供電企業安全監督3G便攜視頻系統的研究與應用

連垚杰

國網長治供電公司 山西長治 046011

供電企業安全監督3G便攜視頻系統的研究與應用

連垚杰

國網長治供電公司 山西長治 046011

安全生產是工業必須要注重的一大問題，每年因工業生產安全造成的社會影響、財產損失和社會影響都是巨大的。電力行業中危險因素較多，在操作中更需要注意其安全設施、技術是否完善，而且電力系統的升級也會給電力系統安全管理帶來新的問題。近幾年來隨著3G以及4G技術的普及和覆蓋，無線視頻技術在誤碼率、切換效率、時延、帶寬穩定性等方面的進一步優化，對于電力系統現場作業監督，利用3G技術是一個值得探討的話題。本文在交待研究背景和意義的基礎之上對3G便攜式視頻監控的特點，從便攜性、遠程指導需求、多作業監護以及違章取證角度分析；接著對3G便攜式視頻監控系統的設計開發進行討論，并對其在企業中應用的效果進行分析。

安全生產是工業必須要注重的一大問題，每年因工業生產安全造成的社會影響、財產損失和社會影響都是巨大的。因此，在工業安全中必須把安全當成頭等大事來抓，從技術、管理等角度嚴防嚴打，盡量避免工業事故的發生。電力行業中危險因素較多，在操作中更需要注意其安全設施、技術是否完善，而且電力系統的升級也會給電力系統安全管理帶來新的問題。其中，對于現場作業的監管是安全技術一大部分，以往使用較多的是文字要求、現場檢查、記錄表反饋、暗訪等手段，但是這些手段只能提高現場作業安全性，例如暗訪不可能24小時一直進行，此外在作業過程中還存在著多線程作業的問題，安全管理存在較大的隱患。而利用視頻監控技術耗時耗力，設備固定下來后缺乏靈活性，很難進行擴建、升級和調整。近幾年來隨著3G以及4G技術的普及和覆蓋，無線視頻技術在誤碼率、切換效率、時延、帶寬穩定性等方面的進一步優化，利用便攜式的視頻監控技術進行電力企業現場作業監控是一個值得探討的話題。

1.3G便攜視頻監控系統特點分析

1.1 便攜性

3G式視頻監控系統最突出的特點是其便攜性，個人持有視頻監控系統，通過3G網絡把采集到的信息傳遞給服務器和處理站，并能夠記錄視頻監控的內容。此外，此系統具有自動識別功能，主要包括對于人臉、車牌號等物件的識別作用，避免人的疏忽造成的監控不力影響，當其發現車輛或者個人進入所監控的區域時，會自動發出警報并標記記錄的此段信息。

1.2 遠程監督和指導需求

這一條指的主要是能夠利用人和能夠聯入3G網絡的移動設備進行接入，也就是說只要設備具有視頻記錄功能和與服務器之間的連接，就能夠快速便捷的進行視頻記錄和上傳分析工作，大大節約人力、物力、財力，這是之前的視頻監控系統所不具備的功能和便捷性。

1.3 多作業視頻監控現場功能

在電力生產過程中，如果多個地方存在作業，能夠通過此系統進行多設備的同時監控。通過視頻設備的錄像和遠程傳遞信號，能夠把接收到的信號快速便捷的傳遞到后方指揮中心，利用快速的網絡縮短后方指揮中心與現場作業監督管理人員的時間和距離，大大的提高了工作的效率。

1.4 取證

通過視頻監控，能夠把錄到的信息原封不動的傳遞到服務器和后方，這是發生事故后的第一手資料，對于責任判別具有重要的意義。通過對于現場事故的記錄，對于以后的事故學習和改進作業流程能夠提供資料，從而不斷對其進行改進和完善，降低事故發生的概率和可能造成的后果。

2.3G便攜視頻監控系統的設計開發

2.1 設計理念

3G便攜視頻監控系統主要功能是將被監控的現場圖像通過CDMA集群無線傳輸方式實時傳輸到指揮中心，采用TCP/IP技術將圖像傳到（要能夠上因特網的地方，不受距離限制）指揮中心總部的計算機或大屏幕上，便于移動指揮和監控指揮中心總部的指揮人員及時準確的分析、判斷被監控對像發生的情況，做出正確決策和指揮。同時能夠在移動指揮和監控指揮中心總部存儲遠程圖像，便于以后備查取證。因此在設計過程中需要注意以下設計理念：首先要保持通訊傳輸和數字圖象處理技術的先進，因為計算機和網絡技術發展迅速，必須保持其先進性；其次必須優化系統的配置，必須保持配置的合理性，從而提升整體性價比和經濟性；最后，必須保證設備的可靠運行，能夠達到24小時全天作業和常年穩定運行。

2.2 結構框架

網絡的和形式中心管理服務器，通過無線監控終端和現場的作業人員錄像、現場的監控設備進行連接，上游通過3G網絡和辦公室遠程監控、在家的領導等指揮機構進行連接，從而實現錄像保存、遠程監控與指導功能。與傳統的閉路監控系統和數字視頻監控系統相比，CDMA移動視頻監控系統比傳統的閉路監控系統和數字視頻監控系統更強大，主要體現在：清晰穩定的圖像傳輸：在低帶寬條件下傳輸高畫質、流暢圖像，網絡資源占用低；動態解析IP地址：采用動態IP解析技術，自動解析Internet分配的IP地址；便于移動：可以在高速車載條件下，得到完整的視頻監控解決方案；增強型的CDMA移動視頻監控系統最高可以實現25幀/s的流暢的和高清晰圖像。操作和使用簡單：可以通過客戶端軟件和WEB方式進行管理和監控，圖形化界面。

2.3 關鍵技術

此系統主要分為前端采集、網絡傳輸以及后臺監控。其關鍵技術包括：

視頻編碼技術，實現視頻編碼算法有硬件壓縮編碼和軟件壓縮編碼兩種方式。軟件編碼方式是指利用程序編程實現編碼算法；而硬件壓縮方式是指利用某些廠家提供的符合某種編碼標準的專用集成電路芯片(ASIC)來實現。網絡傳輸，我國主要有3個3G標準，分別是WCDMA、CDMA2000、TD－SCDMA。在傳輸協議方面，網絡層采取IP協議，傳輸層在單純UDP基礎上制定RTP/RTCP協議，能夠在IP網絡上進行多媒體實時傳輸。流媒體播放技術，流式傳輸就是把聲音、影像或動畫等信息由音/視頻服務器向用戶計算機連續、實時傳送。在對視頻流的播放和處理方面，目前常用到微軟的DirectShow技術和一個Linux下的開源項目ffmpeg。

3.效果分析

通過程序在某電廠的運行，結果表明本系統具有以下優勢：

首先能夠顯著提升服務質量。本系統能夠實現便攜式的視頻監控，能夠以汽車等設施作為載體或者單獨使用，適合長時間的戶外作業。3G信號很普及，不受到環境因素的制約，大大提升的管理人員的工作效率，對于企業良好形象維護具有重要的作用。

其次，此設備對于電力設施建設中點多、線長、面廣、周期短這些施工特點具有針對性，能夠實現足不出戶多線程全天候監控作業，大大提升了安全管理人員的工作效率，對于后期的安全資料整理和反思、培訓材料提供等具有明顯作用。

最后，利用此系統能夠大大提升用戶的滿意度，對于大雪等惡劣情況也方便管理人員進行監控，而且不必時時巡檢，用戶滿意度很高。

[1]李博，張超君，韓韶奕，等.3G遠程視頻監控系統在電網安全管理中的應用[J].河北電力技術，2013，05期：28-29.

[2]溫海峰.供電企業安全監督3G便攜視頻系統的研究與應用[D].華北電力大學，2014.