基于4G网络的无线智能视频监控系统在工程勘察现场管理中的应用项目总结报告.doc

基于4G网络的无线智能视频监控系统在工程勘察现场管理中的应用项目总结报告一、项目概况项目名称: 基于4G网络的无线智能视频监控系统在工程勘察现场管理中的应用立项时间：项目编号：BY2015070-07项目负责人：主持单位：合作企业：项目经费：60万元，其中省拨专项经费30万元，单位自筹30万元。 主要研究内容： 1、研发服务于工程勘察现场工作的无线智能视频监控设备。 2、研发工程勘察现场视频智能分析软件系统，实现工程勘察现场视频的智能分析。 3、实现工程勘察现场视频的云端储存与异地共享。 4、开发工程勘察视频智能分析客户端。二、项目实施情况本项目组成了由东南大学教师和研究生以及江苏省地质工程勘察院技术人员组成研发团队。东南大学主要负责智能视频监控设备的架构、分析软件编制等关键技术研究工作，与江苏省地质工程勘察院合作，对相关研究成果进行应用。项目组成员分工明确，定期召开交流讨论会，按照既定研究方案和技术路线有序完成项目的各项任务，并对研究生、企业员工等相关研发人员开展交流与培训，并在学术年会和相关行业协会会议上进行宣讲，为新技术、新方法在传统的工程勘察领域的应用，起到了促进作用。项目的各项指标顺利完成。经过校企双方联合攻关，本项目开发出了无线智能视频监控系统在工程勘察现场管理系统，并实现了设备优化选型及相关配套技术研制；给出了关键设备的技术指标，解决复杂环境条件下，高清视频的采集问题；提出了现场移动施工条件下，视频的前端储存、云存储方案，构建了使用方便的视频存储设备，实现了工程勘察现场视频的云端储存与异地共享；研究了现场视频现场实时巡查系统，能有效及时发现工程勘察工地的与视频分析；研发出了钻孔视频采集方法，能够有效避免图像畸变等，为进一步的视频智能分析奠定基础；开发了工程勘察现场视频智能分析软件系统，实现工程勘察现场视频的智能分析，能通过对视频的智能分析，获取钻孔深度等工程勘察现场跟踪关键质量控制参数。首次将智能视频分析系统的应用到工程勘察领域，将有效促进和规范工程勘察外业操作工作。本项目达到预期目标。项目经费共计60万元，其中省拨专项经费30万元，单位自筹30万元。项目经费计划中省拨款、自筹资金已按计划到位。项目承担单位对科技拨款、单位自筹严格按照科技经费的有关规定，专款专用，有力地保障了本项目的顺利完成。项目总经费支出56.94万元。存在自筹经费超支，省拨款结余的情况，具体见项目经费决算表。三、项目技术情况 1) 项目研究方法和技术路线 本项目研究遵循了“工程实际问题基础理论先进设备技术科学试验工程实践”的技术路线。从工程实际问题、基础理论和先进设备三个层面开展研究。分析在工程勘察领域出现的不执行现行技术规范的原因和目前政府与相关单位采取的相关管理措施的优缺点，从互联网+传统行业的思路出发，首次将智能视频分析系统的应用到工程勘察领域，基于智能视频分析的基本原理，紧密结合工程勘察现场的复杂环境条件，对视频采集、目标识别和目标跟踪等进行的系统分析，解决了目标识别困难等技术难题，并对视频跟踪的轨迹结合工程勘察施工工艺进行了语意识别，实现无需人为干预的情况下，计算机通过视频分析，自动获取该钻孔的孔深、回次、取样个数、原位测试次数等工程勘察外业见证的关键技术信息。提出便携式工程地质勘察现场视频智能分析系统构架，研发软、硬件技术指标和设备，并验证其科学性和合理性。形成一套使用方便、效率高、适用于工程勘察外业见证工作的现场视频的智能视频分析软件，能从视频中智能提取出服务于规范工程勘察外业见证工作的关键信息。 2）项目解决的关键技术工程勘察现场施工具有施工流动性高、场地环境更为复杂、自动化程度低等特点，提出和构建了具有便携性、易用性、防水防尘以及耐高温低温的前端视频采集设备和如分辨率、感光元件尺寸、焦距、广角镜头和视频存储方式等相关的视频采集设备参数。建立了现场视频存储与私有云存储方案与设备，实现了实现工程勘察现场视频的云端储存与异地共享。在采集工程钻探工作视频基础上，研究和确定跟踪什么目标，通过该目标运动轨迹的跟踪，分析该目标的移动轨迹，计算机能够从视频图像中准确提取钻进回次、深度和取样数量等影响工程勘察质量的关键信息，而且不受钻探过程中可能出现的塌孔、卡钻等诸多意外因素的影响。通过反复分析比较，确定选择跟踪起钻杆的提引器。提出了增加颜色标记的方法，使视频目标识别、目标跟踪的难度大大降低。紧密结合工程勘察现场施工的专业特点，基于提引器目标运动轨迹特性和工程钻探工作流程，对提引器的运动轨迹进行分析，实现了对其运动轨迹的语意解释，实现无需人为干预的情况下，计算机通过视频分析，自动发送该钻孔的孔深、回次、取样个数、原位测试次数等工程勘察外业见证的关键技术信息。 3）项目取得突破性进展及创新点（1）提出便携式工程地质勘察现场视频智能分析系统构架，研发软、硬件技术指标和设备，验证其科学性和合理性。首次将智能视频分析技术应用到工程勘察领域。（2）形成一套使用方便、效率高、适用于工程勘察外业见证工作现场的智能视频分析软件，能从视频资料中智能提炼出服务于规范工程勘察外业见证工作的关键信息。（3）确定适用于工程勘察外业工作复杂环境条件下，感兴趣目标的选择，应用目标多特征融合的图像特征提取、目标检测和目标跟踪的计算分析理论与方法。四、合同任务指标完成情况项目预期目标全部达到。（1） 高清数字式前端视频采集设备，其清晰度可达高清数字电视的格式标准（1080P）；（2） 研发无线智能监控设备及其智能视频分析软件各 1 套。（3） 形成应用于工程勘察现场质量管理的智能视频设备与软件分析系统及系统操作指南 1 本；（4） 在核心刊物上发表论文 3 篇，该智能监控系统的应用，将有效提高工程勘察现场管理工作的效率，可有效减少工程建设费用。项目在审查发明专利1项；发表论文3篇。在审查发明专利：1 用于工程钻探智能视频分析中目标特征提取的标记装置，专利号：201910220600.1，申请时间：2019年03年22日，主要完成人：方磊、张凤尧、施春华、梅军、李春苗发表论文：1 方磊,施春华,梅军,李春苗,张凤尧.工程勘察外业工作数字化见证J.林业工程学报,2017,2(S1):134-137.2 李敏,李春苗,梅军.IPP图像增强技术在土微观结构研究中的应用J.煤炭科技,2018(04):57-60.3 张盖,方磊,经绯.工程勘察现场视频信息采集技术要求J.建筑工程技术与设计,2016,(30):256-257.五、项目绩效分析确保工程勘察设计质量关键之一是高质量的外业工作，只有拿到真实、齐全、准确的外业第一手资料，才会有优秀的勘察成果，否则勘察报告将成为无源之水，无本之木。采用“互联网+”的思路，从传统现场见证到信息化见证，带动工程勘察现场见证工作变革，使传统见证到信息化见证发生一次飞跃。对减少因工程现场勘察工作不规范而造成的工程建设项目的损失有着至关重要的意义。本项目的实施将产生经济效益，更将带来良好的社会效益，形成理论与技术方法应用的工程勘察现场工作中，可有效解决困扰工程勘察行业现场工作存在不规范现行的问题，为高质量的工程勘察报告提供真实、科学的第一手资料，该项目的研究成果进一步推广和应用提供了互联网+工程勘察行业，提供了重要的理论支持和技术保障。六、存在问题、有关建议及下一步研究设想本项目得到了江苏省科技厅的大力资助，合作企业也投入了充足的人力和资金，为高校的前瞻性研究提供了良好的条件。但由于项目内容多，涉及面比较广，部分研究和试验工作不够深入，主要表现在：1、现场使用时，一线工作人员有抵触情绪，因此，适应范围不够广泛。进一步争取政府和行业协会的支持，进一步扩大试用范围。在实践中进一步完成该系统。2、开发编制的软件系统还存在进一步优化的空间。将结合适应情况进一步优化升级。- 5 -