鄧啟兵，趙 勇，許歷靈，吳章瑋，余江山

（國網安徽省電力有限公司金寨縣供電公司，安徽 六安 237300）

電力現(xiàn)場施工人員多，作業(yè)點分布廣，作業(yè)點分散，作業(yè)危險程度高，安全管理人員數(shù)量跟作業(yè)點數(shù)量無法匹配，無法對作業(yè)人員和作業(yè)現(xiàn)場實時監(jiān)管，不能及時規(guī)避相關風險，存在一定的安全管理漏洞和風險[1]。

1 智能型電力安全服務管理的重要性

傳統(tǒng)企業(yè)的生產運行管理面臨著管控難、溯源難、效率低等問題，信息技術的發(fā)展使得安全生產運行逐步由傳統(tǒng)管理向智能化轉型，解決傳統(tǒng)管理方式的局限性。在2018年底召開的中央經濟工作會議上就明確了5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網等“新型基礎設施建設”的定位。結合上述情況，本文提出一種構想設計，可協(xié)助企業(yè)提高生產運行效率，加速實現(xiàn)企業(yè)由傳統(tǒng)管理向智能化轉型，落實中央提出的“新基建”指示的部分目標。

2 5G+智慧電力安全服務管理系統(tǒng)建設方案

2.1 系統(tǒng)概述

5G+智慧電力安全服務管理系統(tǒng)的構成及各子系統(tǒng)的功能如下：

5G+本地服務通信交互平臺。通過融合5G、呼叫中心和語音AI算法的能力，搭載在適應方言的語言識別系統(tǒng)上，將通話轉換成簡易工單，并將通話錄音與工單打包發(fā)送給供電所端或移動端，實現(xiàn)語音—工單—工作人員的快速響應。

5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)。通過融合5G大帶寬和智能攝像頭的功能，實現(xiàn)音頻同步回傳，實時監(jiān)控搶修人員的搶修過程，糾正違章行為。

智能三維現(xiàn)場安全行為檢測輔助系統(tǒng)（集成在5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)中）。通過檢測搶修人員所屬安全工器具的在線情況，判斷其是否正確佩戴安全帽、工作服等，實現(xiàn)實時監(jiān)控、實時配比、實時提醒等功能。

2.2 5G+智慧電力安全服務管理系統(tǒng)各單元功能

2.2.1 5G+本地服務通信交互平臺

5G+本地服務通信交互平臺主要包括平臺層、網絡層、設備層，如圖1所示。

圖1 5G+本地服務通信交互平臺

平臺層主要指5G智能組網綜合管理系統(tǒng)，平臺基于通用的X86硬件平臺，內置5G模組、GPU等模塊，上層部署5G智能組網軟件系統(tǒng)，為用戶提供5G無線網絡與企業(yè)已有網絡的互通和統(tǒng)一管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出廠、可視化運維、網絡自監(jiān)控等功能，在本方案中主要用于搭建本地服務通信交互平臺，兼實時內外網穿透功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不上公網，保護數(shù)據(jù)安全。

網絡層主要基于本地建設的5G網絡，基于5G的低時延、大連接、大帶寬等能力實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)的采集和傳輸。

設備層是指所有的終端設備，例如IP電話、交換機、5G智能一體機、配電設施等設備。

2.2.2 5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)

5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)主要包括綜合管理平臺、核心服務器、前端接入系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)

系統(tǒng)的核心是綜合管理平臺，部署在綜合管理中心，通過SDK開發(fā)包與用戶已有的業(yè)務子系統(tǒng)及其他第三方軟件管理平臺進行數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)統(tǒng)一調度、聯(lián)動控制負責業(yè)務系統(tǒng)的統(tǒng)一接入與集中管理、整合聯(lián)動。同時提供管理坐席為用戶提供統(tǒng)一的登錄、操作以及管理界面，可供用戶同時觀看現(xiàn)場視頻、人員位置地圖、系統(tǒng)狀態(tài)主界面，同時基于實際情況，可部署不同數(shù)量的客戶端。

核心服務器包括綜合管理服務器和存儲管理服務器，實現(xiàn)前端設備的融合通信和應急指揮。

前端接入系統(tǒng)主要接入前端移動作業(yè)人員佩戴的智能安全帽和手機App、登高伴侶等，可實現(xiàn)管理人員與現(xiàn)場作業(yè)人員實時通信，實現(xiàn)現(xiàn)場人員實時定位、音視頻回傳等功能。

2.2.3 智能三維現(xiàn)場安全行為檢測輔助系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用藍牙技術或RFID射頻識別技術，在安全帽、絕緣手套，絕緣靴（鞋）、驗電器、腳扣上安裝部署藍牙或RFID標簽，可對裝備進行檢測感知，當現(xiàn)場缺少一件裝備時，發(fā)出報警，并由智能安全帽將信息回傳至5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)的綜合管理平臺。

3 5G+智慧電力安全服務管理系統(tǒng)部署方案

3.1 5G+本地服務通信交互平臺系統(tǒng)部署方案

3.1.1 適用性

當企業(yè)呼叫中心規(guī)模坐席數(shù)量達到一定規(guī)模（一般10坐席起），對通話質量和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高，或者對語音數(shù)據(jù)安全性有一定要求，希望錄音能存儲在本地并能保證較長的存儲時間，以上種種條件下，數(shù)字中繼混合云方案效果較好。

混合云因為話務走本地局域網，不依賴互聯(lián)網絡，所以語音質量不受企業(yè)外網帶寬的穩(wěn)定性限制，語音質量較公有云有很大提升。

企業(yè)的網絡工程師可以通過5G智能組網系統(tǒng)，配合運維工程師現(xiàn)場實施并有能力組建企業(yè)自己的局域網絡；系統(tǒng)出現(xiàn)故障可以配合技術人員定位問題（判斷是物理線路、設備物理宕機還是本地網絡問題）。

3.1.2 擴展性

混合云本地首次投放硬件設備視企業(yè)現(xiàn)有坐席和通話量大小決定。

通信服務器（或工控機）最低配可支持120左右坐席量規(guī)模、120路并發(fā)通話（4根E1數(shù)字中繼），超過容量可為企業(yè)升級服務器設備（高配服務器）或服務器堆疊來提高性能解決企業(yè)大規(guī)模擴容的問題。

語音網關根據(jù)坐席使用量來采購型號，分為4口、8口、16口、48口、96口等，前期可按照現(xiàn)有坐席采購，后期擴容坐席再橫向擴容語音網關即可。

3.1.3 架構原理

混合云本地放置通信服務器（或工控機）并拉數(shù)字中繼線路，在部署方式上，模塊如下分布：

企業(yè)本地模塊。TG（中繼網關或板卡）CTI、IVR、ACD、錄音、AG（語音網關）、話務盒，即話務功能基本都集成在本地通信服務器和接聽設備中。

云端的模塊。數(shù)據(jù)庫（保存通話記錄和賬戶信息-可限制不上傳）、應用管理及配置（可限制訪問）、遠程監(jiān)控和計費（可限制訪問）。

3.2 5G+電力“單兵”搶修系統(tǒng)部署方案

3.2.1 綜合管理中心部署

綜合管理中心部署管理坐席，實現(xiàn)接聽報修等功能。運行人員的安排、調度，實現(xiàn)人員的位置顯示、處置過程中的溝通協(xié)調、指揮調度、現(xiàn)場的視頻回傳功能。

管理坐席高度集成了管理終端、專業(yè)對講手柄等設備，可與綜合管理中心部署的顯示設備、音響設備、中央控制設備等完美結合，輕松實現(xiàn)專業(yè)的指揮調度操作。

綜合管理中心對日常安全生產管理、應急處置工作和人員資源信息實現(xiàn)全面的管控，將工作實現(xiàn)規(guī)范化、實時化、可視化；實現(xiàn)整個管理過程的可控、可視和可溯，使得綜合管理中心成為系統(tǒng)的核心和大腦，實現(xiàn)人員扁平化通信和可視化指揮。

3.2.2 機房部署

機房部署綜合管理服務器、存儲管理服務器，來實現(xiàn)前端設備的融合通信和應急指揮。

綜合管理服務器：能夠實現(xiàn)相關部門與現(xiàn)場人員語音、視頻、數(shù)據(jù)的雙向可視化交互，實現(xiàn)高效遠程決策、實時調度和應急處置，輕松完成各種語音、視頻調度。

存儲管理服務器：實現(xiàn)各類存儲多媒體文件的存儲、查詢、下載和播放功能。鑒于用戶業(yè)務對存儲的容量、安全性、可靠性要求都很高，采取將存儲系統(tǒng)部署在管理中心集中管理，防止非法刪除錄像資料。

3.2.3 前端設備部署

3.2.3.1 智能安全帽

智能安全帽解決了前端作業(yè)人員在日常作業(yè)的同時實現(xiàn)現(xiàn)場情況的實時上報、與同事/領導高效溝通的重要問題，真正意義上的解放雙手?？梢詫崿F(xiàn)高清視頻采集、語音通訊對講、無線傳輸、本地存儲等功能[2]。

3.2.3.2 智能手機App

智能手機App軟件可以安裝在各管理人員的Android智能手機上，實現(xiàn)管理人員通過移動終端、智能手機等設備對現(xiàn)場移動人員進行遠程監(jiān)管，實時隨時隨地接收現(xiàn)場音視頻、位置信息、遠程呼救信息等，同時可將現(xiàn)場的實時情況及時上報上級指揮中心，真正實現(xiàn)移動辦公功能。

3.2.3.3 藍牙beacon信標

在廠區(qū)受控區(qū)域門口或各巡檢點處，分別部署一定數(shù)量的藍牙beacon定位信標，可實現(xiàn)人員靠近，聯(lián)動智能安全帽進行語音播報。

監(jiān)管人員可提前預設每個藍牙beacon信標的安全警示語，當作業(yè)人員靠近該危險區(qū)域時，自動播報安全警示語。同時系統(tǒng)還可將該報警信息直接發(fā)送給相關管理人員，保障現(xiàn)場安全作業(yè)，減少安全事故的發(fā)生。

3.2.3.4 網絡傳輸

前端智能設備（如智能安全帽、移動終端等）支持Wi-Fi和5G網絡。佩戴智能安全帽的現(xiàn)場移動人員采集的音視頻、位置信息等數(shù)據(jù)可通過Wi-Fi/5G回傳至后臺指揮中心。

4 5G智能組網系統(tǒng)方案

5G智能組網系統(tǒng)能夠實現(xiàn)5G無線網絡與企業(yè)已有網絡的互通與統(tǒng)一管理,助力提升行業(yè)數(shù)字化組網和智慧化網絡管理運維能力，主要分為5G專網系統(tǒng)和內外網穿透系統(tǒng)。

5G專網系統(tǒng)。分為底層的工業(yè)5G專網智能一體機和上層應用系統(tǒng)，主要提供5G網絡與已有網絡的融合組網能力；為用戶提供切片管理、卡號管理、地址轉換、帶寬管理、路由控制、訪問權限、網絡需求管理、QoS調整、監(jiān)控管理等功能。

內外網穿透系統(tǒng)?；?G+工業(yè)互聯(lián)網涉及的跨區(qū)域、實時的內外網穿透系統(tǒng)，通過建立專用的隧道，并對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密及校驗處理，為工業(yè)客戶提供安全、可靠的內外網穿透服務。

5 結束語

本文是基于某供電公司現(xiàn)狀設計的，通過電力“單兵”搶修系統(tǒng)、本地服務通信交互平臺、智能三維現(xiàn)場安全行為檢測的輔助系統(tǒng)、5G智能組網系統(tǒng)“四合一”等技術的應用探索，提升電網管理業(yè)務的就地消納能力和運維管理能力。本方案具有廣闊市場前景，可帶來較大經濟效益和社會效益[3]。