青创大赛优秀作品展播：基于图像识别的设备监控告警系统
Posted 民航中南空管局团委
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了青创大赛优秀作品展播：基于图像识别的设备监控告警系统相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
基于图像识别的
设备监控告警系统
技术保障中心
雷达设备管理室
该系统荣获第二届民航中南空管“安康杯”青年职工创行大赛一等奖。
开发者介绍
甘成愿，1973年11月，男，汉族，广东茂名人，硕士，高级工程师，雷达设备管理室主任，曾开发TERMA场监雷达集中监控系统，该系统通过中南空管局科研成果鉴定，系统运行稳定，目前在空管集中监控室中发挥着重要作用。研究方向:民航通信监视。
戴斐，1984年1月，男，土家族，湖南张家界人，硕士，高级工程师，空管设备集中监控室主任。曾主持研发雷神一二次雷达方位信号分离板卡，解决了雷神一二次合装雷达老化造成的信号无法输出问题并撰写相关论文，获得“2012年度民航空管通信导航监视技术论文大赛”二等奖，目前该板卡依然在雷达设备上稳定运行。研究方向：民航通信监视。
李常福，1991年3月，男，汉族，安徽安庆人，硕士，助理工程师，雷达设备管理室凤凰山雷达站机务员。2018年参加工作，主要涉及民航监视设备，地空通信设备。利用在研期间学习到的图像处理专业知识，结合工作中实际需求，开发出了Terma、Indra雷达的基于图像处理的声音告警系统，目前稳定运行在航管楼监视席位并发挥着保障作用。研究方向：民航通信监视。
背景
雷达集中监控室现作为雷达设备管理室的主要对外窗口，目前负责了广州白云机场两套场监雷达运行及维护和西岭、王子山、韶关等多个远程监控台站设备的监控与应急处置工作。
目前，雷达集中监控室值班现场诸多设备的监控，以及数量众多的监控界面无疑给值班人员带来了一定的运行保障压力。其中，一些设备的远程监控程序无告警声音，更是提高了值班员们的工作强度，要求值班员时刻关注设备告警界面，及时发现故障并处理。
针对目前没有告警声音提示的设备监控，亟需开发一套声音告警系统，以辅助值班员工作。
困难与挑战
不过开发也存在着一些困难和挑战：
01
某些设备厂家不提供二次开发接口；
02
设备种类、监控系统种类诸多，开发难度大；
03
不能影响原监控系统的正常工作，不能带来误操作的潜在风险。
针对以上问题，本项目提出了一种图像识别处理的方法，开发出了一套声音告警系统。
系统介绍
基于图像识别的设备监控告警系统，本系统主要分为两个部分，图像采集硬件部分和图像识别告警主程序。
硬件部分
图像采集硬件主要用到了H264视频编解码一体机，此机器可以从远程监控系统中环流出桌面图像信息，便于图像识别程序的开发。
H264视频编解码一体机
H264编解码器具有如下优势：
01
不影响显示器正常输出，原远程监控可保持正常运行
02
与原监控信号隔离，避免造成潜在误操作风险，系统安全性高
03
适应性强，可以从多种设备、多种系统提取监控界面，对图像进行统一处理，实现快速部署
主程序部分
图像识别告警主程序，主要完成设备状态识别和声音告警的功能。
主程序流程如下：
01
程序从H264编解码器获取RTSP视频流，即桌面图像信息；
02
定位监控程序窗位置，可以克服窗口存在的位移、缩放等问题；
03
定位窗口中各监控模块位置，如图中红框位置；
04
判定红框中模块的状态，本程序采用相似度匹配方法，预设阈值，大于此阈值，判定符合此状态类；
05
若状态量处于异常范围，则立即发出告警声音，提醒值班员；
06
本程序还有其他一些功能，如告警日志记录，告警声音测试，图片保存等。
目前本系统应用于西岭雷神二次雷达和场监INDRA雷达监控中。
系统优势
实用性 ·
可以解决某些空管设备监控系统无告警声音，且不提供二次开发接口的问题；
创新性 ·
将图像识别技术应用在空管设备监控中，极大提供了值班员工作效率，减轻人员压力。目前也正将更加强大的深度学习技术融入于此；
通用性和扩展性 ·
可以应用于设备告警灯、仪表盘、动环监控等诸多场景。
升级空间 ·
目前采用的是传统的图像处理方式，从桌面视频流获取，到监控窗口定位、告警框定位、告警颜色特征区域提取、特征区域识别等，开发周期在1周左右；后期将采用功能更为强大的人工智能深度学习技术，自动学习设备的告警状态，提取告警信息，减轻开发人员在特征设计和识别方面的繁杂工作，在数据量充足的情况下，可以进一步压缩开发周期。
综上所述，基于图像识别的设备监控告警系统具有较强的推广应用价值。
选送单位 | 局直技术保障中心
图/文 | 李常福
视频 | 马晓驰 李常福
图文编辑 | 郭怡莹
责任编辑 | 陈浩翔
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