視頻監控技術在電力工程安全管理中的應用

卜劍沖 楊彥東 田浩 盧博 馬海波

電力施工現場配電面積大，涉及施工現場多，參建人員多。施工現場環境多樣，施工現場會隨著施工條件頻繁變化。輸變電工程施工監理部署受多種條件制約，輸變電工程施工現場無市政電力設施和監控系統，無法安裝固定的監控系統。由于各種因素的影響，導致常常斷電，無法應急各種突發狀況，隨著信息網址定義的推廣，愈來愈多的信息方式被引進工程網址的管理中，安裝視頻監控系統是一個新的發展趨勢。根據以上輸變電施工工地的獨特性，提出在電力工程管理中融入5G無線網絡視頻監控系統，使視頻監控系統在項目現場管理中發揮出更強大的作用。

電力工程安全性管理對群眾的生命財產安全影響不小，電力工程安全性管理是電力工程企業和電力工程服務部門保證用電量安全的最基本任務。電力行業和電力公司必須重視電力工程安全性管理，在持續擴張公司經營規模、提升經濟收益的同時，不僅維護每一位職工的利益，更要注重安全管理。近些年，社會用電量愈來愈大，假如電氣工程發生問題，對生產制造運營及其大家的生活都會造成很大的影響。因而，電力工程的安全性管理是一個關鍵層面。電力工程部門和電力工程企業要重視電力工程安全性管理中的關聯性問題，快速發覺存在的異常問題并處理，促進我國電力工程安全性管理邁上新階梯。

移動視頻是近些年隨著移動通信技術的發展而逐漸興起的最新技術應用，在電力行業獲得了普遍的運用，與傳統式的固定短視頻對比，它的空間應用范圍較廣，在具體應用中更為靈活機動。移動短視頻技術在電氣工程運作過程中的有效運用，使管理人員對電氣工程的運作情況有了更清楚的了解，也能夠更好地管理和控制電氣工程。

一、電力工程管理概述

首先，電力工程是我國經濟的基礎產業，在建設過程中涉及大量的資金運轉，因此，可以說工程建設的質量會直接影響國民經濟。其次，機械設備和材料占項目資金的很大一部分。電力建設項目施工過程中需要大量的機械設備和材料，通過增加視頻技術管理，有效節約資源，降低施工成本，提高施工效率。最后，電力項目的施工過程容易受到外部因素的影響，施工中大部分時間是露天的，如果不及時關注天氣情況、環境等因素，一旦遇到惡劣天氣，將影響施工進度和效率。因此，在實際施工中應綜合考慮各種因素，必須轉變傳統的建設項目管理方式，從施工設計、設備材料管理、施工過程等方面保證工程質量和效率。

二、視頻監控技術概述

（一）視頻監控技術

視頻監控技術用于安全領域，主要用于打擊犯罪分子，協助維護社會穩定。隨著通信、計算機、互聯網、圖像處理等技術的不斷發展，視頻監控技術也得到了極大的發展。以高清攝像機為起點，利用通信技術、無線網絡技術等技術手段，將監控終端所拍到的圖像、數據傳輸至指揮中心，由現場工作人員進行查看、調閱。

（二）系統技術原理

（1）在電氣工程基礎設施建設工地上，選擇適當的地點，安裝相應的成像設備；（2）通過電信網，在服務器上對所監控的數據和視頻進行實時的壓縮和傳送；（3）視頻監控系統的實際應用中，綜合運用了信息采集技術、傳輸通信技術和計算機技術，實現對數據的傳輸、轉換、分析。隨著無線技術、通信技術的發展，它可以向客戶終端發送數據，實現在客戶端上直接查看視頻信息和圖像信息。

（三）系統功能概述

通過視頻監控技術，可以獲取工地的實時信息，獲取工地的視頻，并將其保存在服務器中，通過定時切換的方式，將現場的施工狀況實時監控和管理。

三、視頻監控技術應用5G無線技術的優勢

5G無線網絡技術具備帶寬、移動性強、速率快、延遲時間低等優勢，適合在大經營規模拓展和電力工程建設施工工地運用。除此之外，5G無線網絡技術還具備以下優點。第一，遮蓋面廣，網絡數據信號不受自然地理遮蓋的影響。第二，它是一種廉價的按總流量收費的方法，避免了大量布線的資本成本。第三，通過無線網絡連接，前端短視頻編碼器和網絡攝像機可以非常容易地安裝在任何監管點。第四，檢測非常容易。只需有網絡，被授權的人就可以隨時隨地隨處通過手機或計算機對該地域開展短視頻監管[1]。

四、視頻監控系統功能設計要求

由于電力工程建設的獨特性和繁雜性，電力工程建設現場的5G無線網絡視頻監控系統必須有以下功能設計要求。

電力工程施工現場有不一樣等級的總包單位和工程分包單位在進行管理，必須要有一套系統來完成本地短視頻查看、遠程控制短視頻查看、移動短視頻查看，這三種方法可以同時開展，可以更加快捷有效地進行管理。如此施工管理人員可以迅速查看現場狀況，對現場的情況了解得更加深入。

因為電力工程施工現場通常坐落于偏僻山區地帶、空曠地區等，會存在網絡遮蓋不夠、即時數據傳送不及時的狀況，該系統可以完成視頻儲存的功能，同時儲存時間不應低于20天。該系統還必須完成24小時不中斷的短視頻記錄，便于控制和監管現場施工安全情況。在儲存方法上，變電站項目可以應用集中化儲存，將短視頻文檔儲存在安全的儲存設備上，而5G無線網絡監管設備可以應用本地SD卡作為儲存。

變電站項目現場常常會因為各種緣故斷電，必須提供持續性的電源來維持檢測系統的正常工作。為支持日常監管運用，確保現場短視頻監管的正常配電，可根據具體狀況配備固定總數的UPS開關電源。

5G無線網絡視頻監控該系統的建設必須根據現場狀況挑選具備5G功能的攝像機或具備5G傳送功能的路由器開展本地組網，短視頻經路由器剖析后開展統一傳送，現場短視頻經剖析后與施工工地開展實時監控圖像傳送，在監控中心集中化監管，由權威專家對現場狀況進行檢查，如果發現問題應第一時間通告現場整頓，部署全部在建項目。集中化管理穹頂和建筑工程項目的短視頻數據。

電力工程施工工地的視頻監控系統必須具有智能化剖析能力，以支持電力工程施工工地的各種管理要求。

方位性剖析。通過剖析車輛行駛方位和人員的行動軌跡，記錄現場工作人員和車子的運動軌跡，剖析和分辨是否存在出現異常行為，并進一步規范現場工作人員和車子的駕駛行為，具有監管和警告功效。

地區剖析。剖析現場嚴禁地區、貨品地區堆積的場所，對重要管理地區開展智能化監管和剖析，記錄工作人員現場進出場地和沒經批準貨品堆積地區的狀況，同時剖析其違反規定狀況，并追究其責任。

智能化追蹤。在明確了工程現場的關鍵檢測和查驗總體目標后，開展多地區融洽追蹤，并通過智能化追蹤對現場行為開展剖析和分辨[2]。完成了多層級的融洽管理：視頻監控系統根據設置的標準匯報監管數據信號和警報信息，并根據事情種類匯報給各類控制中心。

五、視頻監控在電力工程安全管理中的具體應用

在電力施工安裝過程中，由于不安全行為造成的觸電安全事故不斷發生，如電力施工中的材料填充不良或不符合設計等，類似情況可通過移動視頻監控進行檢查，其中的視頻對話功能是借助遠程技術實現的。移動視頻可用于遠程技術監控、視頻操作和指導電氣工程和安裝過程中可能導致安全事故的活動，以確保材料質量符合標準，設計方案盡可能地滿足施工要求，減少安全事故的發生。

隨著智能化電網的持續建設和發展，檢驗和檢測配電路線，快速發覺和清除常見故障和安全隱患尤其關鍵。目前，有多種移動查驗技術，包含載人直升機查驗，該查驗方式效率高，但是成本比較高；基于車輛的查驗，效率高，成本也低。智能機器人查驗，受查驗間距和開關電源限定。因而，應用機載和無人駕駛直升機相融合的激光紅外線電力工程線查驗方式，尤其適合查驗山區地帶的高壓電力工程線。它在一定程度上完成了輸電線路的迅速檢驗，充足反映了檢驗方式的合理性。對于避開公路的丘陵地域的部分線塔，最適合由無人機開展近距離巡邏，使無人機的優點獲得充分發揮。這兩種查驗方式都具有速率和方式的綜合性優點。目前，載人直升機查驗、車輛查驗和智能機器人查驗是普遍的電力工程路線查驗技術，但這些查驗技術在具體實際操作中成本較高，且非常容易遭受氣候和地貌等外部要素的影響，總體效率較低。基于以上檢驗技術的優點和缺點，車載和無人機的組成可以完成平坦地貌下的電力工程線檢測。

隨著5G時期的來臨，5G無線網絡移動短視頻緊急指引平臺將在電力工程事故緊急修復中充分發揮關鍵功效，通過移動終端在現場給予即時指引和生產調度，完成雙重互通。尤其是對于變電站和工程現場承攬商來說，移動手機客戶端為迅速傳送和安全性檢測給予了許多關鍵的技術工具，提升了生產制造質量和效率。運用各種管理平臺和軟件，電力公司可以將5G移動視頻監控系統融合到一個綜合性的短視頻監管管理平臺中，完成95598系統、管理信息系統、發電量智能管理系統和GIS系統的統一部署和管理。來源于配電設備網絡分派系統、SCADA系統和其他系統的數據可以被融合，以完成信息資源的共享[3]。

電力工程安防中短視頻的實際運用模式是：短視頻收集終端選用有線傳送，后面監管平臺選用5G無線傳輸。假如由于其他要素不可以開展有線傳送的環境監管，可以各自應用終端有線傳送和環境無線傳輸。服務器接到短視頻收集終端傳送的數據后，應用5G數據卡連接后臺監管平臺，將接收的數據傳送到平臺。這種運用模式大大提升了短視頻監管系統運用的便捷性和效率，只要是5G無線網絡遮蓋的地區，都可以運用。

六、電力工程安全設計

電力工程安全設計需要進行全面的管理和安全管理策劃。在保證安全的同時，根據崗位職責建立預警機制，根據預期的風險制定詳細的流程。重視安全施工，加強對事故現場人員的管理。將事故損失控制在最小范圍內，對人員進行安全培訓，控制事故損失的影響范圍；在電力工程的設計和使用過程中，由于人類活動的巨大影響，設計中不可避免地會出現一些失誤。為了避免人為失誤，有必要對設計人員和操作人員進行培訓。

在電氣工程設計開始時，必須明確與工程安全有關的設計要點。利用數值技術對電力工程進行優化，并建立三維觀測模型。確保責任人在觀察具體情況后，能夠根據安全管理的要求，對設計缺陷進行報告，以保證工程設計的銜接，以及安全性和合理性。通過對三維模型的觀察，發現局部設計缺陷，需及時通知設計人員。在設計的具體位置應按危險程度設置警示標志。此外，在安全反饋的基礎上，利用數值技術在工程設計的早期階段制定詳細的方案。

七、視頻監控技術在電力工程管理中的應用

利用視頻監控技術可以對電氣工程的建設進行全面了解，但目前的電氣工程建設項目還存在著人員素質低、工作量大、監管難度大等問題。通過引入視頻監控技術，可以從一定程度上解決上述問題，既可以提升施工質量，又可以有效地防止違章施工、非標準化施工，同時也可以提高施工的安全性。通過視頻監控，可以增強員工的安全意識，使其認識到安全建設的重要性，從而督促員工嚴格按照相關的制度、標準和要求進行施工。同時，在實施視頻監控系統時，可以根據用戶的需要，對其進行有效的監控和管理，從而達到全方位的監控，及時發現和解決電力設施建設中的問題及隱患，并進行改進與優化，提高管理水平，對改善工程質量具有重大意義。

視頻監控技術在電力工程建設中的實施和運用，有效地解決了由于建設項目多而項目管理人員短缺造成的現場管理混亂問題，并降低管理成本。同時，各級經理可以隨時了解項目進度、安全、作業環境等信息，及時發現并排除危險和隱患。

一般來說，電力項目的施工點是分散的，難以管理。在項目各施工點安裝監控系統，實現各施工點數據的整合和傳輸，加強建設部門與項目公司的合作，實現協調發展，保證視頻數據的共享。遠程視頻監控使每個施工點的現場施工狀態得到監控，實現了對施工現場的安全監控。

現場可視監控模式可以進行現場情況分析，現場報警可以通過云端進行遠程控制，管理人員可以通過語音進行現場指揮。在施工的不同階段，管理人員需要根據實際施工需要集中精力進行監督[4]。

單位施工人員在施工現場應采用統一的門禁方式，嚴格控制相關人員大幅度的流動。將施工人員的數據整合到文件中，并建立信息管理系統，就可以監控施工人員的基本狀態和他們在項目中各種任務的完成情況。為有效利用資源，在數據庫建設完成后，應加強相關監測任務，并在各監測區建立互查機制，避免監測部門的過度疲勞和工作疏忽。

基坑支護、土方開挖等土建工程，涉及設備大、危險源多、內容廣，僅靠人工監測有一定局限性，監測效率較低，不可能實現對一個項目中所有過程的管理。在塔機使用管理方面，建立了完善的控制系統，實時監控塔機使用情況，改進防撞計算，提高角度限制，采用聲光報警，在發生事故時及時采取措施。為此，必須全方位、多角度地改進實時監控，從技術層面加強對起重機使用過程的監控，以排除各種安全隱患。

結構安全是工程建設中一個非常重要的指標。為了加強建筑工地的環境監測，需要對混凝土澆筑過程中鋼結構的強度和抗壓能力進行詳細分析。傳統的監測方法效率低下，不準確，而且不能集中控制，所以需要使用不同的儀器來檢測施工期間的施工安全。可以對來自每個監測點的信息進行匯編，以促進信息共享和現場的集中管理。

視頻安全培訓是電力行業的視頻技術應用。以電力工程施工現場的各種作業場景為安全主題，充分利用視頻技術打破傳統的考核培訓模式，真實還原相關作業場景，加強視覺和聽覺對危險事件的警覺，做到及時對現場中的違反安全規則的行為進行處理。此外，還添加了交互式鏈接，為管理者和運營商提供解決方案演示。與其他類型的培訓相比，這種培訓使學員更具沉浸感，學習成本更低，效果更好。

電力工程施工的AR技術場景不同于市場上大多數建筑商作為經驗角色提供安全培訓的方式，AR技術主要根據電力施工現場的實際情況，從施工現場的各個方面進行介紹，不僅針對項目管理人員，也針對施工人員。在方案選擇方面，通過數據收集和專家訪談，了解場地作業安全規范的現狀、問題和要求，確定需要制定和提出的安全主題，設計各個主題的情節場景。

結論與建議

綜上所述，在電力工程安全管理中布置基于無線傳輸、快速部署的移動視頻監控系統是非常必要的，通過移動視頻監控平臺對施工或檢修現場、安全巡檢、輸電線路進行集中監控，從而提高電力安全生產管理水平。

如今，電力工程項目在建設的過程中，要加強短視頻監管技術的科學運用，僅有從具體考慮，通過監管技術的移動創新，改進傳統式的監管技術，才能推動其正常應用。同時，密切結合高新科技技術力量和安全管控制度，可以恰當填補傳統式方式、工作人員少、技術管控中的缺點，為基礎設施建設安全管控引進新核心理念，進一步貫徹落實企業安全管控義務，完成“早發覺、早預防、早整頓”真正落實“安全第一、預防為主導、環境整治”的生產安全戰略方針，使安全管理機制由粗放型式逐漸向細致化變化。