本發(fā)明提供了一種化工廠區(qū)視頻監(jiān)控的布局優(yōu)化方法，綜合考慮對整個(gè)化工廠區(qū)區(qū)域的監(jiān)控、去重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域的監(jiān)控以及監(jiān)控成本等因素，針對化工廠區(qū)的全局監(jiān)測以及危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)監(jiān)測問題，開展視頻監(jiān)控設(shè)備整體布局的優(yōu)化，能夠同時(shí)滿足對整個(gè)化工廠區(qū)和重點(diǎn)危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控需求。該發(fā)明的化工廠區(qū)視頻監(jiān)控的布局優(yōu)化方法根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，考慮化工廠區(qū)視頻監(jiān)控布局的成本因素，采用隨機(jī)微粒群智能算法開展優(yōu)化計(jì)算，可以給出滿足化工廠區(qū)監(jiān)控需求的成本最低、監(jiān)測能力最強(qiáng)的布局方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工廠區(qū)視頻監(jiān)控布局領(lǐng)域，具體涉及一種化工廠區(qū)視頻監(jiān)控的布局優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

石油化工行業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)行業(yè)，尤其是化工廠區(qū)涉及的物料危險(xiǎn)性大，人員設(shè)備相對集中，同時(shí)也存在高溫高壓、動(dòng)火等危險(xiǎn)復(fù)雜作業(yè)環(huán)境。因此，在對整個(gè)化工廠區(qū)進(jìn)行常規(guī)全局監(jiān)控的基礎(chǔ)上，還需要針對化工廠區(qū)的重點(diǎn)危險(xiǎn)作業(yè)場所和環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。傳統(tǒng)意義上的安全檢查不能及時(shí)、有效、全面地反映現(xiàn)場安全的控制狀況，不能滿足化工廠區(qū)對危險(xiǎn)作業(yè)的全天候監(jiān)控、自動(dòng)化預(yù)警、高效率處置的要求。

基于現(xiàn)有的視頻監(jiān)控設(shè)備資源，智能視頻監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在道路交通行業(yè)并逐步向化工行業(yè)危險(xiǎn)源監(jiān)控發(fā)展。但是，如何有效布局視頻監(jiān)控設(shè)備資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)化工廠區(qū)視頻監(jiān)控能力的最大化和成本控制的最優(yōu)化，是目前化工廠區(qū)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用面臨的一大難題。

目前，已有相關(guān)研究針對視頻監(jiān)控設(shè)備的空間布局問題開展了基礎(chǔ)研究。公開號(hào)為CN104850693A的中國專利申請，給出了一種基于監(jiān)控區(qū)域覆蓋率的優(yōu)化問題，從預(yù)設(shè)的專家?guī)熘羞x擇并優(yōu)化出監(jiān)控設(shè)備組的最佳監(jiān)控布局方案。但是該方法沒有考慮監(jiān)控設(shè)備對整個(gè)區(qū)域和重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域的精細(xì)化側(cè)重監(jiān)控問題，也沒有提出視頻監(jiān)控設(shè)備布局的成本優(yōu)化問題，目前還不能滿足化工廠區(qū)去整個(gè)區(qū)域以及重點(diǎn)作業(yè)環(huán)境高效、成本最優(yōu)、聯(lián)動(dòng)監(jiān)控的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的化工廠區(qū)視頻監(jiān)控布置不合理的問題，本發(fā)明提供了一種化工廠區(qū)視頻監(jiān)控的布局優(yōu)化方法。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種化工廠區(qū)視頻監(jiān)控的布局優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟1：設(shè)定化工廠區(qū)作業(yè)區(qū)域?yàn)镸，在此基礎(chǔ)上分別沿經(jīng)緯線方向劃分間隔為N的網(wǎng)格，形成化工廠區(qū)二維坐標(biāo)系，N為常數(shù)，根據(jù)廠區(qū)實(shí)際情況確定；

步驟2：在化工廠區(qū)二維坐標(biāo)系中劃分化工廠區(qū)區(qū)域中的重大危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)，設(shè)置為S_j，其中，0j≤n,n為危險(xiǎn)作業(yè)點(diǎn)總個(gè)數(shù)；

步驟3：視頻監(jiān)控設(shè)備為T_k，視頻監(jiān)控設(shè)備T_k的監(jiān)控區(qū)域在二維坐標(biāo)系中表示為半徑為R_k、視角為α、監(jiān)控方向?yàn)棣碌纳刃危渲校?k≤L,L為化工廠區(qū)視頻監(jiān)控設(shè)備數(shù)量總數(shù)；

視頻監(jiān)控設(shè)備T_k在二維坐標(biāo)系中采用隨機(jī)噴射的方式布點(diǎn)，視頻監(jiān)控設(shè)備T_k初始隨機(jī)噴射次數(shù)為g，0g≤Z,Z為視頻監(jiān)控設(shè)備隨機(jī)噴灑次數(shù)上限；

步驟4：化工廠區(qū)區(qū)域監(jiān)控權(quán)重賦值Q根據(jù)監(jiān)控區(qū)域的不同而發(fā)生變化，

且ba，視頻監(jiān)控的分辨率在監(jiān)控范圍內(nèi)近似相等，均設(shè)置為1；

步驟5：則整體監(jiān)測能力W(g,β)為，

a表示普通監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)測權(quán)重，b表示重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)測權(quán)重；∩表示區(qū)域面積的交集；∪表示區(qū)域面積的并集；

則綜合監(jiān)測能力目標(biāo)函數(shù)H(k,g,β)為：