Розробка AI-системи детекції відсутності ЗІЗ у будівельників

Чому детекція ЗІЗ дає збої на реальному будмайданчику

Наївна постановка виглядає так: детектор знаходить каску та жилет у кадрі, а контроль охорони праці на будівництві зводиться до правила «є об'єкт — немає порушення».

На студійних наборах таке розпізнавання каски дає підозріло рівні метрики, і саме на них ухвалюють рішення про впровадження. Будмайданчик ламає цю картину за першу зміну.

Каска в кадрі не дорівнює касці на голові. Бригада входить у зону, люди перекривають одне одного, арматура та стріла крана розрізають силует — детектор втрачає людину або прив'язує головний убір до чужого тулуба.

Каски в кузові, на столі та в руці забирають частину спрацювань у шум: це не дефект моделі, а відсутність у розмітці окремого стану «каска не на голові».

Умови зйомки добивають решту. Низьке сонце в контровому світлі перетворює людину на чорний контур, нічна зміна з інфрачервоним підсвічуванням обнуляє колір, мокрий жилет після дощу відбиває інакше та випадає з вивченого колірного діапазону.

Пил, пара, струмінь води та швидкий рух дають змащений кадр, де жодна з модальностей не тримається надійно.

Хибні спрацювання та пропуски пов'язані зворотним зв'язком через поріг упевненості. Занижуєш поріг — потік сповіщень зростає, охорона перестає їх дивитися; завищуєш — система мовчки пропускає порушення.

Розрив замикається лише тоді, коли «голови не видно» стає окремим станом, а не ототожнюється з відсутністю каски.

Тому ми починаємо не з моделі, а з протоколу: які зони, які ракурси, як фіксується невизначеність. Розбираємо, як це закривається на рівні детекції ЗІЗ і приймання результату.

Що змінюється на об'єкті після запуску відеоаналізу охорони праці

Інженер з охорони праці не може стояти в кожній точці весь день — тому до впровадження відеоаналітики охорони праці порушення фіксувалося здебільшого тоді, коли його заставав обхід.

Детекція ЗІЗ знімає це обмеження: камери розбирають потік безперервно, і до журналу потрапляє епізод з міткою часу, зоною та прив'язкою до людини, а не позначка «зауважень немає». Частка виявлених порушень змінюється з вибіркової на суцільну.

Контроль засобів захисту перестає залежати від графіка обходів, а швидкість реакції на порушення вимірюється хвилинами: подія йде на пост охорони та виконробу в момент епізоду, поки роботи ще тривають і людину можна зупинити. Це й відрізняє інструмент управління від реєстратора записів.

Поріг упевненості, зони та набір класів — каска, жилет, страхувальна прив'язь біля перепаду висот, присутність у небезпечній зоні техніки — калібруємо за записами конкретного об'єкта. Інакше оператор тоне в хибних спрацюваннях і перестає довіряти системі. Журнал подій лягає й у доказову базу за ISO 45001.

Аналітика інцидентів перетворюється з ручних виписок на вивантаження: звіт за зонами, підрядниками, часом доби та типом порушення. Видно, що порушення повторюється в одного підрядника або на одній ділянці, — і закривається воно організацією робіт, а не черговим наказом.

Зникає цілий клас повторних інцидентів: зникають не разові помилки, а системні, і саме на них припадає основна частка травматизму.

Режими роботи: хмарна обробка, локальний контур, гібрид

Схеми розміщення обчислень різняться не лише тим, де рахуються кадри, а й поведінкою під час обриву зв'язку. Хмарна відеоаналітика знімає навантаження з об'єкта: потоки йдуть на зовнішні потужності, сервери на майданчику не потрібні.

Локальна обробка відео тримає весь контур усередині — кадри не залишають об'єкт, і детекція ЗІЗ продовжує працювати при падінні зовнішнього каналу. Гібридна схема ділить завдання: первинний розбір іде на об'єкті, зведена аналітика та звіти — у хмарі.

Вибір визначають три питання: стабільність каналу, за скільки секунд потрібна тривога та який строк зберігання архіву потрібен.

При слабкому зв'язку та жорстких вимогах до приватності беруть локальний контур; при розрізнених майданчиках, які потрібно звести в одну картину, — гібридну схему.

Етапи впровадження детекції ЗІЗ на об'єкті

Перші два етапи майже завжди змінюють вихідну постановку: частина камер стоїть так, що каску в кадрі не розрізнити, зате знаходяться ракурси, яких не було в задумі. Тому впровадження відеоаналітики починаємо з обстеження, а не з налаштування моделей.

1. Аудит відеоспостереження — збираємо схему парку камер, фактичні кути огляду, нічну зйомку та глибину архіву. Позначаємо, де потік придатний для детекції, де потрібен доворот об'єктива, а де додаткова точка.
2. Розмітка зон — відокремлюємо робочі ділянки від проходів і побутовок, виділяємо місця, де каска або страхувальна прив'язь обов'язкові за регламентом. Для кожної зони свій набір класів ЗІЗ, інакше система ловить порушення там, де їх немає.
3. Схема контролю — фіксуємо, що вважаємо порушенням, скільки секунд людина може пробути без каски та кому йде сповіщення.
4. Налаштування порогів спрацювання — балансуємо чутливість, щоб відсікти відблиски, капюшони та частково перекриті фігури; якість перевіряємо на розміченій вибірці з архіву об'єкта.
5. Перевірка на архіві — проганяємо записи минулих змін і звіряємо з журналом охорони, рахуємо пропуски та хибні тривоги; при розходженні повертаємося до розмітки зон і порогів.
6. Передача системи — зв'язка з пультом охорони або наявною панеллю, сповіщення, ролі доступу, навчання зміни.
7. Регламент — хто і як реагує на подію та як оновлюються зони при переплануванні об'єкта.

На виході замовник отримує не набір моделей, а працюючий контур: зрозумілу зону відповідальності камер, передбачувану кількість тривог на зміну та інструкцію, за якою об'єкт живе без нас.

Що передаємо замовнику після запуску системи

Після запуску на об'єкті залишається не лише працююча система, а й комплект, за яким її можна експлуатувати та передати іншому підряднику. Нижче — що фіксується в налаштуваннях і документації, щоб якість детекції ЗІЗ не залежала від конкретного інженера.

• Пакет документації — паспорт моделі з переліком класів (каска, жилет, страхувальна прив'язь, захисні окуляри), порогами впевненості та відомими обмеженнями: ніч, засвітка, перекриття.
• Схеми зон контролю — прив'язка камер до ділянок, координати робочих областей і перелік виключених зон: прохідні, побутовки, стоянка техніки. Саме це знімає більшу частину хибних спрацювань.
• Правила розмітки — вимоги до навчальної вибірки та порядок її поповнення кадрами з об'єкта, включно з розбором спірних випадків між розмітниками.
• Налаштування потоків — як часто система дивиться потік, вікно підтвердження та згортання повторів, щоб один прохід без каски не давав десяток сповіщень.
• Політики доступу — ролі та області видимості: охорона праці бачить весь об'єкт, підрядник — лише свої зони; строк зберігання вирізок і порядок вивантаження.
• Регламент реагування — маршрут сповіщення, відповідальний на зміні, строки реакції та ескалація при повторних порушеннях на одній ділянці.
• Журнал подій — вивантаження з фільтрами за зоною, часом і типом порушення для розборів і звітності за підрядниками.

Будь-яка зміна — перенесення камери, нова ділянка, зміна ракурсу — вноситься до схем і журналу, щоб через півроку було зрозуміло, чому пороги виставлені саме так.

Кейс: як знизили порушення щодо касок і жилетів на об'єкті

Об'єкт — житловий комплекс із трьох корпусів, підрядні бригади змінюються майже щозміни.

До впровадження охорона праці трималася на обходах: інженер проходив майданчик раз на зміну та вносив порушення до журналу, а спірні випадки розбирали заднім числом за архівом, який ніхто не переглядав.

Що показав замір до запуску

Два тижні ми рахували вручну за архівними записами: скільки людей у зоні та скільки з них без каски або жилета. Обхід фіксував приблизно кожне десяте порушення — решта не потрапляла ні до журналу, ні до звітності з охорони праці.

Справа не в недбалості інженера, а в щільності подій: за зміну на майданчику працюють десятки людей, очима їх не покрити.

Що змінили

На наявні камери поставили модель детекції на базі YOLO. Подія спрацьовує, тільки якщо людина без ЗІЗ залишається в робочій зоні довше заданого порогу — короткочасне зняття каски біля побутовки хибних спрацювань не дає.

Кадр зі сповіщенням іде бригадирові майже одразу, контроль змін ведеться за кожною підрядною організацією окремо.

Зростання фіксованості спочатку виглядає як погіршення — база порівняння просто стала чесною. Через три місяці порушення щодо касок упали втричі, щодо жилетів — більш ніж удвічі: розбір випадку тієї ж зміни працює не гірше, ніж сам детектор.

Що робити, якщо на об'єкті вже стоять камери відеоспостереження

Повна заміна контуру потрібна рідко. У більшості випадків наявні камери продовжують працювати, а детекція ЗІЗ ставиться поверх уже наявних потоків — реєстратор віддає ті самі кадри, що й раніше.

Чи підійдуть поточні точки, визначає якість картинки саме на зонах ризику. У кадрі мають упевнено читатися каска та сигнальний жилет, працювати нічний режим, не бути засвітки та розривів потоку. Камера з верхнім ракурсом або в контровому світлі не дасть нічого, крім хибних спрацювань.

На практиці частіше виходить гібрид: оновлення без заміни ядра контуру плюс дві-три камери на проблемні ділянки. Сумісність камер перевіряємо на об'єкті — знімаємо тестові кадри з робочих точок і проганяємо через модель, а не звіряємося з паспортними характеристиками.

Далі налаштовуємо зони та пороги: що вважаємо порушенням, скільки кадрів підряд потрібно для підтвердження, кому йде сповіщення. У підсумку детекція ЗІЗ працює на вже наявних камерах, а розширення системи — це додавання точок, а не перебудова всього контуру.

Часті технічні питання щодо відеоаналітики охорони праці

Інженери охорони праці та ІТ на погодженні ставлять майже одне й те саме: як модель поводиться в дощ і вночі, де лежать записи, хто їх бачить і як донавчити систему під майданчик. Нижче — короткі технічні відповіді.

Де зберігається відео і що йде до зовнішнього сховища?

Повний потік залишається на об'єкті, назовні йдуть лише події з вікном до та після. Глибина архіву задається строком зберігання, а старі епізоди згортаються в стоп-кадр і картку події.

Хто має доступ до записів і розмітки?

Ролі розведені: охорона праці бачить події за своїми ділянками, експлуатація — стан камер, ІТ — сервіси без вмісту кадрів. Перегляди та експорти потрапляють до журналу, вивантаження назовні — з підтвердженням відповідального.

Як відрізнити порушення від завади та донавчити модель?

Рішення ухвалюється за зоною людини та її треком, а не за окремим об'єктом: каска на сусідньому робочому або відображення в калюжі порушенням не вважаються.

Класи захисту звіряємо з ГОСТ 12.4.011, донавчаємо на кадрах вашого майданчика, і нова версія проходить регрес-набір старих сценаріїв.

Обговоримо завдання: підберемо конфігурацію під ваш об'єкт

Оцінка «за описом» дає розкид у рази: якість детекції ЗІЗ залежить від ракурсу камери, освітленості, щільності потоку та того, як виглядає спецодяг конкретного підрядника. Тому обговорення завдання починається з ваших даних, а не з розрахунку за шаблоном.

Щоб повернутися з оцінкою проєкту, а не із загальними словами, достатньо надіслати те, що вже є на об'єкті:

• 5–10 хвилин запису з кожної камери — різні зміни, ранок і сутінки, штатні та нештатні ситуації.
• Схему розстановки камер, висоту підвісу та зони огляду — від цього залежить, які класи взагалі розрізнювані.
• Перелік ЗІЗ під контроль: каска, сигнальний жилет, страхувальна прив'язь, захисні окуляри, рукавички.
• Регламент реакції на порушення: кому і в якому вигляді надходить сигнал, хто і як його закриває.
• Вимоги до зберігання записів і розмежування доступу — включно зі строками зберігання та ролями користувачів.
• Обмеження майданчика: де допустимо розмістити обчислення, чи є стабільний канал до сервера.
• Бажані строки запуску та порядок об'єктів, якщо впровадження йде чергами.

Далі розбираємо записи разом із вашим інженером: позначаємо, які порушення модель упіймає відразу, а де потрібно розширити навчальний набір під конкретну екіпіровку.

За підсумком повертаємося з планом впровадження — етапи, зони відповідальності, строки запуску за кожним об'єктом і цільові метрики: частка пропущених порушень і частка хибних спрацювань.

Окремо фіксуємо точки, де рішення залишається за вами: режим сповіщень, глибина зберігання, порядок виведення камер.