電網作業大屏展示技術的研究

王 驍，李永騰，郭鵬程，朱 剛，孫立偉，朱 勇

（國網浙江寧?？h供電公司，浙江 寧波 315000）

1 背景介紹

安全是電網企業的重中之重。以往供電公司對于生產作業現場的安全性管理主要通過培訓、考試及考核等手段，對于現場作業的監管也是主要通過下達命令或突擊檢查等方式。雖然一定程度上提升了作業現場安全管控水平，但是由于電網施工，尤其是線路檢修工作，具有“面廣、點多、周期短”的特點，突進檢查變得不大現實，所以往往會造成不能全過程安全管控，安全管控的數據也是碎片化，不夠完整，無法建立有效模型進行作業風險分析，安全管理存在隱患。由于缺少集中式的監控手段，以往對現場的監控需要依賴電話通信等方式，不但需要耗費大量的人力，而且在現場任務較多時，可能會出現顧此失彼的現象，難以統籌兼顧，從而容易出現疏漏，導致部分現場監控不到位。此外，后臺人員難以把握電網作業現場的一手資料，不了解現場的實際狀況，就難以對現場做出相應的操作指導。

隨著視頻圖像處理技術的發展，使得遠程監控成為了可能，現場人員安全管控得到了快速進步，無線通信技術的完善，克服了布線的困難。然而，目前電網現場作業的監控還停留在傳統方法，拍攝圖片或視頻，無法做到后臺與現場的實時通信，達到實時管控的效果[1]。

目前，基于Android系統的移動終端設備技術已經十分成熟，網絡高清音視頻直播已經十分普遍，通過3G/4G網絡以及高清攝像頭、麥克風的支持，完全能夠實現對電網作業現場的音視頻實時監控。

2 主要內容

2.1 大屏展示圖形化技術研究

為了實現作業現場高清晰度實時移動監控以及雙向互動，除了需要借助3G/4G等高速無線網絡的支持外，還需要壓縮和優化音視頻數據，并通過高性能的圖形引擎進行渲染，以便同步在大屏上顯示[2]。

本文借助基于DirectX的WPF技術和VG圖形引擎體系，采用組件化、動態化的軟件技術，利用一致的可共享的數據模型，以滿足大屏綜合業務應用要求。此外，為了方便后臺人員隨時調閱、查看相關配用電信息資料，大屏展示系統需要通過總線實時接入業務系統的實時數據。通過針對各種業務系統的插件，接收來自各個系統的消息，或者主動抓取，或者被動接收，將采集到的實時數據進行進一步的數據清洗、加工和統計，然后轉發到基于VG圖形引擎組建的多個展示圖形組件上，圖形組件響應變更消息刷新展示圖像，技術架構如圖1所示。

圖1 大屏顯示軟件技術架構示意圖

2.2 GIS技術與音視頻監控系統相結合研究

大屏展示系統與電網GIS平臺集成，獲取電網GIS平臺的地圖信息，基于地理背景圖進行電網資源分布、電網網架及電網規劃等信息的展示[3]，并通過現場人員的GPS設備，將現場人員、監督人員的位置信息以及作業現場軌跡繪制在圖層上，展示和監控效果更為直觀。

就地操作端的操作人員的位置信息由其攜帶的GPS定位設備將位置信息傳輸給GIS系統，由防誤系統判斷GIS系統中的定位信息是否違規，并將是否違規的信息顯示在視頻系統上。就地操作端的工作人員隨身攜帶GPS定位設備，借助GIS系統，管理人員可通過視頻系統跟蹤工作人員的移動軌跡、到崗情況等，并隨時調閱、查看相關配用電信息資料，以方便指導現場作業。通過在視頻系統上點擊相應的電網作業現場，后臺人員可實現與現場人員的雙向音視頻互動，前后端的視頻聯動如圖2所示。

2.3 音視頻移動終端設備開發

目前，基于Android系統的移動終端設備和網絡高清音視頻直播已經十分普遍。通過3G/4G網絡以及高清攝像頭、麥克風的支持，更容易實現作業現場音視頻的實時傳輸。

3 結 論

圖2 視頻聯動拓撲圖

在電力行業中，現場作業管控是安全管控的關鍵環節，各種事故的發生往往都是由于沒有按規章作業及監管不到位等原因綜合造成的。通過大屏監控系統可以進行常規的巡視，及時發現電網作業的風險點，同時也大大減少了運行人員的工作量，提高了工作效率和工作質量。