有關3G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場的應用探討

李宏慧　韋平　曾樹磊　高磊　李登茂　符良震

摘要 目前，我國電網基礎設施施工現(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，不斷應用新技術、新手段，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全面管理?；?G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的應用，可以提升施工現(xiàn)場的管理效果，下面對此進行分析。

關鍵詞 3G網絡；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網絡技術的不斷發(fā)展，網絡傳輸速度的不斷提升，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)得以建立。3G網絡指的是：第三代數字通信網絡，該網絡可以相比于2G網絡，有更高的數據傳輸能力，終端與終端的反應速度更快，可以有效減少數據傳輸的時間。在高速網絡通信傳輸的狀態(tài)下，可以實現(xiàn)音頻、視頻、文本文檔的快速傳輸。基于3G網絡的遠程視頻監(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網絡也能保持穩(wěn)定的網絡傳輸，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網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場中的應用進行分析。

1 3G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)簡要概述

基于3G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成，分別為：前端視頻采集設備、安全監(jiān)控儀、3G無線傳輸設備以及指揮中心平臺系統(tǒng)。前端視頻采集設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到安全監(jiān)控儀中，前端視頻采集設備主要為高清攝像機，在獲取到現(xiàn)場的視頻信息之后，視頻采集設備會將視頻信息轉碼為數字網絡數據格式，然后將視頻的數字網絡信息發(fā)送到安全監(jiān)控儀中。安全監(jiān)控儀在接受到監(jiān)控視頻的網絡數字信息之后，安全監(jiān)視儀會自動對網絡數字信息進行壓縮處理，然后將壓縮后的網絡數字信息通過3G網線傳輸設備傳輸到指揮中心平臺。在指揮中心平臺接收到監(jiān)控視頻的網絡數字信息之后，平臺會自動將網絡數字信息儲存到后臺服務器中。施工現(xiàn)場管理人員可以通過顯示終端，借助互聯(lián)網，實現(xiàn)視頻信息的轉換與播放，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量有非常大的幫助。

2系統(tǒng)技術關鍵點和創(chuàng)新點分析

2.1系統(tǒng)技術關鍵點

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術關鍵點包括：視頻編解碼、3G網絡組網傳輸、軟件開發(fā)、電子信息轉換、環(huán)境數據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)使用的相關軟件以及驅動，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，就涉及到了視頻數字信號編碼、解碼器以及通信轉碼器。利用3G網絡通信技術，實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻、語音數據傳輸；利用語音圖像編碼壓縮技術，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)境數據收集的技術關鍵點中，需要使用到高清攝像機作為前端視頻采集設備，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場畫面數據與語音數據的收集，并對畫面數據與語音數據進行轉碼，轉換為數字網絡數據格式，從而實現(xiàn)了遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場視頻數據采集。遠程控制是通過雙向語音、圖像的轉換來實現(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網絡進行數據傳輸、遠程視頻監(jiān)控的實現(xiàn)、在3G網絡覆蓋的地方可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、在任意支持3G網絡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標準、增加了多種網絡協(xié)議支持等。下面對此進行分析。

1）監(jiān)控儀基于3G網絡進行數據傳輸。在2G時代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于2G網絡傳輸速度的限制，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。而當前的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于3G網絡，監(jiān)控儀可以通過3G網絡進行視頻信息傳輸，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，通過無線網絡對施工現(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網絡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網絡技術，在數字通信通道的構建中，采用了3G國際標準，管理人員在任何有3G網絡覆蓋的地方，都可以在指揮中心上獲取視頻監(jiān)控數據，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網絡的終端實現(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，從而可以保障監(jiān)控視頻的安全。視頻傳輸認證加密技術是指：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，在視頻傳輸的每一個環(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）壓縮技術與網絡協(xié)議支持?；?G網絡技術的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用了標準H.264壓縮技術，監(jiān)控視頻的畫質獲得了較大的提升。系統(tǒng)支持的協(xié)議新增了TCP/IP、PPPOE等，接入的網絡類型也增加了靜態(tài)與動態(tài)IP地址的網絡。

3 3G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電力施工現(xiàn)場的應用及效果分析

3.1在基建現(xiàn)場的應用

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網絡實現(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在生產作業(yè)現(xiàn)場的應用

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在生產作業(yè)現(xiàn)場中的應用主要為：生產作業(yè)前，對施工現(xiàn)場的監(jiān)視；對生產作業(yè)中，人員配置的監(jiān)視；對生產作業(yè)安全問題的監(jiān)控；對生產作業(yè)流程的監(jiān)控；對誤闖入生產作業(yè)現(xiàn)場的人員提供警告；對生產作業(yè)進行遠程指揮。在生產作業(yè)中，便攜式安全監(jiān)控儀的應用，可以實現(xiàn)對生產作業(yè)現(xiàn)場的實施監(jiān)控，同時還可以將現(xiàn)代可控系統(tǒng)與安全生產結合在一起，實現(xiàn)生產作業(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導日常的檢查工作。在便攜式安全監(jiān)控儀的應用中，可以將施工現(xiàn)場的視頻、音頻信號傳輸到系統(tǒng)的控制中心，值班長與安檢部門領導直接登錄遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)就可進行生產作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控，有效地提高了生產作業(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用主要為：對應急搶修的全過程進行遠程監(jiān)控與判斷；根據遠程監(jiān)控對人員進行合理的調配；實現(xiàn)專家對現(xiàn)場故障的遠程診斷；進行故障現(xiàn)場的遠程應急搶修指揮。在電力基建施工現(xiàn)場，在出現(xiàn)電網事故時，施工人員按照電網施工安全應急預案進行應急搶修行動。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，從而提升電網基建現(xiàn)場的安全搶修效率。

3.4應用效果分析

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用效果主要體現(xiàn)在：1）施工單位領導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，施工單位領導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結論

通過對基于3G網絡的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在電力施工現(xiàn)場應用的分析，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具有非常大的作用。