基于機(jī)器視覺的電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)安全管控平臺設(shè)計(jì)

董媛媛 吳小華 張?zhí)炱? 趙云龍

【摘? 要】隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)在電網(wǎng)安全作業(yè)方面越來越深入?，F(xiàn)場作業(yè)安全管控平臺的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場人員身份認(rèn)證、人員定位、智能視頻高清監(jiān)控、違規(guī)操作即時預(yù)警等，做到事前安全宣貫預(yù)防，事中作業(yè)行為監(jiān)管，事后安全問題整改，形成施工安全的閉環(huán)管理，提升生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場安全性。

【關(guān)鍵詞】安全管控;機(jī)器視覺;智能監(jiān)控;違章作業(yè)

中圖分類號：TN912.3?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1007-9416（2019）11-0000-00operations

0引言

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，視頻分析技術(shù)在電網(wǎng)生產(chǎn)作業(yè)安全方面的應(yīng)用也逐步深入。當(dāng)前電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場主要是靠人工監(jiān)督來進(jìn)行安全管控，現(xiàn)場缺乏一個統(tǒng)一的安全管控平臺，現(xiàn)場作業(yè)存在很多安全風(fēng)險。本文結(jié)合視頻采集處理、圖像識別、視頻分析等技術(shù)，將電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)實(shí)時采集傳輸并進(jìn)行分析處理，對違反電網(wǎng)作業(yè)安全規(guī)定的行為給與告警處理，大大提高了電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)安全管控水平，減少了電網(wǎng)作業(yè)安全隱患，推動了安全電網(wǎng)、智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐，推進(jìn)了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用。

1關(guān)鍵技術(shù)

1.1安全風(fēng)險防護(hù)模型庫構(gòu)建

依托于人工智能技術(shù)，構(gòu)建多業(yè)務(wù)場景的識別分析模型，通過對生產(chǎn)現(xiàn)場人員作業(yè)違章進(jìn)行實(shí)時的判斷，對于高風(fēng)險的作業(yè)（例如登高作業(yè)）進(jìn)行辨識，并對相關(guān)安全防護(hù)進(jìn)行實(shí)時研判，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)風(fēng)險的控制，在作業(yè)管理、監(jiān)控預(yù)警、安全分析多維度形成施工安全的閉環(huán)管理，提升現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)水平，為一線安全管理人員及一線生產(chǎn)管理人員提供及時、有效的語音風(fēng)險告警，從而規(guī)避安全事故的發(fā)生，支撐全局運(yùn)行安全。

1.2反違章智能監(jiān)督體系構(gòu)建

反違章智能監(jiān)督是依托于深度學(xué)習(xí)、圖像識別等技術(shù)，依托于各類終端的現(xiàn)場圖像采集，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場違章行為進(jìn)行監(jiān)督，通過智能偵測實(shí)現(xiàn)對違章行為的甄別，有效輔助安全監(jiān)察工作。

1）對各類違章圖像信息進(jìn)行歸集管理，根據(jù)不同類型業(yè)務(wù)場景，對違章圖像進(jìn)行分類，提供樣本編輯標(biāo)注功能，提供手工進(jìn)行特征值標(biāo)注服務(wù)，有效支撐現(xiàn)有違章特征的識別功能。

2）以各類圖像采集終端為媒介，獲取現(xiàn)場作業(yè)的圖像信息，通過智能化偵測方法，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)過程中的違章情況進(jìn)行自動偵測，并將偵測的結(jié)果進(jìn)行記錄，為告警模塊提供依據(jù)。

1.3自動輔助告警，

獲取工作任務(wù)的負(fù)責(zé)人和一線安全管理人員，根據(jù)識別出來的各類違章信息，自動發(fā)送相關(guān)告警信息，提供平臺、短信、微信等多類型的信息提醒，平臺提醒信息可直接穿透到作業(yè)任務(wù)信息進(jìn)行信息細(xì)節(jié)查看。

2方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)分移動APP應(yīng)用和后臺應(yīng)用端設(shè)計(jì)，將現(xiàn)場作業(yè)流程分為作業(yè)計(jì)劃、作業(yè)準(zhǔn)備、作業(yè)實(shí)施、作業(yè)稽查四個主要階段，分別從前端應(yīng)用和后端邏輯來實(shí)現(xiàn)。

2.1移動端APP應(yīng)用

移動端APP應(yīng)用整體包括功能：統(tǒng)計(jì)分析、工作任務(wù)、督查任務(wù)、視頻監(jiān)控、地理位置、設(shè)備管理等。

統(tǒng)計(jì)分析：提供實(shí)時類統(tǒng)計(jì)和結(jié)果類統(tǒng)計(jì)。實(shí)時類統(tǒng)計(jì)主要是指對當(dāng)前作業(yè)情況、督查情況以及監(jiān)控情況的統(tǒng)計(jì)，通過柱狀圖的形式對各地區(qū)、各公司的情況進(jìn)行展示，并可通過點(diǎn)擊進(jìn)行數(shù)據(jù)貫穿;結(jié)果類統(tǒng)計(jì)主要是根據(jù)管理需要，對一定時期內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從整體上掌握過去一段時間內(nèi)，工作任務(wù)、督查任務(wù)以及監(jiān)控應(yīng)用的情況。

工作任務(wù)：預(yù)留工作計(jì)劃對接功能，通過工作計(jì)劃自動生成相應(yīng)的工作任務(wù);工作任務(wù)提供工作任務(wù)新增，目前提供的方式包括掃描二維碼和手動新增，需要對現(xiàn)有工作任務(wù)字段“地點(diǎn)及內(nèi)容”進(jìn)行拆解;工作任務(wù)狀態(tài)包括：新建、計(jì)劃、開工、收工、復(fù)工、完工、已審核、已取消等。

督查任務(wù)：通過管理員權(quán)限進(jìn)行控制，增加異地督查權(quán)限字段，對特定的督查人員權(quán)限進(jìn)行提升，將督查信息范圍擴(kuò)展到全省。

視頻監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對視頻信號的接入及管理，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備云臺進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向、調(diào)焦、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等云臺操作;手機(jī)端主要實(shí)現(xiàn)的是對單個工作任務(wù)的查看，通過作業(yè)任務(wù)關(guān)聯(lián)跳轉(zhuǎn)進(jìn)入單個監(jiān)控畫面。

2.2后臺應(yīng)用端

后臺管理主要側(cè)重于數(shù)據(jù)及規(guī)則，整體業(yè)務(wù)板塊劃分為工作任務(wù)、督查任務(wù)、視頻監(jiān)控、地理位置、智能分析、人員管理、供應(yīng)商管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)管理。

作業(yè)任務(wù)管理：以作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)管理為主體，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對作業(yè)任務(wù)的增刪改查以及相關(guān)信息下載。

作業(yè)現(xiàn)場：實(shí)現(xiàn)對作業(yè)現(xiàn)場、督查人員等對象所提供的定位信息為基礎(chǔ)，在地圖中進(jìn)行標(biāo)識，并提供針對于工作票、工作負(fù)責(zé)人、地點(diǎn)、工作內(nèi)容的模糊查詢，并可以根據(jù)管理區(qū)域進(jìn)行區(qū)間范圍搜索;實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控作業(yè)任務(wù)的快速檢索，并快速將現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)取;兩種查詢模式：簡單查詢，通過提供一個通用的查詢字段，實(shí)現(xiàn)對名稱、地點(diǎn)、工作負(fù)責(zé)人、工作內(nèi)容等內(nèi)容的查詢，采用模糊查詢的方式;組成查詢，提供多條件的模糊查詢，針對于不通字段，提供模糊查詢。

違章識別：定時進(jìn)行圖像抓取，抓取的圖像通過多識別引擎的處理，對一場情況進(jìn)行提取，并形成識別結(jié)果記錄，提供結(jié)果圖像查看及下載功能;提供對監(jiān)控作業(yè)任務(wù)的快速檢索，并快速將現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)取;通過提供一個通用的查詢字段，實(shí)現(xiàn)對名稱、地點(diǎn)、工作負(fù)責(zé)人、工作內(nèi)容等內(nèi)容的查詢，采用模糊查詢的方式。

督查管理：以督查任務(wù)數(shù)據(jù)管理為主體，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對督查任務(wù)的增刪改查以及相關(guān)信息下載。

人員信息管理：作為本地系統(tǒng)對接數(shù)據(jù)緩存區(qū)域，根據(jù)對接系統(tǒng)（PMS2.0），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，并以此數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)完整的人員信息庫。

設(shè)備管理：對設(shè)備全生命周期的管理，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的添加、維護(hù)、發(fā)布、測試等功能，實(shí)現(xiàn)對于設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)及現(xiàn)場視頻的實(shí)時管控。

3效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益：本技術(shù)方案的實(shí)施，通過人工智能實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替人工的對作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)督管控，大大降低了電網(wǎng)安全生產(chǎn)的人工成本，同時平臺的應(yīng)用也降低了電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的安全隱患，有效降低電網(wǎng)作業(yè)事故率，減少因作業(yè)事故所造成的損失。

（2）社會效益：本方案的設(shè)計(jì)，將為電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)配備一個個安全監(jiān)督官和決策者，能第一時間對作業(yè)現(xiàn)場的違規(guī)行為進(jìn)行告警或阻止，大大降低了電網(wǎng)作業(yè)的安全隱患，提升國家電網(wǎng)公司社會責(zé)任形象。

（3）管理效益：現(xiàn)場作業(yè)管控平臺的應(yīng)用，能夠充分相應(yīng)國網(wǎng)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管控的要求，同時在整體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化上，充分相應(yīng)了國網(wǎng)的應(yīng)用要求，實(shí)現(xiàn)對國網(wǎng)行業(yè)內(nèi)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的滿足。

4結(jié)語

本文探究了以機(jī)器視覺為核心的電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)安全管控平臺設(shè)計(jì)方案，從視頻分析技術(shù)和電網(wǎng)作業(yè)人員違章角度對監(jiān)測系統(tǒng)的各個功能模塊進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)安全風(fēng)險的“智能感知、智能分析、智能預(yù)警、智能控制”，讓安全監(jiān)管工作更加智能化，使得安全管理制度更加具有威懾力、更具權(quán)限，并最終形成全員自覺遵守安全制度的良性循環(huán)，提高電網(wǎng)作業(yè)安全水平。

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作者簡介：

董媛媛（1986—），女，安徽安慶人，碩士，工程師，從事人工智能規(guī)劃、項(xiàng)目建設(shè)、管理工作。

（作者單位：安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司）