓库区域。
目前针对以上区域需要实际的数字化应用如下：
- 办公区域：机房设立在办公区域，将AI数字化系统需要部署到办公区会议室机房。现共用40路摄像头，主要是海康的产品，内网网段192.168.0.1/24。交换机/NVR设备正常，网络通信无异常，已具备服务部署条件。
- 两个生产区域：一：涉及到一处燃气阀门的监测，现在主要是每个月燃气工人上门监测，按需可通过增加燃气监测设备接入到平台。二是涉及到岗位人员的协同作业问题。部分操作必须要四个人才能同时运行，通过AI算力魔方可实现人员离岗监测。
- 原材料仓库区域：通过部署粉尘监测传感器并接入平台可实现对于大灰尘的监测。
- 成品切割区域：吸烟监测+音柱提醒，如在监控区域有人吸烟，必须进行报警和提醒。通过AI算力魔方可实现。
- 厂区露天场地：存在盲区摄像头，需要加设一个超广角摄像头，进行补充。
- 门卫车辆人员进出区域：需要进行来往车辆识别和统计，建议同时利用原有摄像头，或新增一个全彩广角摄像头，调节好角度和焦距并接入到平台可实现车流统计。
产品设计
硬件：AI算力魔方16路一台，另各新增2个180广角摄像头（分别用于门岗布控以及厂区大广角监控）、燃气监测传感器1个以及5个粉尘监测传感器。
软件：AI智慧平台包含手机APP。
其他：厂区部分摄像头比较脏，在实际使用时，需要调试和清洁。
平台功能
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序号 |
系统名称 |
功能模块 |
系统参数 |
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1 |
WEB前端 |
态势分析-AI数据一张图 |
实时告警，包括弹窗提醒，已经设置好的任务报警提醒、处理状态，已经告警状态清理 |
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设备硬件信息状态：CPU/TPU/内存等信息展示 |
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设备分布一览，报警地图警示功能，可以通过点击对应图标，查看单位的告警信息及单位基本信息等。 |
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实时监控：可以通过点击对应监控列表，实时查看对应监控 |
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物设设备设备数据展示：485/232传感器数据展示 |
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算法类型统计，近一月趋势图 |
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事件告警 |
包含实时报警、历史报警、实时报警信息、报警处理、报警搜索、设备上报历史数据，按时间先后顺序显示该设备的历史上报数据（包括最新一条上报数据），数据包含上报时间，各参数值，未处理的报警会用红色字体突显标注 |
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人员告警 |
根据布控人员算法摄像头：根据时间先后顺序，显示最近人员告警信息，优先显示待处理警情任务，并可根据告警内容、位置、设备名称，警情类型，起止时间等查询对应警情任务信息，点击对应警情任务，可直接进入警情详情页 |
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车辆告警 |
根据布控车辆算法摄像头：根据时间先后顺序，显示最近车辆告警信息，优先显示待处理警情任务，并可根据告警内容、位置、设备名称，警情类型，车辆结构信息，起止时间等查询对应警情任务信息，点击对应警情任务，可直接进入警情详情页 |
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其他操作控件 |
界面最大化、账号退出、前往后台 |
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2 |
平台设置 |
智能监控 |
包含态势分析-AI数据一张图 |
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实时监控：可以通过点击对应监控列表，实时查看对应监控，同时支持2-16分屏 |
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算法内容 |
高空抛物检测：检测监控场景下是否有抛物行为，输出抛物告警图和前后5秒视频 烟火检测：检测监控场景下是否有烟雾或者火焰，进行报警， 动火离人检测算法：检测监控场景下，有火无人时告警，有人有火，有人无火时不进行告警 未佩戴口罩检测：非配合式监控场景下检测画面中人员是否佩戴口罩且检测口罩是否佩戴规范，当漏鼻子，嘴巴或者未佩戴口罩时也一并告警 安全帽反光衣检测：检测监控场景下人员是否佩戴安全帽，是否穿戴反光衣 人员摔倒检测：检测监控场景下的人员是否摔倒 电瓶车检测：检测检测监控场景下是是否有电瓶车，适用于电梯场景 人员离岗检测：人员检测监控场景下是否有离岗行为，算法分析工作人员不在位置的时间超过规定则判断为离岗 人员睡岗检测：人员检测监控场景下是否有睡岗行为，算法分析工作人员长时间保持一个姿势未动，则会判定为睡岗 人员打手机检测：检测监控场景下设定区域内是否有人员打电话 人员玩手机检测：检测监控场景下设定区域内是否有人员玩电话的行为 人员拍照检测：检测监控场景下的人员是否有进行拍照的行为 人员吸烟检测：检测监控场景下设定区域内是否有人员抽烟 区域进入检测：检测监控场景下是否有人、电动车、汽车、卡车、三轮车、自行车进入设定的区域并持续停留超过时间阈值时就进行告警。 车辆违停检测：通过视频AI分析，检测到车辆停在不被允许停靠车辆的道路范围内时进行告警 垃圾桶满溢检测：对垃圾站点监控场景下垃圾桶垃圾溢出检测 垃圾乱投落地检测：对垃圾站点监控场景下是否有垃圾丢弃使垃圾掉落地上对垃圾站点监控场景下是否有垃圾丢弃的现象 来人提醒分类投放：当投放垃圾的人进入投放区域时进行语音提醒：垃圾分类投放 出入口客流统计：检测监控场景下统计行人进入和离开区域（通道）两个方向的流量数据 区域人数统计/区域人数不足/区域人数超员：1.检测监控场景下设定区域内人数瞬时统计、2.检测监控场景下设定区域内人数超过某个设定值时告警、3.检测监控场景下设定区域内人数不足某个设定值时告警 周界翻越进入检测：检测监控场景下设定周界线围墙区域是否有人员越界或者进行攀爬、翻越围墙行为 智能传感器服务：可智能解析传感器设备数据，并在摄像头实况中实时显示传感器数据；当达到某传感器数据达到告警阈值时进行实时抓拍告警，并在告警图中显示传感器告警数据 通用工服检测：检测监控场景下的人员是否按指定工作服统一着装，算法支持工服自定义功能，通过上传工服样式后，算法进行匹配相应特征值即可，可支持上传最多10种工服样式，支持全身/半身工服检测 摄像头异常位移检测：检测摄像头监控视角是否发生位移 安全挂网检测：检测是否进行安全挂网 固废标准化智能监管算法：一般固废：固废出库、固废入库，危废：危废出库、危废入库、人员巡检
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消防通道占用检测：检测监控场景下设定消防车通道区域内是否有车辆、两轮车，发现停留一段时间后发出报警 消防逃生通道占用检测：检测监控场景下设定消防逃生通道区域内是否有箱包容器、家具、推车，交通锥、纸⽪箱、垃圾桶、拖把等各类物品，发现停留一段时间后发出报警 车辆布控算法：检测监控场景下是否存在大型车辆，其中包含，卡车：大货车、轻卡、中卡、重卡等车型，大客车：普通大客车、校车、公交车等，工程车:重型运输车辆、大型吊车、挖掘机、推土机、压路机、油罐车、水泥车，小型车：轿车、出租车，等 智能安全组合算法：监控场景下进行烟火、人员吸烟、人员打手机、人员玩手机等多种事件检测 行人结构化：监控场景下人员结构化检测，如姓名，人脸，性别，口罩，帽子，眼镜，衣服颜色等 机动车结构化：监控场景下机动车结构化检测，如车牌，车牌颜色，车牌类型，车辆颜色，车辆类型等 "包裹、人、车、宠检测：算法功能：快递包裹检测、人形检测、车形检测（汽车、电瓶车、自行车）、宠物检测（猫、狗） |
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告警中心 |
事件告警：包含实时报警、历史报警、实时报警信息、报警处理、报警搜索、设备上报历史数据，按时间先后顺序显示该设备的历史上报数据（包括最新一条上报数据），数据包含上报时间，各参数值，未处理的报警会用红色字体突显标注 |
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人员告警：根据布控人员算法摄像头：根据时间先后顺序，显示最近人员告警信息，优先显示待处理警情任务，并可根据告警内容、位置、设备名称，警情类型，起止时间等查询对应警情任务信息，点击对应警情任务，可直接进入警情详情页 |
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车辆告警：根据布控车辆算法摄像头：根据时间先后顺序，显示最近车辆告警信息，优先显示待处理警情任务，并可根据告警内容、位置、设备名称，警情类型，车辆结构信息，起止时间等查询对应警情任务信息，点击对应警情任务，可直接进入警情详情页 |
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物联事件：传感器数据展示和趋势图 |
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设备管理 |
用于统一添加和管理平台内的所有设备、包含智能一体机、智能相机摄像头、音柱、继电器设备添加。包含算法配置，任务管理、车辆布控、人员布控配置、 |
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基础数据 |
工服算法：算法模板配置，支持自定义上传工服数据数采 |
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人员管理：人员模板管理，支持自定义、批量上传工人员信息数采，黑白名单配置 |
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车辆管理：车辆模板管理，支持自定义、批量上传工车辆信息数采，黑白名单配置 |
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系统设置 |
角色管理：用户新增角色，配置用户组 |
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用户管理：操作用户新增，用户ID和所属组配置 |
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系统配置：网络设置，代理设置，时间设置，数据清理，云储存配置，第三方接口配置，消息接收，算法维护，系统升级配置 |
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3 |
手机移动APP |
首页 |
设备分组一览，可通过首页登入指定设备 |
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APP自动更新提醒 |
更新推送提醒 |
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告警 |
告警统计：疑似火警、隐患、故障以及其他等事件查询跳转等功能 |
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今日告警：今日新增警情事件查询跳转等功能 |
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告警消息轮播：最新五条告警消息轮播展示 |
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单位地图定位：调用地图接口资源进行GIS定位展示 |
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通知消息查询：所有已读、未读推送消息查询 |
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单位告警信息查询：单位的最新一条告警消息查询 |
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我的 |
进行展示消息、排班、密码修改、版本更新、退出账号操作操作设计开发 |
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进行展示消息、排班、密码修改、版本更新、退出账号操作操作设计开发 |
硬件产品
AI算力魔方
补齐监控盲区，4mm-12mm焦距，支持自动调节，自动补光，支持全彩 180视角。用于在门岗处进行车辆布控，以及厂区大广角监控，30FPS全彩高帧率满足日夜间抓拍需求
针对甲烷进行监测，接入平台应用端实现火灾预警、火灾报警等消息的及时推送，同时也可联动该区域已有的视频监控设备进行告警复核。
针对异常行为报警，支持闪马协议，DC 12V 2.0A，输出功率50W，喇叭单元4*2，ip68.
光散射式粉尘传感器：DC12V 1.5A 测量范围 0-200 μg/m3、精度为 ±2%、分辨率为 1 μg/m3 、响应时间1S、工作温度和湿度;-25+75、IP等级68、支持无线。
