基于人工智能技術(shù)的智慧安監(jiān)裝置研制

葉曉琪　程曉陸　高超　黨海

摘要：隨著社會和經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是日常生活都離不開電力能源，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行變得至關(guān)重要。近年來，安全意識逐漸深入人心，電力安全監(jiān)察工作也越發(fā)受到人們的重視，但因?yàn)榘脖O(jiān)工作方式存在的局限性，在實(shí)際工作過程中存在許多不可控因素，導(dǎo)致在電網(wǎng)現(xiàn)場工作中依然存在許多違規(guī)行為。而在智能電網(wǎng)發(fā)展的大背景下，現(xiàn)在的電網(wǎng)生產(chǎn)安監(jiān)管理模式已經(jīng)不適應(yīng)智能電網(wǎng)的要求，安監(jiān)管理模式和方式的創(chuàng)新需求迫在眉睫?，F(xiàn)重點(diǎn)研究智能安監(jiān)設(shè)備研制及其在電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用，探索新型現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)管理的可行性，并融入現(xiàn)代科技，輔助現(xiàn)場管理人員開展安全作業(yè)管理，同時(shí)也為后續(xù)更多新技術(shù)應(yīng)用的研究與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：智慧安監(jiān);安全監(jiān)察;智能電網(wǎng)

0? ? 引言

隨著近年來我國社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了顯著提高，與此同時(shí)，人們對電力能源的需求也在不斷增大，對電網(wǎng)運(yùn)營的要求越來越高，于是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行就變得至關(guān)重要。而電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行與可靠的電力安全監(jiān)察工作的進(jìn)行密切相關(guān)。

當(dāng)前，電網(wǎng)公司正不斷提升規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化管理水平，以期成為業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)共享、體驗(yàn)卓越、創(chuàng)新引領(lǐng)的高效信息化企業(yè)，對外樹立良好的企業(yè)形象?，F(xiàn)階段公司現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控基本基于現(xiàn)場人員經(jīng)驗(yàn)，缺乏相關(guān)的信息化工具輔助。人工識別的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)往往存在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)等級識別不準(zhǔn)確，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)缺失，預(yù)防措施錯(cuò)漏等問題，給現(xiàn)場安全管理帶來了隱患。應(yīng)用智能安監(jiān)設(shè)備，能夠輔助現(xiàn)場人員提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，在作業(yè)中有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能夠與安全生產(chǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，減少現(xiàn)場錄入工作量，提升工作效率，也有助于提升現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)管理水平。

1? ? 設(shè)備技術(shù)方案

1.1? ? 設(shè)備樣機(jī)設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目研制的設(shè)備配備8英寸1 920×1 080多點(diǎn)觸控電容視網(wǎng)膜屏，界面簡單直觀，完全充電后可以連續(xù)工作5 h以上，具備一鍵式開關(guān)機(jī)按鍵及完全斷電功能。帶藍(lán)玻璃1 300萬像素堆棧式可見光可彈出式攝像頭，可以通過4G數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)RTP視頻/音頻傳輸方案，可與后臺安監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行接口對接以及大屏展示。在后臺可以實(shí)現(xiàn)攝像頭控制、錄制、存儲等功能。該設(shè)備的硬件主要包括核心處理器模塊、攝像頭模塊、電源管理模塊。設(shè)備整機(jī)設(shè)計(jì)及雙層裝配效果如圖1、圖2所示。

1.2? ? 設(shè)備樣機(jī)研制方案

該設(shè)備的硬件主要包括電源管理模塊、攝像頭模塊、核心處理器模塊、輸入/輸出接口、UWB定位基站模塊，設(shè)備整機(jī)實(shí)物圖及操作面板圖如圖3所示。

（1）第一視角攝像頭模塊：作為操作人員的第一視角查看操作流程的視頻輸入方案，采用Wi-Fi區(qū)域內(nèi)局部組網(wǎng)的方案。其選用監(jiān)控?cái)z像機(jī)，與普通攝像頭最大的區(qū)別在于使用效果上的不同。

（2）第三視角攝像頭模塊：采用海思模組方案，采用1/2.7英寸CMOS圖像處理器，分辨率高達(dá)1 920×1 080，搭配智能降噪算法，畫質(zhì)更清晰;采用背光補(bǔ)償、DWDR寬動(dòng)態(tài)技術(shù)，即使逆光也能保留更多超清細(xì)節(jié);采用兩顆高功率紅外燈設(shè)計(jì)，具有光線自適應(yīng)功能，白天、黑夜全自動(dòng)切換圖像模式;具備1 080P高清晰度，其云臺可以實(shí)現(xiàn)水平360°無線循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，垂直105°俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）電池模塊：采用具備電源管理功能的鋰電池電源解決方案，電池容量為6 000 mAh，在不接外接電源供電的情況下，整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)間可以持續(xù)5 h以上。

（4）電容觸摸顯示屏模塊：設(shè)備中的電容觸摸顯示屏模塊起到視頻流顯示、云臺調(diào)整、信息交互等作用，同時(shí)電容觸摸屏能很好地感應(yīng)輕微及快速觸摸，防刮擦，不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環(huán)境下使用，能自動(dòng)識別高精度信號源，即插即用，支持Firefly系列開源主板、PS3、PS4、Xbox860、Mac mini等。

2? ? 設(shè)備與安監(jiān)平臺通信方案

目前網(wǎng)絡(luò)通信方案有兩種，分別為第一視角攝像頭與第三視角攝像頭設(shè)備內(nèi)部通信以及與安監(jiān)平臺通信。首先，第一視角攝像頭通過無線網(wǎng)絡(luò)直接與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，通過RTSP協(xié)議進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)傳輸。其次，第三視角攝像頭通過有線連接與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，對音視頻設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并通過RTSP協(xié)議進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)通過遠(yuǎn)端控制模塊使用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制、語音下發(fā)等功能。數(shù)據(jù)處理模塊通過4G使用RTP&HTTP協(xié)議與通信服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。整體工作流程如圖4所示。

3? ? 結(jié)語

在智能電網(wǎng)發(fā)展的大背景下，現(xiàn)在的電網(wǎng)生產(chǎn)安監(jiān)管理模式已經(jīng)不適應(yīng)智能電網(wǎng)的要求，創(chuàng)新安監(jiān)管理模式和方式的需求迫在眉睫。本文重點(diǎn)研究基于人工智能技術(shù)的智慧安監(jiān)裝置研制，探索新型現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)管理的可能性，以期減輕電網(wǎng)公司安全監(jiān)察部分人員的工作強(qiáng)度，提升安全監(jiān)察工作效率，實(shí)現(xiàn)智能化升級，并融入現(xiàn)代科技，輔助現(xiàn)場管理人員開展安全作業(yè)管理，同時(shí)也為后續(xù)更多新技術(shù)應(yīng)用的研究與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

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