Использование машинного зрения для контроля за соблюдением правил промышленной безопасности на Кольской АЭС
Безопасность персонала при использовании атомной энергии – ключевой приоритет АО "Концерн Росэнергоатом". Перед компанией стояла задача минимизировать влияние человеческого фактора на технологический процесс, снизить число нарушений техники безопасности и количество несчастных случаев.
Проведение работ с высоковольтным оборудованием на АЭС жестко регламентируется. В частности, правила промышленной безопасности требуют обязательного наличия у сотрудников защитной спецодежды и спецобуви, а также правильного их применения.
Идея заключается в автоматическом распознавании нарушений техники безопасности при помощи анализа видеопотока с камер видеонаблюдения.
Использование ИИ для анализа видеопотока с камер видеонаблюдения.
На Кольской атомной станции реализован пилотный проект по внедрению системы контроля за использованием и правильным применением средств индивидуальной защиты сотрудниками станции с помощью технологии машинного зрения.
В систему входят 40 промышленных телевизионных камер высокого разрешения, изображение с которых анализируется системой искусственного интеллекта, определяющей наличие и правильное применение сотрудниками касок, защитных перчаток, а также спецодежды и спецобуви.
Всего система выявляет 26 видов нарушений по 19 параметрам и идентифицирует следующий минимальный набор признаков соблюдения техники безопасности:
1. Ношение каски и подбородного ремня
2. Ношение и положение защитного щитка (опущен, поднят, частично поднят)
3. Ношение специальных перчаток, брюк, обуви
4. Спецодежда полностью застегнута, рукава не закатаны
5. Трекинг положения работника относительно щитов КРУ
Видео с камер в режиме реального времени проверяется нейросетью на соблюдение ТБ и ПБ (ношение средств индивидуальной защиты). При выявлении нарушения на мониторы начальников смен и административно-технического персонала система передает соответствующие оповещения, содержащие визуальную и звуковую информацию для оперативного реагирования.
Сеть командно-поисковой связи КРУ и цифровая радиосвязь "Тетра" позволяют организовать обратную связь с работниками, нарушившими правила, и в случае необходимости приостановить работы.
Решение состоит из системы компьютерного зрения, медиасервера, который обрабатывает видео с камер, модулей уведомления, отчётности и обучения нейросетей.
Подсистема компьютерного зрения представляет собой каскад нейросетей (детекторов), которые осуществляют поиск нарушений на изображениях. Для обнаружения средств индивидуальной защиты используется комплексный детектор на базе собственных разработок компании "ВизорЛабс" и open-source моделей. Для положения человека относительно опасных зон и положения конечностей используется специально разработанный детектор – построитель скелета.
Для работы системы IP-камеры должны иметь разрешение не менее 720p (1280x720), частоту кадров не менее 10 fps, угол наклона камер в месте классификации СИЗ не должен превышать 70 градусов, размер сотрудника с СИЗ в телевизионном растре должен составлять не менее 15%.
Примечание от 06.10.2021
"Росатом" сообщил о начале тиражирования системы видеоанализа соблюдения техники безопасности и промышленной безопасности. Первый этап, запланированный на 2021-2023 годы, затронет Балаковскую, Калининскую, Кольскую и Ростовскую станции, а второй в 2022 - 2024 годах – Белоярскую, Курскую, Ленинградскую, Нововоронежскую и Смоленскую атомные станции.
Проект реализуется совместно с ООО "ВизорЛабс".
Первая очередь инновационной системы внедрена в помещениях комплектных распределительных устройств (КРУ), где сотрудники станции обслуживают высоковольтное оборудование.
На следующем этапе планируется подключить к системе машинного зрения дополнительные ТВ-камеры, установленные в других электротехнических помещениях станции, а также расширить ее возможности (например, обучить распознавать начальные признаки возгорания и задымления).
По словам разработчиков системы, число нарушений техники безопасности сократилось в 10 раз. Изменилась модель поведения сотрудников, повысилась дисциплина соблюдения техники безопасности.
В долгосрочной перспективе возможно сокращение потерь от простоев производства и дополнительных расходов из-за травматизма, сокращение расходов на диспетчеров системы видеонаблюдения.
