基于人工智能的电力安全监督模式研究

刘嘉　杨晓枫　何位经

摘要：本项目从视频监控角度出发，提出了一种基于计算机视觉的现场作业人员行为规范管控应用，通过融合变电站内视频监控、机器人以及其他辅助设备，以及UWB定位技术实现现场作业人员行为的规范管控应用。最终实现站内作业人员作业全过程的全局管控应用。

关键词：人工智能 安全监督

一、背景

安全是一切工作的基础，也是电力生产的基石。由于在施工作业过程中缺乏有效的安全管控手段，在变电站日常运行维护或施工中，常需要巡检人员或安装人员在强电压环境下作业，当相关人员疏忽或不遵守操作守则，导致电力生产过程中发生的电力人身事故和财产损失呈不断增长的趋势，给电力生产安全提出了更为严峻的挑战。

据统计，2019年全国电力行业累计发生36起安全事故，造成43人死亡。究其主要原因：一方面作业现场点多面广，监督人员不足，导致现场监督缺位，作业人员存在麻痹大意和习惯违章等作业行为未能及时有效制止;另一方面，作业人员素质不能匹配管理要求，不能及时发现现场安全措施设置不当和现场作业风险评估不足等苗头性问题。因此，依靠纯人工监护或人工为主的作业现场的安全监督管理方式已然不能满足实际需要，迫切需要提升现场安全监督的管控效率。

二、基于智能识别的安全监督实现

随着智能信息化技术不断取得进步，智能信息化技术应用越来越广泛。智能安全与智能运维、智能操作和变电站信息模型有机互联、信息互通和互为反馈，以人工智能替代传统管控模式，最终实现本质安全已经成为可能。

以监测视频录像为基础，通过对视频数据的智能处理为用户提供远程监护、提前预警和数据挖掘等服务。考虑到视频数据处理对计算资源的庞大需求，以及不同变电站对计算资源需求的相似性，以变电站的本地计算结合云计算的方式部署。通过在在变电站部署的计算机提供初步数据处理和变电站资源调配服务，以云计算平台提供对视频数据智能处理的強大计算能力，从而在控制系统成本的同时，确保系统的敏捷性能。

当部署在变电站的监控摄像机和巡检机器人获得监控视频后，将视频流推送到变电站本地服务器;本地服务器对监控视频进行初步分析、压缩、切片处理后，在权限管理服务器的允许下，将视频上传到云端对象存储服务器。随后，云端计算集群将进行视频分析，在处理得到监控或者情况;随后通过本地服务器通知桌面以及移动客户端，给出告警在内的信息。此外，本地服务器也可以根据监控情况，对监控摄像机的角度，巡检机器人的路线进行调整，从而实现对变电站内操作人员行为的全面监控。

在此基础上，云端在获得监控视频后，通过相应智能算法，进行人员车辆的审核、作业人员操作行为检测、作业相关设备检测。平台展示手段模块谋求以更直观和准确的形式，向用户展示基础设施获取的数据或者是系统采用智能算法提取特征后的数据，从而优化用户体验。对外服务接口模块则用于和其他系统进行数据交互，给与作业用户直接的告警处理。系统云架构如图1所示：

系统的数据监控数据流程图如图2所示。

三、应用前景

通过工作业现场图像进行人体行为识别、明火识别、现场电子区域检测，主要包括特征表示与特征提取、特征融合以及行为识别几个方面研究内容，充分利用现有的计算机技术使机器能够像人类一样具有识别、分析、以及理解人体行为的能力。未来在工程现场人机交互、图像监控、以及运动分析等方面具有广阔的应用前景。一方面，可以提升现场安全监督的管控效率，减少人力、减少违章事件的发生、降低人身安全事故的比率，将给公司的安全生产监察工作带来长远、良好的效果。另一方面，该装置的使用，将大幅度减少安全监管人员的工作强度，可以实现全天候、全工况的作业现场安全监督，可以减少大量人力资本，提高工作和管理效率，降低企业运营成本。

四、结论

本文提出了一种适应未来智能电网发展需求的智能监督方法，其通过融合机器人、高清视频监控、UWB高精度无线定位、环境安防装置、电子围栏、智能穿戴等智能终端设备，实现作业前、中、后期的人员与设备的全过程风险管控及全场景影响要素的信息交换，支撑生产领域大数据分析和智能应用，实现对现场作业全过程的安全感知与预警。为今后实现电力流、信息流、业务流的高度一体化融合体系，打造坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代智能电网提供技术支撑。

参考文献

张皓蓝.基于“互联网+”的智慧型水力发电企业风险管控技术创新及应用[D].成都：西南科技大学，2018.

吴蓉波.智能视频监控与人脸识别技术在监狱安防中的应用研究[J].中国安全防范技术与应用，2019，6：16-19.