基于機器視覺的電網現場作業安全管控平臺設計

董媛媛 吳小華 張天奇 趙云龍

【摘? 要】隨著人工智能技術的發展，機器視覺技術在電網安全作業方面越來越深入。現場作業安全管控平臺的建設，實現現場人員身份認證、人員定位、智能視頻高清監控、違規操作即時預警等，做到事前安全宣貫預防，事中作業行為監管，事后安全問題整改，形成施工安全的閉環管理，提升生產作業現場安全性。

【關鍵詞】安全管控;機器視覺;智能監控;違章作業

中圖分類號：TN912.3?? 文獻標識碼：A? 文章編號：1007-9416（2019）11-0000-00operations

0引言

隨著人工智能技術的發展，視頻分析技術在電網生產作業安全方面的應用也逐步深入。當前電網作業現場主要是靠人工監督來進行安全管控，現場缺乏一個統一的安全管控平臺，現場作業存在很多安全風險。本文結合視頻采集處理、圖像識別、視頻分析等技術，將電網作業現場視頻數據實時采集傳輸并進行分析處理，對違反電網作業安全規定的行為給與告警處理，大大提高了電網現場作業安全管控水平，減少了電網作業安全隱患，推動了安全電網、智能電網的建設步伐，推進了泛在電力物聯網的建設和應用。

1關鍵技術

1.1安全風險防護模型庫構建

依托于人工智能技術，構建多業務場景的識別分析模型，通過對生產現場人員作業違章進行實時的判斷，對于高風險的作業（例如登高作業）進行辨識，并對相關安全防護進行實時研判，實現對生產風險的控制，在作業管理、監控預警、安全分析多維度形成施工安全的閉環管理，提升現場作業安全防護水平，為一線安全管理人員及一線生產管理人員提供及時、有效的語音風險告警，從而規避安全事故的發生，支撐全局運行安全。

1.2反違章智能監督體系構建

反違章智能監督是依托于深度學習、圖像識別等技術，依托于各類終端的現場圖像采集，實現對現場違章行為進行監督，通過智能偵測實現對違章行為的甄別，有效輔助安全監察工作。

1）對各類違章圖像信息進行歸集管理，根據不同類型業務場景，對違章圖像進行分類，提供樣本編輯標注功能，提供手工進行特征值標注服務，有效支撐現有違章特征的識別功能。

2）以各類圖像采集終端為媒介，獲取現場作業的圖像信息，通過智能化偵測方法，實現對現場作業過程中的違章情況進行自動偵測，并將偵測的結果進行記錄，為告警模塊提供依據。

1.3自動輔助告警，

獲取工作任務的負責人和一線安全管理人員，根據識別出來的各類違章信息，自動發送相關告警信息，提供平臺、短信、微信等多類型的信息提醒，平臺提醒信息可直接穿透到作業任務信息進行信息細節查看。

2方案設計

系統分移動APP應用和后臺應用端設計，將現場作業流程分為作業計劃、作業準備、作業實施、作業稽查四個主要階段，分別從前端應用和后端邏輯來實現。

2.1移動端APP應用

移動端APP應用整體包括功能：統計分析、工作任務、督查任務、視頻監控、地理位置、設備管理等。

統計分析：提供實時類統計和結果類統計。實時類統計主要是指對當前作業情況、督查情況以及監控情況的統計，通過柱狀圖的形式對各地區、各公司的情況進行展示，并可通過點擊進行數據貫穿;結果類統計主要是根據管理需要，對一定時期內的數據進行統計分析，從整體上掌握過去一段時間內，工作任務、督查任務以及監控應用的情況。

工作任務：預留工作計劃對接功能，通過工作計劃自動生成相應的工作任務;工作任務提供工作任務新增，目前提供的方式包括掃描二維碼和手動新增，需要對現有工作任務字段“地點及內容”進行拆解;工作任務狀態包括：新建、計劃、開工、收工、復工、完工、已審核、已取消等。

督查任務：通過管理員權限進行控制，增加異地督查權限字段，對特定的督查人員權限進行提升，將督查信息范圍擴展到全省。

視頻監控：實現對視頻信號的接入及管理，實現對網絡設備云臺進行控制，實現轉向、調焦、調節轉速等云臺操作;手機端主要實現的是對單個工作任務的查看，通過作業任務關聯跳轉進入單個監控畫面。

2.2后臺應用端

后臺管理主要側重于數據及規則，整體業務板塊劃分為工作任務、督查任務、視頻監控、地理位置、智能分析、人員管理、供應商管理、設備管理、系統管理。

作業任務管理：以作業任務數據管理為主體，重點實現對作業任務的增刪改查以及相關信息下載。

作業現場：實現對作業現場、督查人員等對象所提供的定位信息為基礎，在地圖中進行標識，并提供針對于工作票、工作負責人、地點、工作內容的模糊查詢，并可以根據管理區域進行區間范圍搜索;實現對監控作業任務的快速檢索，并快速將現場情況進行調取;兩種查詢模式：簡單查詢，通過提供一個通用的查詢字段，實現對名稱、地點、工作負責人、工作內容等內容的查詢，采用模糊查詢的方式;組成查詢，提供多條件的模糊查詢，針對于不通字段，提供模糊查詢。

違章識別：定時進行圖像抓取，抓取的圖像通過多識別引擎的處理，對一場情況進行提取，并形成識別結果記錄，提供結果圖像查看及下載功能;提供對監控作業任務的快速檢索，并快速將現場情況進行調取;通過提供一個通用的查詢字段，實現對名稱、地點、工作負責人、工作內容等內容的查詢，采用模糊查詢的方式。

督查管理：以督查任務數據管理為主體，重點實現對督查任務的增刪改查以及相關信息下載。

人員信息管理：作為本地系統對接數據緩存區域，根據對接系統（PMS2.0），實現數據的同步，并以此數據與用戶數據進行關聯，實現完整的人員信息庫。

設備管理：對設備全生命周期的管理，實現對設備的添加、維護、發布、測試等功能，實現對于設備的應用狀態及現場視頻的實時管控。

3效益分析

（1）經濟效益：本技術方案的實施，通過人工智能實現機器代替人工的對作業現場的監督管控，大大降低了電網安全生產的人工成本，同時平臺的應用也降低了電網現場作業的安全隱患，有效降低電網作業事故率，減少因作業事故所造成的損失。

（2）社會效益：本方案的設計，將為電網現場作業配備一個個安全監督官和決策者，能第一時間對作業現場的違規行為進行告警或阻止，大大降低了電網作業的安全隱患，提升國家電網公司社會責任形象。

（3）管理效益：現場作業管控平臺的應用，能夠充分相應國網加強安全生產管控的要求，同時在整體應用標準化上，充分相應了國網的應用要求，實現對國網行業內應用標準的滿足。

4結語

本文探究了以機器視覺為核心的電網現場作業安全管控平臺設計方案，從視頻分析技術和電網作業人員違章角度對監測系統的各個功能模塊進行了方案設計，實現現場作業安全風險的“智能感知、智能分析、智能預警、智能控制”，讓安全監管工作更加智能化，使得安全管理制度更加具有威懾力、更具權限，并最終形成全員自覺遵守安全制度的良性循環，提高電網作業安全水平。

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作者簡介：

董媛媛（1986—），女，安徽安慶人，碩士，工程師，從事人工智能規劃、項目建設、管理工作。

（作者單位：安徽繼遠軟件有限公司）