連垚杰

國網(wǎng)長治供電公司 山西長治 046011

供電企業(yè)安全監(jiān)督3G便攜視頻系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

連垚杰

國網(wǎng)長治供電公司 山西長治 046011

安全生產(chǎn)是工業(yè)必須要注重的一大問題，每年因工業(yè)生產(chǎn)安全造成的社會(huì)影響、財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)影響都是巨大的。電力行業(yè)中危險(xiǎn)因素較多，在操作中更需要注意其安全設(shè)施、技術(shù)是否完善，而且電力系統(tǒng)的升級(jí)也會(huì)給電力系統(tǒng)安全管理帶來新的問題。近幾年來隨著3G以及4G技術(shù)的普及和覆蓋，無線視頻技術(shù)在誤碼率、切換效率、時(shí)延、帶寬穩(wěn)定性等方面的進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)于電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)督，利用3G技術(shù)是一個(gè)值得探討的話題。本文在交待研究背景和意義的基礎(chǔ)之上對(duì)3G便攜式視頻監(jiān)控的特點(diǎn)，從便攜性、遠(yuǎn)程指導(dǎo)需求、多作業(yè)監(jiān)護(hù)以及違章取證角度分析；接著對(duì)3G便攜式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)行討論，并對(duì)其在企業(yè)中應(yīng)用的效果進(jìn)行分析。

安全生產(chǎn)是工業(yè)必須要注重的一大問題，每年因工業(yè)生產(chǎn)安全造成的社會(huì)影響、財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)影響都是巨大的。因此，在工業(yè)安全中必須把安全當(dāng)成頭等大事來抓，從技術(shù)、管理等角度嚴(yán)防嚴(yán)打，盡量避免工業(yè)事故的發(fā)生。電力行業(yè)中危險(xiǎn)因素較多，在操作中更需要注意其安全設(shè)施、技術(shù)是否完善，而且電力系統(tǒng)的升級(jí)也會(huì)給電力系統(tǒng)安全管理帶來新的問題。其中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的監(jiān)管是安全技術(shù)一大部分，以往使用較多的是文字要求、現(xiàn)場(chǎng)檢查、記錄表反饋、暗訪等手段，但是這些手段只能提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全性，例如暗訪不可能24小時(shí)一直進(jìn)行，此外在作業(yè)過程中還存在著多線程作業(yè)的問題，安全管理存在較大的隱患。而利用視頻監(jiān)控技術(shù)耗時(shí)耗力，設(shè)備固定下來后缺乏靈活性，很難進(jìn)行擴(kuò)建、升級(jí)和調(diào)整。近幾年來隨著3G以及4G技術(shù)的普及和覆蓋，無線視頻技術(shù)在誤碼率、切換效率、時(shí)延、帶寬穩(wěn)定性等方面的進(jìn)一步優(yōu)化，利用便攜式的視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行電力企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)控是一個(gè)值得探討的話題。

1.3G便攜視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)分析

1.1 便攜性

3G式視頻監(jiān)控系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)是其便攜性，個(gè)人持有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過3G網(wǎng)絡(luò)把采集到的信息傳遞給服務(wù)器和處理站，并能夠記錄視頻監(jiān)控的內(nèi)容。此外，此系統(tǒng)具有自動(dòng)識(shí)別功能，主要包括對(duì)于人臉、車牌號(hào)等物件的識(shí)別作用，避免人的疏忽造成的監(jiān)控不力影響，當(dāng)其發(fā)現(xiàn)車輛或者個(gè)人進(jìn)入所監(jiān)控的區(qū)域時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并標(biāo)記記錄的此段信息。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)督和指導(dǎo)需求

這一條指的主要是能夠利用人和能夠聯(lián)入3G網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行接入，也就是說只要設(shè)備具有視頻記錄功能和與服務(wù)器之間的連接，就能夠快速便捷的進(jìn)行視頻記錄和上傳分析工作，大大節(jié)約人力、物力、財(cái)力，這是之前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)所不具備的功能和便捷性。

1.3 多作業(yè)視頻監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)功能

在電力生產(chǎn)過程中，如果多個(gè)地方存在作業(yè)，能夠通過此系統(tǒng)進(jìn)行多設(shè)備的同時(shí)監(jiān)控。通過視頻設(shè)備的錄像和遠(yuǎn)程傳遞信號(hào)，能夠把接收到的信號(hào)快速便捷的傳遞到后方指揮中心，利用快速的網(wǎng)絡(luò)縮短后方指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)督管理人員的時(shí)間和距離，大大的提高了工作的效率。

1.4 取證

通過視頻監(jiān)控，能夠把錄到的信息原封不動(dòng)的傳遞到服務(wù)器和后方，這是發(fā)生事故后的第一手資料，對(duì)于責(zé)任判別具有重要的意義。通過對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)事故的記錄，對(duì)于以后的事故學(xué)習(xí)和改進(jìn)作業(yè)流程能夠提供資料，從而不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善，降低事故發(fā)生的概率和可能造成的后果。

2.3G便攜視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)

2.1 設(shè)計(jì)理念

3G便攜視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是將被監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)圖像通過CDMA集群無線傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)街笓]中心，采用TCP/IP技術(shù)將圖像傳到（要能夠上因特網(wǎng)的地方，不受距離限制）指揮中心總部的計(jì)算機(jī)或大屏幕上，便于移動(dòng)指揮和監(jiān)控指揮中心總部的指揮人員及時(shí)準(zhǔn)確的分析、判斷被監(jiān)控對(duì)像發(fā)生的情況，做出正確決策和指揮。同時(shí)能夠在移動(dòng)指揮和監(jiān)控指揮中心總部存儲(chǔ)遠(yuǎn)程圖像，便于以后備查取證。因此在設(shè)計(jì)過程中需要注意以下設(shè)計(jì)理念：首先要保持通訊傳輸和數(shù)字圖象處理技術(shù)的先進(jìn)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，必須保持其先進(jìn)性；其次必須優(yōu)化系統(tǒng)的配置，必須保持配置的合理性，從而提升整體性價(jià)比和經(jīng)濟(jì)性；最后，必須保證設(shè)備的可靠運(yùn)行，能夠達(dá)到24小時(shí)全天作業(yè)和常年穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 結(jié)構(gòu)框架

網(wǎng)絡(luò)的和形式中心管理服務(wù)器，通過無線監(jiān)控終端和現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員錄像、現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行連接，上游通過3G網(wǎng)絡(luò)和辦公室遠(yuǎn)程監(jiān)控、在家的領(lǐng)導(dǎo)等指揮機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)錄像保存、遠(yuǎn)程監(jiān)控與指導(dǎo)功能。與傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，CDMA移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)比傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)更強(qiáng)大，主要體現(xiàn)在：清晰穩(wěn)定的圖像傳輸：在低帶寬條件下傳輸高畫質(zhì)、流暢圖像，網(wǎng)絡(luò)資源占用低；動(dòng)態(tài)解析IP地址：采用動(dòng)態(tài)IP解析技術(shù)，自動(dòng)解析Internet分配的IP地址；便于移動(dòng)：可以在高速車載條件下，得到完整的視頻監(jiān)控解決方案；增強(qiáng)型的CDMA移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)最高可以實(shí)現(xiàn)25幀/s的流暢的和高清晰圖像。操作和使用簡(jiǎn)單：可以通過客戶端軟件和WEB方式進(jìn)行管理和監(jiān)控，圖形化界面。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

此系統(tǒng)主要分為前端采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及后臺(tái)監(jiān)控。其關(guān)鍵技術(shù)包括：

視頻編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)視頻編碼算法有硬件壓縮編碼和軟件壓縮編碼兩種方式。軟件編碼方式是指利用程序編程實(shí)現(xiàn)編碼算法；而硬件壓縮方式是指利用某些廠家提供的符合某種編碼標(biāo)準(zhǔn)的專用集成電路芯片(ASIC)來實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)傳輸，我國主要有3個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)，分別是WCDMA、CDMA2000、TD－SCDMA。在傳輸協(xié)議方面，網(wǎng)絡(luò)層采取IP協(xié)議，傳輸層在單純UDP基礎(chǔ)上制定RTP/RTCP協(xié)議，能夠在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒體實(shí)時(shí)傳輸。流媒體播放技術(shù)，流式傳輸就是把聲音、影像或動(dòng)畫等信息由音/視頻服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時(shí)傳送。在對(duì)視頻流的播放和處理方面，目前常用到微軟的DirectShow技術(shù)和一個(gè)Linux下的開源項(xiàng)目ffmpeg。

3.效果分析

通過程序在某電廠的運(yùn)行，結(jié)果表明本系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

首先能夠顯著提升服務(wù)質(zhì)量。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)便攜式的視頻監(jiān)控，能夠以汽車等設(shè)施作為載體或者單獨(dú)使用，適合長時(shí)間的戶外作業(yè)。3G信號(hào)很普及，不受到環(huán)境因素的制約，大大提升的管理人員的工作效率，對(duì)于企業(yè)良好形象維護(hù)具有重要的作用。

其次，此設(shè)備對(duì)于電力設(shè)施建設(shè)中點(diǎn)多、線長、面廣、周期短這些施工特點(diǎn)具有針對(duì)性，能夠?qū)崿F(xiàn)足不出戶多線程全天候監(jiān)控作業(yè)，大大提升了安全管理人員的工作效率，對(duì)于后期的安全資料整理和反思、培訓(xùn)材料提供等具有明顯作用。

最后，利用此系統(tǒng)能夠大大提升用戶的滿意度，對(duì)于大雪等惡劣情況也方便管理人員進(jìn)行監(jiān)控，而且不必時(shí)時(shí)巡檢，用戶滿意度很高。

[1]李博，張超君，韓韶奕，等.3G遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在電網(wǎng)安全管理中的應(yīng)用[J].河北電力技術(shù)，2013，05期：28-29.

[2]溫海峰.供電企業(yè)安全監(jiān)督3G便攜視頻系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2014.