电力施工现场全过程监控系统的设计与实现

发表时间:2020/4/15   来源:《中国电业》2019年第21期   作者:于晋甫
[导读] 通过本文的研究主要分析了电力施工现场监督中存在的问题,阐述了电力施工现场全过程监控系统的设计和实现
        摘要:通过本文的研究主要分析了电力施工现场监督中存在的问题,阐述了电力施工现场全过程监控系统的设计和实现,最后总结了电力施工现场全过程监控系统的特点,旨在通过全过程监控系统的设计和应用的分析研究,使电力行业工作人员的操作水平得以提高,规范电力施工现场人员的施工行为,确保电力施工的安全性。
关键词:电力施工现场;全过程监控系统;设计与实现
一、电力施工现场监督概况
        为保障安全,电力施工现场普遍设置安全围栏,但部分工作人员仍存在习惯性违章,随意穿越安全围栏,导致安全事故发生。目前的解决方案是由安全人员飞检监督或现场视频监控,而以上监督模式下均存在以下不足。
        1.1监督人员力量有限,不能做到全过程安全监督,不能发现施工作业过程中所有违章行为。
        1.2安全监督人员现场巡检时,现场施工人员会出现抵触情绪、侥幸心理,不能从内心上进行规范作业,不能提高作业的标准化水平。
        1.3针对电力施工移动性强、操作区域有限、施工地点多且不固定等特点,现场视频监控显得尤为不便且代价较高。
二、电力施工现场监督中存在的问题
        电力施工现场一般通过加设围栏的方式来确保施工作业的安全性,然而仍然存在部分施工人员对自身的施工行为不加约束,习惯性的违规操作,任意翻越安全围栏,可见电力施工现场监督工作仍然落实不到位,存在一些问题,本文将从以下这些方面,对电力施工现场存在的问题进行分析。
        第一,监督人员的缺乏。由于电力施工现场作业的工作人员大多为施工人员,监督人员较少,且不能够做到全过程的全面监督,因此未能发现其中部分施工人员的违规行为;第二,施工人员安全意识不强。电力施工现场的监督检查人员在进行检查的过程中,被检查的施工人员往往缺乏安全意识,对安全检查存在一种侥幸的心理,从心理上不认同安全检查的重要性,因此在实际的施工中也很难做好安全施工和安全措施;第三,电力施工自身特点的局限性。电力施工现场往往不固定,需要随时进行移动,再加上电力施工的操作空间有限,现场的监控系统无法全面的进行有效的监督和管理,而全方位的监督管理成本太高。
三、电力施工现场全过程监控系统的实现
        3.1系统硬件设备
        (1)底座。选用一种可移动式底座,下底有圆孔,可以安装在安全支架围栏上;其一侧具有磁铁,有吸附功能,可吸附在开关柜柜门上。方便拆卸、安装和携带,可根据需要适应不同类型的作业。
        (2)红外探测报警装置。使用主动红外探测器,探测可靠性较高。其由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。红外光在人眼看不见的光谱范围内,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束,接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。
        (3)摄像头拍照录像装置。随着3G无线网络技术、数字视频压缩技术的发展,利用公网的WCD-MA/EVD0/TD-SCDMA无线网络上传输视频成为一种非常便利的行业应用,因此,将其应用在电力施工作业监控中,实现电力施工现场的视频实时传输到监控人员APP,且监控人员可以实时指挥控制现场。
        3G无线视频监控系统由视频信息采集压缩系统、无线数据传输系统和监控管理中心3部分组成。
        音视频信息采集系统前端摄像头连接背负式3G视频服务器,同时3G视频服务器提供音频输人和输出端口,连接耳机和耳麦。3G视频服务器可以外接电源或由锂电池供电。
        无线传输系统采用以TDSCDMA/WCDMA/EVD0为主的移动通信系统作为信息传输平台,利用计算机网络作为信息收发平台,实现报警数据、现场图像数据、状态数据以及语音数据的双向传输与分布式访问。
        监控管理中心负责接收各监控点通过3G网络传输过来的视频信息,用户登录管理APP,控制信号的协调,视频数据可同时存人存储服务器,进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等,监控人员可以通过手机端访问存储服务器查询、回放视频录像。
        3.2系统软件APP系统软件实现为终端APP,用以对电力施工作业现场的实时了解及控制,以下给出了APP的具体功能。


        (1)视频监控:监控终端程序向数据转发服务器发送报文,请求指定的摄像机视频,收到回应后,接收转发过来的流媒体数据,并实时播放监控视频。
        (2)云台控制:在监控视频已经播放的前提下,监控终端可通过控制窗口对网络摄像机进行云台控制,控制选项有上下左右旋转和巡视。点击相应的按钮可执行对应报文发送,并可在展示窗口观察到视频对应的移动。
        (3)监控记录保存:监控终端程序增加保存视频的配置开关和保存位置。保存功能打开时,所有打开的播放数据都在播放的同时存入本地硬盘。
        (4)监控记录查询:终端监控程序的视频展示界面都增加查询按钮,可以按预配置的保存路径读出视频数据,并根据数据的时间排列,同时可选择目标时间段的记录在界面展示。
四、电力施工现场全过程监控系统的设计
        4.1系统的整体设计
        电力施工现场监督工作落实不到位,因此常常出现一些安全事故,分析其原因后,本文对其全过程监控系统进行了设计,其中包括视频监控、全球定位系统、红外探测报警等。该系统的主要模块有四部分,分别是总控制传输、视频传输、声光报警、便携式底座支架模块,接下来将针对这四个模块的内容,对系统的设计进行详细的分析和阐释。首先,总控制传输模块的设计。总控制传输模块中有集成控制电路板,通过集成控制电路板进行信息的传递或者拨打报警电话、发送报警短信等,另外还能够通过手机客户端进行施工现场工作状态的查询,并进行定位;其次,视频传输模块的设计。视频传输模块中包含摄像模块和视频收集模块,通过摄像头将视频记录下来,然后通过系统内部的储存卡将视频资料储存起来;再次,声光报警模块的设计。声光报警模块的设计主要是利用红外探测器进行报警信号的传输,然后在接收到报警信号后,声光报警装置产生报警的提醒,给施工人员的施工提供一定的提醒作用;最后,便携式底座支架模块。进行便携式底座支架的设计时,将支架的安装位置确定在安全围栏的支架上,支架的一头能够吸附在开关柜上。
        4.2分模块进行系统设计
        (1)总控制传输模块的设计
        总控制输出模块的设计内容较为繁琐,包括警报、无线操作、稳压和远程传输。其设计的原理为红外探测器先进行探测和扫描,发现违规违章操作后,警报响起,然后利用无线操作进行警报的开关控制,再利用远程传输进行信号的传输。
        (2)视频传输模块的设计
        首先将视频传输模块的摄像头置于支架上,紧挨着声光报警装置,然后对安全距离内的情况进行实时的监控和采集。再由监督人员利用手机客户端进行施工现场状况的查看,掌握电力施工现场的施工作业情况。
        (3)声光报警模块的设计
        该模块的设计包括信号收发两部分,信号发射部分的位置在支架上,信号接收部分设置为悬挂型,便于施工前后的组装和拆除。声光报警装置安置在安全围栏上,当有人翻越围栏时,则会触动报警装置。
        (4)便携式底座支架模块的设计
        支架的形式是可伸缩型,便于适应不同施工现场的需要。支架的外部和报警器的支架使用的材料是不锈钢,然后根据元件的几何形态进行元件固定保护的制作,再将支架和箱底的连接设置为螺旋形态固定好。
结论:
        现场的实际应用结果表明,该电力施工现场监控系统解决了现有监督设备不能全覆盖、全过程监督的问题,现场运行效果及试验性能良好,不仅规范了基地施工现场工作人员的作业行为,提高了施工现场的安全系数,而且降低了监控设备的成本,易于携带,具有很大的开发潜力。
参考文献:
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