基于人工智能技术的智慧安监装置研制

叶晓琪　程晓陆　高超　党海

摘要：随着社会和经济的蓬勃发展，无论是工业生产还是日常生活都离不开电力能源，确保电力系统安全稳定运行变得至关重要。近年来，安全意识逐渐深入人心，电力安全监察工作也越发受到人们的重视，但因为安监工作方式存在的局限性，在实际工作过程中存在许多不可控因素，导致在电网现场工作中依然存在许多违规行为。而在智能电网发展的大背景下，现在的电网生产安监管理模式已经不适应智能电网的要求，安监管理模式和方式的创新需求迫在眉睫。现重点研究智能安监设备研制及其在电网现场作业风险管理中的应用，探索新型现场风险管理的可行性，并融入现代科技，辅助现场管理人员开展安全作业管理，同时也为后续更多新技术应用的研究与开发奠定基础。

关键词：智慧安监;安全监察;智能电网

0    引言

随着近年来我国社会经济的蓬勃发展，人们的生活质量得到了显著提高，与此同时，人们对电力能源的需求也在不断增大，对电网运营的要求越来越高，于是确保电力系统安全稳定运行就变得至关重要。而电网的稳定运行与可靠的电力安全监察工作的进行密切相关。

当前，电网公司正不断提升规范化、标准化、精益化管理水平，以期成为业务融合、数据共享、体验卓越、创新引领的高效信息化企业，对外树立良好的企业形象。现阶段公司现场作业风险管控基本基于现场人员经验，缺乏相关的信息化工具辅助。人工识别的作业风险点往往存在风险点、风险等级识别不准确，风险点缺失，预防措施错漏等问题，给现场安全管理带来了隐患。应用智能安监设备，能够辅助现场人员提前发现风险，在作业中有效规避风险，同时能够与安全生产子系统进行数据对接，减少现场录入工作量，提升工作效率，也有助于提升现场风险管理水平。

1    设备技术方案

1.1    设备样机设计方案

本项目研制的设备配备8英寸1 920×1 080多点触控电容视网膜屏，界面简单直观，完全充电后可以连续工作5 h以上，具备一键式开关机按键及完全断电功能。带蓝玻璃1 300万像素堆栈式可见光可弹出式摄像头，可以通过4G数据链路实现RTP视频/音频传输方案，可与后台安监系统进行接口对接以及大屏展示。在后台可以实现摄像头控制、录制、存储等功能。该设备的硬件主要包括核心处理器模块、摄像头模块、电源管理模块。设备整机设计及双层装配效果如图1、图2所示。

1.2    设备样机研制方案

该设备的硬件主要包括电源管理模块、摄像头模块、核心处理器模块、输入/输出接口、UWB定位基站模块，设备整机实物图及操作面板图如图3所示。

（1）第一视角摄像头模块：作为操作人员的第一视角查看操作流程的视频输入方案，采用Wi-Fi区域内局部组网的方案。其选用监控摄像机，与普通摄像头最大的区别在于使用效果上的不同。

（2）第三视角摄像头模块：采用海思模组方案，采用1/2.7英寸CMOS图像处理器，分辨率高达1 920×1 080，搭配智能降噪算法，画质更清晰;采用背光补偿、DWDR宽动态技术，即使逆光也能保留更多超清细节;采用两颗高功率红外灯设计，具有光线自适应功能，白天、黑夜全自动切换图像模式;具备1 080P高清晰度，其云台可以实现水平360°无线循环转动，垂直105°俯仰转动。

（3）电池模块：采用具备电源管理功能的锂电池电源解决方案，电池容量为6 000 mAh，在不接外接电源供电的情况下，整个系统工作时间可以持续5 h以上。

（4）电容触摸显示屏模块：设备中的电容触摸显示屏模块起到视频流显示、云台调整、信息交互等作用，同时电容触摸屏能很好地感应轻微及快速触摸，防刮擦，不怕尘埃、水及污垢影响，适合恶劣环境下使用，能自动识别高精度信号源，即插即用，支持Firefly系列开源主板、PS3、PS4、Xbox860、Mac mini等。

2    设备与安监平台通信方案

目前网络通信方案有两种，分别为第一视角摄像头与第三视角摄像头设备内部通信以及与安监平台通信。首先，第一视角摄像头通过无线网络直接与数据处理模块进行通信，通过RTSP协议进行音视频数据传输。其次，第三视角摄像头通过有线连接与数据处理模块进行通信，对音视频设备进行数据采集并通过RTSP协议进行音视频数据传输，同时通过远端控制模块使用网络控制协议与数据处理模块进行数据交互以实现远端控制、语音下发等功能。数据处理模块通过4G使用RTP&HTTP协议与通信服务器进行网络通信，以实现数据的传输。整体工作流程如图4所示。

3    结语

在智能电网发展的大背景下，现在的电网生产安监管理模式已经不适应智能电网的要求，创新安监管理模式和方式的需求迫在眉睫。本文重点研究基于人工智能技术的智慧安监装置研制，探索新型现场风险管理的可能性，以期减轻电网公司安全监察部分人员的工作强度，提升安全监察工作效率，实现智能化升级，并融入现代科技，辅助现场管理人员开展安全作業管理，同时也为后续更多新技术应用的研究与开发奠定基础。

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