电网作业大屏展示技术的研究

2020-02-20李永腾郭鹏程孙立伟

通信电源技术 2020年1期

王骁，李永腾，郭鹏程，朱刚，孙立伟，朱勇

（国网浙江宁海县供电公司，浙江宁波 315000）

1 背景介绍

安全是电网企业的重中之重。以往供电公司对于生产作业现场的安全性管理主要通过培训、考试及考核等手段，对于现场作业的监管也是主要通过下达命令或突击检查等方式。虽然一定程度上提升了作业现场安全管控水平，但是由于电网施工，尤其是线路检修工作，具有“面广、点多、周期短”的特点，突进检查变得不大现实，所以往往会造成不能全过程安全管控，安全管控的数据也是碎片化，不够完整，无法建立有效模型进行作业风险分析，安全管理存在隐患。由于缺少集中式的监控手段，以往对现场的监控需要依赖电话通信等方式，不但需要耗费大量的人力，而且在现场任务较多时，可能会出现顾此失彼的现象，难以统筹兼顾，从而容易出现疏漏，导致部分现场监控不到位。此外，后台人员难以把握电网作业现场的一手资料，不了解现场的实际状况，就难以对现场做出相应的操作指导。

随着视频图像处理技术的发展，使得远程监控成为了可能，现场人员安全管控得到了快速进步，无线通信技术的完善，克服了布线的困难。然而，目前电网现场作业的监控还停留在传统方法，拍摄图片或视频，无法做到后台与现场的实时通信，达到实时管控的效果[1]。

目前，基于Android系统的移动终端设备技术已经十分成熟，网络高清音视频直播已经十分普遍，通过3G/4G网络以及高清摄像头、麦克风的支持，完全能够实现对电网作业现场的音视频实时监控。

2 主要内容

2.1 大屏展示图形化技术研究

为了实现作业现场高清晰度实时移动监控以及双向互动，除了需要借助3G/4G等高速无线网络的支持外，还需要压缩和优化音视频数据，并通过高性能的图形引擎进行渲染，以便同步在大屏上显示[2]。

本文借助基于DirectX的WPF技术和VG图形引擎体系，采用组件化、动态化的软件技术，利用一致的可共享的数据模型，以满足大屏综合业务应用要求。此外，为了方便后台人员随时调阅、查看相关配用电信息资料，大屏展示系统需要通过总线实时接入业务系统的实时数据。通过针对各种业务系统的插件，接收来自各个系统的消息，或者主动抓取，或者被动接收，将采集到的实时数据进行进一步的数据清洗、加工和统计，然后转发到基于VG图形引擎组建的多个展示图形组件上，图形组件响应变更消息刷新展示图像，技术架构如图1所示。

图1 大屏显示软件技术架构示意图

2.2 GIS技术与音视频监控系统相结合研究

大屏展示系统与电网GIS平台集成，获取电网GIS平台的地图信息，基于地理背景图进行电网资源分布、电网网架及电网规划等信息的展示[3]，并通过现场人员的GPS设备，将现场人员、监督人员的位置信息以及作业现场轨迹绘制在图层上，展示和监控效果更为直观。

就地操作端的操作人员的位置信息由其携带的GPS定位设备将位置信息传输给GIS系统，由防误系统判断GIS系统中的定位信息是否违规，并将是否违规的信息显示在视频系统上。就地操作端的工作人员随身携带GPS定位设备，借助GIS系统，管理人员可通过视频系统跟踪工作人员的移动轨迹、到岗情况等，并随时调阅、查看相关配用电信息资料，以方便指导现场作业。通过在视频系统上点击相应的电网作业现场，后台人员可实现与现场人员的双向音视频互动，前后端的视频联动如图2所示。