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Sistemi industriali di rilevamento e allarme del fumo nero: dall'analisi video all'implementazione del bordo RK3588

Un caso Sinovanta anonimo che copre la rilevazione del fumo in due fasi, la classificazione del fumo bianco e nero, la distribuzione di bordo RK3588, il controllo dell'allarme GPIO e la convalida basata sulle prove.

L'impegno
Visione industriale e AI di punta
Portata di applicazione
Rilevazione del fumo, classificazione dei colori e sorta di allarme
Piattaforma
Fotocamera IP, RK3588, e GPIO MCP2221A
Liberazione verificata
Software v2.0.3 con configurazione modello v2.6
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Context del progetto

Un sito industriale richiedeva un sistema basato su una macchina fotografica per distinguere il fumo dalle scene non fumatrici e poi classificare il fumo rilevato come nero, bianco o incerto. La soluzione era inoltre necessaria per essere eseguita su un computer industriale RK3588, accettare un flusso di fotocamere RTSP, fornire monitoraggio e test multimediali basati sul browser e gestire un'uscita di allarme fisico.

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Obiettivo di consegna

Fornire un sistema di bordo tracciabile che copra la preparazione dei dati, la inferenza a due fasi, i controlli falsi positivi, il funzionamento del web, l'output hardware, la distribuzione, il rollback, e registrazioni di accettazione senza trattare un singolo risultato video come accuratezza generale del modello.

Controllo di alarma e inferenza dei bordi in due fasi

Il percorso di allarme separa la presenza di fumo dal colore del fumo e aggiunge la conferma temporale prima di qualsiasi uscita hardware. Ciò consente di controllare la catena decisionale e consente di testare in modo indipendente le protezioni false positive.

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    Ingestione video

    Ricevere il flusso RTSP della telecamera IP o un'immagine o un video caricato e normalizzare i fotogrammi per la modalità di analisi configurata.

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    Rilevazione del fumo

    La prima fase determina se il fumo è presente. I guardiani degli artefatti non fumatori rifiutano le entrate pure nere, quasi binarie, statiche e anormalmente scure prima della logica dell'allarme.

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    Classificazione del colore del fumo

    Solo il fumo confermato entra nella seconda fase, che classifica il fumo nero, il fumo bianco o un colore incerto utilizzando campionamento consapevole della scena.

  4. 04

    Confirmazione temporanea

    I risultati video in diretta e caricati devono soddisfare le condizioni di fiducia e di persistenza configurate prima di creare una richiesta di allarme.

  5. 05

    Prodotto fisico

    Il servizio RK3588 controlla MCP2221A GP0, mantiene il livello di allarme configurato e torna quindi al monitoraggio automatico.

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    Indurimento del campo

    I test di regressione, i controlli del lato del dispositivo, la salute del servizio, lo stato del flusso, gli hash dei file, i backup e i record di rollback vengono conservati con ogni rilascio.

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Consegnazioni controllate

Algorithm e configurazione del modello
Due fasi di fumo e logica dei colori, guardie di scena, soglie e configurazione del modello in versione.
RK3588 applicazione web
Monitoraggio in diretta, test di immagini e video, impostazioni, stato e opzioni di collegamento di allarme controllate.
Integrazione hardware
connessione MCP2221A, controllo di uscita GP0, ritiro, ripristino in modalità automatica e segnalazione degli errori di uscita.
Pacchetto di distribuzione
I file di servizio, l'installazione, le somme di controllo, la configurazione di avvio, i registri di backup e rollback.
Registri di convalida
Manifesto del set di dati, test automatici, prove del dispositivo, risultati di regressione e limitazioni documentate.
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Risultati verificati

Le cifre riportate di seguito sono legate alle entrate di prova, alle versioni del software e alle condizioni del dispositivo. Non sono presentate come affermazioni generali di precisione.

Video di prova di 37 secondi su RK3588

74 dei 74 quadri campionati hanno rilevato il fumo; 73 dei 74 sono stati classificati come fumo nero; la quota di fumo nero è stata del 98,65%; è stata soddisfatta la condizione di allarme.

Questa esecuzione di prove ha utilizzato output di caricamento isolato, quindi non ha attivato GPIO.

Test dei supporti collegati all'hardware

Un'immagine e un video di fumo nero qualificanti hanno guidato GP0 in alto, hanno trattenuto l'uscita per 11 secondi, e poi sono tornati in modalità automatica con GP0 basso.

Verificato sul computer industriale del cliente in software v2.0.0.

Regressione false-positiva a ingresso oscuro

Tredici varianti di colore nero puro, quasi nero, rumoroso, gradiente, JPEG, PNG e testo non hanno prodotto alcun allarme; tre ingressi rumorosi o gradienti sul lato del dispositivo non hanno prodotto alcun GP0 alto.

Verificato nel software v2.0.3 con la configurazione del modello v2.6.

Dataset e regressione automatica

Il nuovo sistema di protezione dell'oscurità totale ha bloccato 0 delle 1.760 immagini leggibili del set di dati esistenti; 70 test automatici sono stati superati.

La scansione supporta questa protezione solo per l'attuale set di dati e le soglie.

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Accettazione e prove di funzionamento

  • I file di applicazione e di modello implementati corrispondono ai valori registrati SHA-256.
  • Il servizio era attivo e abilitato, il flusso RTSP era collegato e MCP2221A era disponibile durante i controlli di accettazione registrati.
  • Un vero benchmark di fumo nero è rimasto rilevato al 98,53% di sicurezza del fumo e al 99,99% di sicurezza del colore dopo l'aggiunta della guardia di ingresso oscuro.
  • Sei campioni dal vivo dopo il test hanno mostrato nessun fumo, nessun allarme attivo, GP0 basso e l'interfaccia hardware connessa.
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Scopo e limitazioni

Questi risultati si applicano ai video documentati, alle immagini, ai set di dati, alle condizioni della fotocamera, al dispositivo RK3588, alla configurazione del modello e alle soglie. Non stabiliscono precisione generale, richiamo, misurazione di opacità certificata, monitoraggio della conformità alle emissioni o disponibilità continua 24 ore su 24. Un nuovo sito richiede una revisione della posizione della telecamera, dati rappresentativi di giorno e di notte, calibrazione delle soglie, test di ostruzione e meteo, verifica dei cavi di uscita e un test di resistenza concordato separatamente.

Discutere un requisito di visione industriale

Fornire la fonte della fotocamera, la scena bersaglio, la logica dell'allarme, la piattaforma di bordo, i supporti disponibili, le condizioni di funzionamento, l'interfaccia hardware e i criteri di accettazione.

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