作業(yè)現(xiàn)場智能視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)研究

李偉烽 吳善穎 黃登煌 顏瑩瑩

摘 要：電力行業(yè)的發(fā)展與整個社會息息相關(guān)，在供電企業(yè)的安全生產(chǎn)中，視頻監(jiān)控是關(guān)鍵一環(huán)。視頻監(jiān)控平臺也處于技術(shù)發(fā)展的前沿，從模擬到高清，從窄帶到寬帶，從有線到無線。在此過程中，使用最新的移動視頻監(jiān)控技術(shù)，可以進一步保障電力系統(tǒng)的電力生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：作業(yè)現(xiàn)場；智能；視頻監(jiān)控平臺；研究

中圖分類號：TN948.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）27-0062-02

Abstract： The development of power industry is closely related to the whole society. Video surveillance is a key link in the safety production of power supply enterprises. Video surveillance platform is also in the forefront of technology development， from analog to high definition， from narrow band to broadband， from wired to wireless. In this process， the use of the latest mobile video surveillance technology， can further protect the power production safety of power system.

Keywords： operation site； intelligence； video surveillance platform； research

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬有了大幅度的提高，有效解決了視頻監(jiān)測點分散、線纜鋪設(shè)難等問題，監(jiān)控點視頻圖像可以隨時隨地聯(lián)網(wǎng)查看，從而實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控。

1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計思路

作業(yè)現(xiàn)場智能視頻監(jiān)控平臺（以下簡稱作業(yè)平臺）主要用于監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)人員行為，實現(xiàn)以下功能：一是錄像查看，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場的事后追溯、人員行為分析；二是實時監(jiān)控，實現(xiàn)應(yīng)急搶修、高風險作業(yè)、大型綜合作業(yè)等情況下的實時視頻傳輸和語音對話，開展遠程輔助研判、應(yīng)急指揮。

2 技術(shù)路線研究

2.1 就地錄像，事后查看

在各地市部署一個視頻文件存儲服務(wù)器（可暫時利用原作業(yè)系統(tǒng)存儲服務(wù)器），省公司部署平臺管理軟件，在作業(yè)前將營銷工單與相關(guān)設(shè)備進行對接和配對，作業(yè)時對現(xiàn)場作業(yè)過程進行錄像，作業(yè)后將現(xiàn)場監(jiān)控視頻進行上傳和歸檔。監(jiān)督人員可在各級應(yīng)急指揮中心，通過管理軟件對現(xiàn)場作業(yè)的歷史視頻進行查閱、分析。

2.2 實時視頻，聯(lián)網(wǎng)通信

在各單位配置帶3G/4G無線實時傳輸功能的前端設(shè)備，對小型分散作業(yè)進行實時監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)違章操作時通過平臺軟件進行遠程視頻喊話，防止安全事故的發(fā)生。

3 系統(tǒng)架構(gòu)圖（圖1）

4 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

（1）前端：前端由便攜式錄像儀、小型移動設(shè)備、安全工器具管理設(shè)備、基建移桿式無線視頻設(shè)備以及安全帽定位設(shè)備組成，實現(xiàn)音視頻信號、工作狀態(tài)信息、設(shè)備狀態(tài)信息、身份的采集、壓縮、無線傳輸、本地存儲以及北斗/GPS定位數(shù)據(jù)上傳等。

（2）無線加密傳輸網(wǎng)絡(luò)（正在開發(fā)）：內(nèi)置4G和電力網(wǎng)絡(luò)專用加密模塊，可通過運營商網(wǎng)絡(luò)進行加密傳輸。小型移動設(shè)備還配有wifi通訊模塊，支持wifi聯(lián)網(wǎng)上平臺，傳輸視頻；支持wifi熱點，提供路由上網(wǎng)功能。將前端設(shè)備采集到的音視頻數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。

（3）監(jiān)控中心：專業(yè)客戶監(jiān)控中心由電視墻、軟/硬件解碼器、應(yīng)急指揮調(diào)度臺及監(jiān)控管理平臺軟件組成，應(yīng)用功能包括：基礎(chǔ)視頻業(yè)務(wù)，視頻預(yù)覽、回放點播，大數(shù)據(jù)分析、圖像綜合應(yīng)用，供專業(yè)用戶使用。適合于大路數(shù)、長時間、高要求、精業(yè)務(wù)的監(jiān)控場景。

5 子系統(tǒng)簡介

5.1 信息展示子系統(tǒng)

信息展示子系統(tǒng)作為防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)的一個子模塊存在，采用Web頁面的方式進行展示。信息展示子系統(tǒng)通過與營銷系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)信息交互，實時或定時獲取營銷系統(tǒng)中的工單信息，并將工單信息在作業(yè)系統(tǒng)平臺中進行展示。用戶可通過設(shè)備關(guān)聯(lián)功能將工單與便攜式錄像儀、小型移動設(shè)備進行手動關(guān)聯(lián)，用戶可在后續(xù)的錄像播放操作中，通過工單的工作時間一步到位直接定位錄像播放時間點，從而降低監(jiān)控人員的工作負擔。

5.2 錄像存儲子系統(tǒng)

錄像存儲子系統(tǒng)主要實現(xiàn)將便攜式錄像儀、小型移動設(shè)備存儲的現(xiàn)場錄像通過互聯(lián)網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至存儲服務(wù)器（磁盤陣列）。錄像存儲子系統(tǒng)前端以服務(wù)的形式存在于便攜式錄像儀內(nèi)，當便攜式錄像儀插入充電底座時服務(wù)自啟動并在預(yù)設(shè)的時間點開始傳輸數(shù)據(jù)，無需人工干預(yù)。對于錄像傳輸方式，錄像存儲子系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)閑時上送的工作模式，每天定時晚上10點后進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸過程通過后臺進行，亦無需人工操作。錄像傳輸支持續(xù)傳功能，如前一天未完成數(shù)據(jù)傳輸，在下一個傳輸時間點將續(xù)傳剩余部分。在數(shù)據(jù)傳輸工作完成后，程序?qū)⒆詣油瓿杀銛y式錄像儀關(guān)機操作。

5.3 視頻播放子系統(tǒng)

視頻播放子系統(tǒng)主要實現(xiàn)播放存儲服務(wù)器存儲的錄像及實時視頻信息。視頻播放子系統(tǒng)對于存儲服務(wù)器中的錄像采用視頻點播的方式進行查看。用戶可通過內(nèi)網(wǎng)作業(yè)系統(tǒng)查詢工單對應(yīng)的小型移動設(shè)備或唯一編號，再通過外網(wǎng)作業(yè)系統(tǒng)打開對應(yīng)編號設(shè)備的實時圖像。外網(wǎng)系統(tǒng)除支持實時視頻外，還支持實時語音對講，GPS定位等功能。

5.4 安全帽管控子系統(tǒng)

安全帽管控子系統(tǒng)主要實現(xiàn)將施工人員位置信息、施工區(qū)域規(guī)劃及監(jiān)管、緊急求救信息通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸至施工人員定位服務(wù)器上。施工人員相關(guān)安全信息前端以實時數(shù)據(jù)包的方式發(fā)送到接收解析數(shù)據(jù)包的服務(wù)端口上，并以標準數(shù)據(jù)的形式存在數(shù)據(jù)庫中，傳輸過程通過后臺進行，亦無需人工操作，當各類系統(tǒng)根據(jù)實際業(yè)務(wù)情況進行查詢分析時，系統(tǒng)自動根據(jù)人員、時間區(qū)間、地理信息位置等條件進行查詢并在GPS地圖上顯示路徑信息、人員分布信息、人員求救信息、是否非授權(quán)情況下進入?yún)^(qū)域施工等預(yù)警信息。數(shù)據(jù)分析及呈現(xiàn)過程，無需人工干預(yù)。

5.5 質(zhì)量稽核子系統(tǒng)

為了加強基建、技改、大修及日常維護等種類電力施工的現(xiàn)場質(zhì)量管理，強化典型化設(shè)計應(yīng)用，落實標準化施工工藝，嚴格施工設(shè)備和材料管控，改變以往的一次性集中驗收模式，把電力施工質(zhì)量管控融入到施工作業(yè)全過程中，實現(xiàn)當天驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正和整改，避免完工后無法整改或再拆除再整改，提高施工質(zhì)量的可塑性，從而節(jié)約大量的人力物力成本，保證工程完工、驗收完成、整改完成，提高設(shè)備投運時的質(zhì)量合格率和及時率。

6 監(jiān)控中心顯示系統(tǒng)

作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控中心大屏幕顯示系統(tǒng)采用韓國三星工業(yè)級液晶面板并經(jīng)過了專業(yè)的結(jié)構(gòu)特殊處理后集成。目前，液晶憑借優(yōu)良的顯示性能，已經(jīng)成為人們認同最理想的顯示器件。BBC采用的韓國三星工業(yè)級液晶面板的液晶拼接單元具有高亮度、高對比度、更好的彩色飽和度、更寬的視角、更好的可靠性、影像穩(wěn)定不閃爍、較長的使用壽命等特征。

拼接控制器：每塊屏體均已經(jīng)內(nèi)置了嵌入式的拼接控制器，且?guī)в蠥V、VGA、DVI、HDMI、YPBPR、S-VIDEO等各1路輸入接口。

視頻輸入接口：每塊屏體均支持AV、VGA、DVI、HDMI、YPBPR、S-VIDEO等信號同時輸入，可通過軟件或遙控器切換操作。

控制信號：每塊屏均內(nèi)置RS-232控制板，屏與屏之間串聯(lián)即可控制。

整個監(jiān)控中心的建設(shè)一排3個卡位的監(jiān)控工作臺。共配置6套的監(jiān)控工作電腦（3臺內(nèi)網(wǎng)、3臺外網(wǎng)）。

7 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝要求與通訊接口要求

監(jiān)控平臺應(yīng)將現(xiàn)場攝像頭的看守預(yù)置位設(shè)置為監(jiān)控變電站作業(yè)場地，以保證作業(yè)監(jiān)控平臺在調(diào)取錄像時，能夠根據(jù)工作票查看現(xiàn)場人員的實地工作情況。

根據(jù)國網(wǎng)規(guī)范，視頻主站監(jiān)控平臺第三方平臺接口應(yīng)支持Q/GDW 517.1-2010《電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第1部分：技術(shù)要求》及編制說明A接口要求，故作業(yè)平臺與變電站智能多維輔助綜合監(jiān)控平臺之間設(shè)計采用規(guī)范A接口實現(xiàn)現(xiàn)場錄像查看功能。

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