基于机器视觉的电网现场作业安全管控平台设计

董媛媛 吴小华 张天奇 赵云龙

【摘  要】随着人工智能技术的发展，机器视觉技术在电网安全作业方面越来越深入。现场作业安全管控平台的建设，实现现场人员身份认证、人员定位、智能视频高清监控、违规操作即时预警等，做到事前安全宣贯预防，事中作业行为监管，事后安全问题整改，形成施工安全的闭环管理，提升生产作业现场安全性。

【关键词】安全管控;机器视觉;智能监控;违章作业

中图分类号：TN912.3   文献标识码：A  文章编号：1007-9416（2019）11-0000-00operations

0引言

随着人工智能技术的发展，视频分析技术在电网生产作业安全方面的应用也逐步深入。当前电网作业现场主要是靠人工监督来进行安全管控，现场缺乏一个统一的安全管控平台，现场作业存在很多安全風险。本文结合视频采集处理、图像识别、视频分析等技术，将电网作业现场视频数据实时采集传输并进行分析处理，对违反电网作业安全规定的行为给与告警处理，大大提高了电网现场作业安全管控水平，减少了电网作业安全隐患，推动了安全电网、智能电网的建设步伐，推进了泛在电力物联网的建设和应用。

1关键技术

1.1安全风险防护模型库构建

依托于人工智能技术，构建多业务场景的识别分析模型，通过对生产现场人员作业违章进行实时的判断，对于高风险的作业（例如登高作业）进行辨识，并对相关安全防护进行实时研判，实现对生产风险的控制，在作业管理、监控预警、安全分析多维度形成施工安全的闭环管理，提升现场作业安全防护水平，为一线安全管理人员及一线生产管理人员提供及时、有效的语音风险告警，从而规避安全事故的发生，支撑全局运行安全。

1.2反违章智能监督体系构建

反违章智能监督是依托于深度学习、图像识别等技术，依托于各类终端的现场图像采集，实现对现场违章行为进行监督，通过智能侦测实现对违章行为的甄别，有效辅助安全监察工作。

1）对各类违章图像信息进行归集管理，根据不同类型业务场景，对违章图像进行分类，提供样本编辑标注功能，提供手工进行特征值标注服务，有效支撑现有违章特征的识别功能。

2）以各类图像采集终端为媒介，获取现场作业的图像信息，通过智能化侦测方法，实现对现场作业过程中的违章情况进行自动侦测，并将侦测的结果进行记录，为告警模块提供依据。

1.3自动辅助告警，

获取工作任务的负责人和一线安全管理人员，根据识别出来的各类违章信息，自动发送相关告警信息，提供平台、短信、微信等多类型的信息提醒，平台提醒信息可直接穿透到作业任务信息进行信息细节查看。

2方案设计

系统分移动APP应用和后台应用端设计，将现场作业流程分为作业计划、作业准备、作业实施、作业稽查四个主要阶段，分别从前端应用和后端逻辑来实现。

2.1移动端APP应用

移动端APP应用整体包括功能：统计分析、工作任务、督查任务、视频监控、地理位置、设备管理等。

统计分析：提供实时类统计和结果类统计。实时类统计主要是指对当前作业情况、督查情况以及监控情况的统计，通过柱状图的形式对各地区、各公司的情况进行展示，并可通过点击进行数据贯穿;结果类统计主要是根据管理需要，对一定时期内的数据进行统计分析，从整体上掌握过去一段时间内，工作任务、督查任务以及监控应用的情况。

工作任务：预留工作计划对接功能，通过工作计划自动生成相应的工作任务;工作任务提供工作任务新增，目前提供的方式包括扫描二维码和手动新增，需要对现有工作任务字段“地点及内容”进行拆解;工作任务状态包括：新建、计划、开工、收工、复工、完工、已审核、已取消等。

督查任务：通过管理员权限进行控制，增加异地督查权限字段，对特定的督查人员权限进行提升，将督查信息范围扩展到全省。

视频监控：实现对视频信号的接入及管理，实现对网络设备云台进行控制，实现转向、调焦、调节转速等云台操作;手机端主要实现的是对单个工作任务的查看，通过作业任务关联跳转进入单个监控画面。

2.2后台应用端

后台管理主要侧重于数据及规则，整体业务板块划分为工作任务、督查任务、视频监控、地理位置、智能分析、人员管理、供应商管理、设备管理、系统管理。

作业任务管理：以作业任务数据管理为主体，重点实现对作业任务的增删改查以及相关信息下载。

作业现场：实现对作业现场、督查人员等对象所提供的定位信息为基础，在地图中进行标识，并提供针对于工作票、工作负责人、地点、工作内容的模糊查询，并可以根据管理区域进行区间范围搜索;实现对监控作业任务的快速检索，并快速将现场情况进行调取;两种查询模式：简单查询，通过提供一个通用的查询字段，实现对名称、地点、工作负责人、工作内容等内容的查询，采用模糊查询的方式;组成查询，提供多条件的模糊查询，针对于不通字段，提供模糊查询。

违章识别：定时进行图像抓取，抓取的图像通过多识别引擎的处理，对一场情况进行提取，并形成识别结果记录，提供结果图像查看及下载功能;提供对监控作业任务的快速检索，并快速将现场情况进行调取;通过提供一个通用的查询字段，实现对名称、地点、工作负责人、工作内容等内容的查询，采用模糊查询的方式。

督查管理：以督查任务数据管理为主体，重点实现对督查任务的增删改查以及相关信息下载。

人员信息管理：作为本地系统对接数据缓存区域，根据对接系统（PMS2.0），实现数据的同步，并以此数据与用户数据进行关联，实现完整的人员信息库。

设备管理：对设备全生命周期的管理，实现对设备的添加、维护、发布、测试等功能，实现对于设备的应用状态及现场视频的实时管控。

3效益分析

（1）经济效益：本技术方案的实施，通过人工智能实现机器代替人工的对作业现场的监督管控，大大降低了电网安全生产的人工成本，同时平台的应用也降低了电网现场作业的安全隐患，有效降低电网作业事故率，减少因作业事故所造成的损失。

（2）社会效益：本方案的设计，将为电网现场作业配备一个个安全监督官和决策者，能第一时间对作业现场的违规行为进行告警或阻止，大大降低了电网作业的安全隐患，提升国家电网公司社会责任形象。

（3）管理效益：现场作业管控平台的应用，能够充分相应国网加强安全生产管控的要求，同时在整体应用标准化上，充分相应了国网的应用要求，实现对国网行业内应用标准的满足。

4结语

本文探究了以机器视觉为核心的电网现场作业安全管控平台设计方案，从视频分析技术和电网作业人员违章角度对监测系统的各个功能模块进行了方案设计，实现现场作业安全风险的“智能感知、智能分析、智能预警、智能控制”，让安全监管工作更加智能化，使得安全管理制度更加具有威慑力、更具权限，并最终形成全员自觉遵守安全制度的良性循环，提高电网作业安全水平。

参考文献：

[1] 张召峰，孙庆森，杨军.图像智能分析技术在输电线路监控系统中的应用[J].自动化技术与应用，2017，36（7）：96-100.

[2] 许阳光，陈雪波，孙秋柏.企业员工不安全行为预警体系构建[J].自动化仪表，2017，38（6）：56-58.

[3] 李潇.视频识别在HSE监控平台中的研究与应用[D].华东理工大学，2014.

作者简介：

董媛媛（1986—），女，安徽安庆人，硕士，工程师，从事人工智能规划、项目建设、管理工作。

（作者单位：安徽继远软件有限公司）