有關(guān)3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場的應(yīng)用探討

李宏慧　韋平　曾樹磊　高磊　李登茂　符良震

摘要 目前，我國電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施施工現(xiàn)場出現(xiàn)了多點、多面同步開展施工的情況，并且野外施工作業(yè)比例在不斷增大，施工管理的難度也在不斷增大。針對此，施工單位需要加強施工現(xiàn)場的管理與監(jiān)控，不斷應(yīng)用新技術(shù)、新手段，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全面管理?；?G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用，可以提升施工現(xiàn)場的管理效果，下面對此進行分析。

關(guān)鍵詞 3G網(wǎng)絡(luò)；遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)；電力施工；現(xiàn)場管理

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）17—0071—02

隨著3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的不斷提升，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)得以建立。3G網(wǎng)絡(luò)指的是：第三代數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以相比于2G網(wǎng)絡(luò)，有更高的數(shù)據(jù)傳輸能力，終端與終端的反應(yīng)速度更快，可以有效減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。在高速網(wǎng)絡(luò)通信傳輸?shù)臓顟B(tài)下，可以實現(xiàn)音頻、視頻、文本文檔的快速傳輸?；?G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對電力施工現(xiàn)場的遠程監(jiān)控。即便在雨霧以及氣溫變化的情況下，3G網(wǎng)絡(luò)也能保持穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸，保證遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。下面，筆者對基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場中的應(yīng)用進行分析。

1 3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)簡要概述

基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成，分別為：前端視頻采集設(shè)備、安全監(jiān)控儀、3G無線傳輸設(shè)備以及指揮中心平臺系統(tǒng)。前端視頻采集設(shè)備的作用主要是對現(xiàn)場信息進行采集，并將采集的視頻傳輸?shù)桨踩O(jiān)控儀中，前端視頻采集設(shè)備主要為高清攝像機，在獲取到現(xiàn)場的視頻信息之后，視頻采集設(shè)備會將視頻信息轉(zhuǎn)碼為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式，然后將視頻的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送到安全監(jiān)控儀中。安全監(jiān)控儀在接受到監(jiān)控視頻的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息之后，安全監(jiān)視儀會自動對網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息進行壓縮處理，然后將壓縮后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息通過3G網(wǎng)線傳輸設(shè)備傳輸?shù)街笓]中心平臺。在指揮中心平臺接收到監(jiān)控視頻的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息之后，平臺會自動將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息儲存到后臺服務(wù)器中。施工現(xiàn)場管理人員可以通過顯示終端，借助互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)視頻信息的轉(zhuǎn)換與播放，以此了解施工現(xiàn)場的實際情況。施工現(xiàn)場管理人員還可以通過終端設(shè)備，實現(xiàn)施工現(xiàn)場與監(jiān)控室的遠程雙向語音或視頻交流，極大的便利的電力施工現(xiàn)場的遠程管理，對提升電力施工管理的效率以及施工的質(zhì)量有非常大的幫助。

2系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵點和創(chuàng)新點分析

2.1系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵點

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵點包括：視頻編解碼、3G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)傳輸、軟件開發(fā)、電子信息轉(zhuǎn)換、環(huán)境數(shù)據(jù)收集以及遠程控制等。在電力施工現(xiàn)場中采用的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是基于嵌入式Linux2.6操作系統(tǒng)開發(fā)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用的相關(guān)軟件以及驅(qū)動，也是由基于嵌入式Linux2.6操作系統(tǒng)平臺開發(fā)。在遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)中，就涉及到了視頻數(shù)字信號編碼、解碼器以及通信轉(zhuǎn)碼器。利用3G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻、語音數(shù)據(jù)傳輸；利用語音圖像編碼壓縮技術(shù)，實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像、語音的雙向處理?，F(xiàn)在環(huán)境數(shù)據(jù)收集的技術(shù)關(guān)鍵點中，需要使用到高清攝像機作為前端視頻采集設(shè)備，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場畫面數(shù)據(jù)與語音數(shù)據(jù)的收集，并對畫面數(shù)據(jù)與語音數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)換為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式，從而實現(xiàn)了遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)采集。遠程控制是通過雙向語音、圖像的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)。

2.2系統(tǒng)創(chuàng)新點

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新點主要有監(jiān)控儀基于3G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸、遠程視頻監(jiān)控的實現(xiàn)、在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、在任意支持3G網(wǎng)絡(luò)的終端都可以進行遠程視頻監(jiān)控、加入視頻信息傳輸認證實現(xiàn)逐級加密、采用最新的壓縮技術(shù)標準、增加了多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持等。下面對此進行分析。

1）監(jiān)控儀基于3G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。在2G時代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于2G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的限制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能實現(xiàn)簡單的畫面?zhèn)鬏?，無法支持音頻傳輸。而當(dāng)前的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于3G網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控儀可以通過3G網(wǎng)絡(luò)進行視頻信息傳輸，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場畫面信號與音頻信號的同步傳輸，保證了視頻監(jiān)控的實時性。

2）遠程視頻監(jiān)控的實現(xiàn)。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了可以在任何地方、任何時候，通過無線網(wǎng)絡(luò)對施工現(xiàn)場進行遠程視頻監(jiān)控，打破了時間與空間上的限制。

3）3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在數(shù)字通信通道的構(gòu)建中，采用了3G國際標準，管理人員在任何有3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，都可以在指揮中心上獲取視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的超遠距離監(jiān)控。管理人員還可以進行視頻監(jiān)控回放，做到施工現(xiàn)場的監(jiān)控。

4）在任意支持3G網(wǎng)絡(luò)的終端實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的用戶可以自由選擇不同終端進行遠程視屏錄像，例如：在用戶的手機端、高清攝像機端或者服務(wù)器端等。并且，用戶可以在電腦終端上，抽取某一時間段的監(jiān)控錄像，進行回放，了解某一時間段間監(jiān)控現(xiàn)場發(fā)生的情況。

5）視頻信息傳輸認證的逐級加密。在遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，采用了視頻傳輸認證加密技術(shù)，從而可以保障監(jiān)控視頻的安全。視頻傳輸認證加密技術(shù)是指：對遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻信息進行加密壓縮、編碼處理，在視頻傳輸?shù)拿恳粋€環(huán)節(jié)，對視頻信息進行嚴格的信息驗證，保證視頻監(jiān)控信息以及用戶個人信息的安全。用戶在使用終端設(shè)備進行遠程監(jiān)控時，需要進行登錄操作才能獲取監(jiān)控畫面。

6）壓縮技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持?；?G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用了標準H.264壓縮技術(shù)，監(jiān)控視頻的畫質(zhì)獲得了較大的提升。系統(tǒng)支持的協(xié)議新增了TCP/IP、PPPOE等，接入的網(wǎng)絡(luò)類型也增加了靜態(tài)與動態(tài)IP地址的網(wǎng)絡(luò)。

3 3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場的應(yīng)用及效果分析

3.1在基建現(xiàn)場的應(yīng)用

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)基建現(xiàn)場中的應(yīng)用，主要是通過在施工現(xiàn)場安裝自動監(jiān)控儀，使自動監(jiān)控儀的監(jiān)控范圍覆蓋施工的可視現(xiàn)場，同時，依靠3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控視頻信號的傳輸，管理人員通過遠程終端接受視頻信號，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實時監(jiān)控管理。利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以了解施工現(xiàn)場的施工進度、施工工序以及施工安全措施的落實情況，同時，對于施工存在的問題可以及時發(fā)現(xiàn)并解決。利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還可以方便施工監(jiān)理工作的開展，可以及時發(fā)現(xiàn)施工過程中，施工人員的行為是否符合施工的要求，避免施工人員違規(guī)操作對工程造成較大的負面影響。此外，利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以檢查各施工安全通道是否通暢，保障電力基建現(xiàn)場的施工安全。

3.2在生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場中的應(yīng)用主要為：生產(chǎn)作業(yè)前，對施工現(xiàn)場的監(jiān)視；對生產(chǎn)作業(yè)中，人員配置的監(jiān)視；對生產(chǎn)作業(yè)安全問題的監(jiān)控；對生產(chǎn)作業(yè)流程的監(jiān)控；對誤闖入生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的人員提供警告；對生產(chǎn)作業(yè)進行遠程指揮。在生產(chǎn)作業(yè)中，便攜式安全監(jiān)控儀的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的實施監(jiān)控，同時還可以將現(xiàn)代可控系統(tǒng)與安全生產(chǎn)結(jié)合在一起，實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場音頻視頻的傳輸，方便了安全管理人員的安全管理工作以及施工單位領(lǐng)導(dǎo)日常的檢查工作。在便攜式安全監(jiān)控儀的應(yīng)用中，可以將施工現(xiàn)場的視頻、音頻信號傳輸?shù)较到y(tǒng)的控制中心，值班長與安檢部門領(lǐng)導(dǎo)直接登錄遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)就可進行生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控，有效地提高了生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的安全性。

3.3在線路巡檢以及搶修過程中的應(yīng)用

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在線路巡檢以及搶修過程中的應(yīng)用主要為：對應(yīng)急搶修的全過程進行遠程監(jiān)控與判斷；根據(jù)遠程監(jiān)控對人員進行合理的調(diào)配；實現(xiàn)專家對現(xiàn)場故障的遠程診斷；進行故障現(xiàn)場的遠程應(yīng)急搶修指揮。在電力基建施工現(xiàn)場，在出現(xiàn)電網(wǎng)事故時，施工人員按照電網(wǎng)施工安全應(yīng)急預(yù)案進行應(yīng)急搶修行動。在搶修的過程中，可以利用安全監(jiān)控儀傳回的施工現(xiàn)場視頻，對施工現(xiàn)場的安全狀況進行判斷。在施工搶修現(xiàn)場，搶救車輛上會配備安全監(jiān)控儀，應(yīng)急搶救中心可以通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，進行施工現(xiàn)場的人員安排，以及施工故障情況的遠程判斷，從而提升電網(wǎng)基建現(xiàn)場的安全搶修效率。

3.4應(yīng)用效果分析

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在：1）施工單位領(lǐng)導(dǎo)或管理人員通過登錄遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后臺，查看施工現(xiàn)場的施工進度、施工工序，實現(xiàn)對各施工點的監(jiān)管，有效地提升了電力施工現(xiàn)場的管理效率；2）利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對施工情況進行全程記錄，在出現(xiàn)施工問題時們可以通過施工監(jiān)控視頻的回放，找出施工問題出現(xiàn)的原因，從而可以避免類似的問題發(fā)生；3）在電力施工現(xiàn)場發(fā)生突發(fā)事件時，施工單位領(lǐng)導(dǎo)可以通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)與施工現(xiàn)場的雙向交流，實現(xiàn)對現(xiàn)場的有效指揮，從而可以更好地保障施工人員的安全。

4結(jié)論

通過對基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在電力施工現(xiàn)場應(yīng)用的分析，可以發(fā)現(xiàn)，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以在很大程度上提升電力施工現(xiàn)場的管理效率，在發(fā)生突發(fā)事件時，通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程應(yīng)急指揮，可以保證施工現(xiàn)場的有序性。在電力施工現(xiàn)場，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，加強了施工現(xiàn)場的管理力度，提升了施工管理的規(guī)范性，促進了現(xiàn)場安全文明施工的常態(tài)化，這對提升電力施工管理的標準化建設(shè)具有非常大的作用。