基于人工智能技術的智慧安監裝置研制

葉曉琪　程曉陸　高超　黨海

摘要：隨著社會和經濟的蓬勃發展，無論是工業生產還是日常生活都離不開電力能源，確保電力系統安全穩定運行變得至關重要。近年來，安全意識逐漸深入人心，電力安全監察工作也越發受到人們的重視，但因為安監工作方式存在的局限性，在實際工作過程中存在許多不可控因素，導致在電網現場工作中依然存在許多違規行為。而在智能電網發展的大背景下，現在的電網生產安監管理模式已經不適應智能電網的要求，安監管理模式和方式的創新需求迫在眉睫。現重點研究智能安監設備研制及其在電網現場作業風險管理中的應用，探索新型現場風險管理的可行性，并融入現代科技，輔助現場管理人員開展安全作業管理，同時也為后續更多新技術應用的研究與開發奠定基礎。

關鍵詞：智慧安監;安全監察;智能電網

0? ? 引言

隨著近年來我國社會經濟的蓬勃發展，人們的生活質量得到了顯著提高，與此同時，人們對電力能源的需求也在不斷增大，對電網運營的要求越來越高，于是確保電力系統安全穩定運行就變得至關重要。而電網的穩定運行與可靠的電力安全監察工作的進行密切相關。

當前，電網公司正不斷提升規范化、標準化、精益化管理水平，以期成為業務融合、數據共享、體驗卓越、創新引領的高效信息化企業，對外樹立良好的企業形象。現階段公司現場作業風險管控基本基于現場人員經驗，缺乏相關的信息化工具輔助。人工識別的作業風險點往往存在風險點、風險等級識別不準確，風險點缺失，預防措施錯漏等問題，給現場安全管理帶來了隱患。應用智能安監設備，能夠輔助現場人員提前發現風險，在作業中有效規避風險，同時能夠與安全生產子系統進行數據對接，減少現場錄入工作量，提升工作效率，也有助于提升現場風險管理水平。

1? ? 設備技術方案

1.1? ? 設備樣機設計方案

本項目研制的設備配備8英寸1 920×1 080多點觸控電容視網膜屏，界面簡單直觀，完全充電后可以連續工作5 h以上，具備一鍵式開關機按鍵及完全斷電功能。帶藍玻璃1 300萬像素堆棧式可見光可彈出式攝像頭，可以通過4G數據鏈路實現RTP視頻/音頻傳輸方案，可與后臺安監系統進行接口對接以及大屏展示。在后臺可以實現攝像頭控制、錄制、存儲等功能。該設備的硬件主要包括核心處理器模塊、攝像頭模塊、電源管理模塊。設備整機設計及雙層裝配效果如圖1、圖2所示。

1.2? ? 設備樣機研制方案

該設備的硬件主要包括電源管理模塊、攝像頭模塊、核心處理器模塊、輸入/輸出接口、UWB定位基站模塊，設備整機實物圖及操作面板圖如圖3所示。

（1）第一視角攝像頭模塊：作為操作人員的第一視角查看操作流程的視頻輸入方案，采用Wi-Fi區域內局部組網的方案。其選用監控攝像機，與普通攝像頭最大的區別在于使用效果上的不同。

（2）第三視角攝像頭模塊：采用海思模組方案，采用1/2.7英寸CMOS圖像處理器，分辨率高達1 920×1 080，搭配智能降噪算法，畫質更清晰;采用背光補償、DWDR寬動態技術，即使逆光也能保留更多超清細節;采用兩顆高功率紅外燈設計，具有光線自適應功能，白天、黑夜全自動切換圖像模式;具備1 080P高清晰度，其云臺可以實現水平360°無線循環轉動，垂直105°俯仰轉動。

（3）電池模塊：采用具備電源管理功能的鋰電池電源解決方案，電池容量為6 000 mAh，在不接外接電源供電的情況下，整個系統工作時間可以持續5 h以上。

（4）電容觸摸顯示屏模塊：設備中的電容觸摸顯示屏模塊起到視頻流顯示、云臺調整、信息交互等作用，同時電容觸摸屏能很好地感應輕微及快速觸摸，防刮擦，不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環境下使用，能自動識別高精度信號源，即插即用，支持Firefly系列開源主板、PS3、PS4、Xbox860、Mac mini等。

2? ? 設備與安監平臺通信方案

目前網絡通信方案有兩種，分別為第一視角攝像頭與第三視角攝像頭設備內部通信以及與安監平臺通信。首先，第一視角攝像頭通過無線網絡直接與數據處理模塊進行通信，通過RTSP協議進行音視頻數據傳輸。其次，第三視角攝像頭通過有線連接與數據處理模塊進行通信，對音視頻設備進行數據采集并通過RTSP協議進行音視頻數據傳輸，同時通過遠端控制模塊使用網絡控制協議與數據處理模塊進行數據交互以實現遠端控制、語音下發等功能。數據處理模塊通過4G使用RTP&HTTP協議與通信服務器進行網絡通信，以實現數據的傳輸。整體工作流程如圖4所示。

3? ? 結語

在智能電網發展的大背景下，現在的電網生產安監管理模式已經不適應智能電網的要求，創新安監管理模式和方式的需求迫在眉睫。本文重點研究基于人工智能技術的智慧安監裝置研制，探索新型現場風險管理的可能性，以期減輕電網公司安全監察部分人員的工作強度，提升安全監察工作效率，實現智能化升級，并融入現代科技，輔助現場管理人員開展安全作業管理，同時也為后續更多新技術應用的研究與開發奠定基礎。

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