电网生产作业现场视频的深化应用

贾 博，李 斌，刘思尧

（国网宁夏电力公司信息通信公司，宁夏 银川 750001）

电网生产作业现场视频的深化应用

贾 博，李 斌，刘思尧

（国网宁夏电力公司信息通信公司，宁夏 银川 750001）

针对当前生产作业现场视频监控方式和监控手段缺失，以及电网统一视频监控平台（Unified Video Platform，UVP）功能单一、人机交互功能不够完善等问题，采用UVP的视频资源与电力生产管理系统(Power Production ManagementSystem，PMS)的工作票信息集成的方式，并运用图像自动识别等技术，将线下的检修计划收集转为线上自动汇总，通过关联视频摄像头引导视频监控快速定位到工作现场，使UVP的功能更加完善和人性化。应用结果表明：该功能的开发提高了生产作业现场视频监控的准确性、易用性，提升了工作效率，简化了工作流程。

视频监控；作业现场；工作票；自动识别

视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分，广泛应用于电网的建设、生产、运行、经营等方面［1］，通过对电力系统中设备、线路及周边环境等生产、经营要素［2］的实时监控及记录，为事故分析提供相关图像资料，是对“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能的进一步补充［3-6］随着科技的快速发展，电网建设已由传统电网向智能电网快速转化，对视频监控的功能实用性和监控范围提出了新的要求［7］。

目前，电网生产作业现场的检修计划是以工作票形式进行流转，电网统一视频监控平台（unified video platform,UVP）尚未集成设备（资产）运维精益管理系统（power productionmanagement system,PMS）中的工作票信息，无法获取检修工作的时间、地点、人员等信息，监控工作依赖人工，根据工作票工作地点、时间等信息在视频监控系统中寻找对应监控点位，工作量较大，效率低下。

1 现状与需求分析

1.1现状分析

对于在生产作业现场的视频监控工作使用UVP所接入的视频设备，均依照电力公司的检修作业计划来开展检修作业。工作过程中，发现存在以下难点及不足。

（1）现场检修工作计划时间精度不能满足视频监控工作要求。公司安质部、调控中心的检修工作计划按天进行安排，无法精确到具体工作时间。实际监控时因无法准确获知工作班组进入现场的具体时间，监控人员需要不断调阅各现场监控画面查看工作班组是否进入现场开展工作。如果能获取准确的工作计划则监控针对性更强，效率也更高。

（2）检修计划收集需要占用较多人力进行收集汇总。每周需要公司安质部、调控中心向运监中心提供检修工作计划，此外还需要各地市公司报送检修工作计划。这些计划收集汇总花费了较多时间、人力，且过程十分繁琐。

（3）UVP现有功能不能完全满足各个业务部门的业务需要。UVP功能简单，对现场视频不能快速批量加载，需要对单个摄像头点击加载查看，工作效率低；摄像头转动、焦距调整等操作复杂不便；巡检功能难以按视频图像加载摄像头，无法根据需要建立巡检列表；UVP的窗口尺寸不可调，全屏显示时会无法同时开展其他工作。

（4）通过UVP进行视频监控需要人工不间断对现场画面进行调阅，耗费时间及人力较多，在生产作业现场较多的情况下难以保证覆盖所有现场画面，容易漏过重点作业场景，需要实现自动视频加载及截图。

1.2需要完善的功能

1.2.1 工作票导航功能

通过PMS工作票信息，实现对工作许可状态、待终结状态等工作票的实时办理情况进行查询，引导视频监控系统快速定位到工作现场；通过工作票对工作内容、工作单位、工作班成员等信息进行查询，以便选择重点视频监控工作场景；对工作票列表与视频监控摄像头列表进行关联，提升监控定位效率。

1.2.2 工作票工作区域信息与摄像头区域的自动匹配功能

工作票中除具备工作所在变电站外，还具备“工作地点或地段”信息具备应用条件。通过提取工作票中具体工作地点如“保护室”等信息，自动匹配摄像头显示相应工作区域的视频图像，进一步细化监控摄像头的定位功能。

1.2.3 视频快速筛选功能

通过对工作票中涉及工作现场所有视频摄像头的成批加载，实现对监控工作现场摄像头的快速定位。针对可以进行监控的生产作业现场，通过画面点选的方式，加载生成巡检列表，形成监控重点区域。

1.2.4 巡检列表共享功能

对于选取进行监控的视频摄像头列表，共享至所有监控工作人员，通过对巡检列表的共同添加，实现多人协同监控的业务模式。

1.2.5 自动巡检截图功能

对定义的视频摄像头巡检列表，可以按照巡检间隔自动对画面进行加载及巡检，在加载完成及退出画面时自动进行截图，减轻人工持续监测的工作量。

1.2.6 视频截图自动识别功能

巡检列表可以自动实现对视频图像的截图，但是视频截图不仅数量巨大，而且绝大多数截图可能存在重复或无人在现场等情况，为工作带来极大不便。视频截图自动识别功能可通过对相邻时间截图的比对，实现对截图的自动过滤删减［8］，如果相邻截图无成片明显变化区域，则判定为无人。

1.2.7 摄像头故障历史记录功能

通过标记摄像头历次加载过程中出现的不成功、不清晰等现象，当再次加载该摄像头时应弹出加载不成功次数、摄像头不清晰等辅助信息，便于工作人员跳过问题摄像头，同时也便于问题摄像头数量的统计。

1.2.8 摄像头快速操作功能

通过应用鼠标左、右键及滚轮，实现对摄像头转动、聚焦等功能的快速操作，便于现场抓图及进行监控图像调整。摄像头画面抓图以文件名标记现场画面情况，方便后期进行图像整理及异动判断。

2 视频深化应用技术方案

2.1技术原理

视频集成技术原理如图1所示。

图1 视频集成原理

在图1中，当工作班组在生产现场进行工作许可后，工作票信息存入生产数据库。通过数据代理服务对工作票信息进行实时获取后，在视频客户端通过接口函数访问统一视频服务器，调取工作票对应的变电站视频信息，实现视频与工作票的信息集成。

2.2架构设计

2.2.1 总体架构

UVP构建在“SGERP”一体化信息平台之内，是一体化平台的重要组成部分，主要实现音视频信息的汇集、管理并分发给业务应用使用［6］。

UVP总体架构由业务架构、应用架构、数据架构、技术架构等部分组成［9-11］。各组成部分既独立地支撑UVP的某个部分，相互之间又协调配合，整体构成UVP体系架构［5］。

UVP的总体架构如图2所示。

图2 UVP总体架构

2.2.2 业务架构

UVP的业务架构如图3所示。

图3业务架构

（1）智能识别分析服务。由于巡视监控过程中会自动产生大量的视频截图，绝大多数截图可能存在重复或无人在现场等情况，通过智能识别分析服务对相邻时间截图的像素继续比对，如果截图无明显变化差异，则判定为无人，实现对截图的自动过滤删减。

（2）工作票导航。通过与PMS集成，获取工作票相关信息，引导视频监控系统快速定位到工作现场。通过工作票对工作内容、工作单位等信息进行查询，以便选择重点视频监控工作场景。

（3）巡视监控。通过集成检修作业工作票，获取生产作业现场工作地点、工作内容、工作时间，并与UVP中的视频设备自动关联匹配，生成巡检列表，按照巡检间隔自动对画面进行加载及巡检。

2.2.3 应用架构

UVP的应用架构如图4所示。

图4应用架构

UVP中新增智能识别服务功能，提供视频截图识别、比对，智能识别分析参数配置等功能。优化了云镜控制、实时视频调阅、视频截图等功能。

2.2.4 逻辑架构

UVP的逻辑架构如图5所示。

图5逻辑架构

展现层主要包括工作票导航、视频巡检列表、巡视监控、智能识别、故障记录等功能。业务逻辑层主要负责工作票信息与UVP视频资源的匹配、定位，并生成巡检列表根据巡检间隔进行巡检，并在巡检过程中自动进行视频截图、智能识别过滤。通信协议层负责与UVP进行信令交互，从UVP获取视频源。基础支撑层主要包含智能识别分析组件和大数据组件。

2.2.5 集成架构

UVP与PMS的集成架构如图6所示。

图6集成架构

UVP通过数据集成的方式与PMS同步生产作业现场检修作业工作票相关信息，并与UVP中的视频资源进行关联，可以通过界面筛选出还处于检修作业的站点，快速定位到工作现场。

3 效果评价

目前，该项研究成果中的工作票导航、工作票工作区域信息与摄像头区域的自动匹配、视频快速筛选、巡检列表共享、自动选件截图、视频截图自动识别、摄像头故障历史记录及摄像头快速操作等8项功能点均已在UVP上得到实现，并已经在公司内部的安监、运监、调度等部门得到广泛的应用，应用效果良好。

3.1大幅提升了工作效率

电网生产作业现场视频规范了现场作业行为，每周在早调会上根据作业现场视频进行现场违章汇报，促进了公司现场作业安全管理的提升。自动获取工作票信息，不再需要收集汇总检修工作计划，减轻了工作量。对正在开展生产作业的工作现场，可以实时进行工作定位，减轻了寻找工作现场的工作量，工作效率提高了60%以上。

3.2新功能更实用，操作更便捷

摄像头成批加载、鼠标左右键调整、自动巡检截图等新功能极大地方便了监控工作，共享监控列表实现了多人共同监控的协同工作新模式。采用视频截图自动识别技术，解放了人力，保障了电网生产作业现场的施工安全和运行安全。

3.3促进了UVP建设

协调处理了95处视频监控服务器端变电站命名错误、变电站名称录入别字等问题。能够快速对UVP接入的视频摄像头进行检查，提高了对问题摄像头统计的工作效率。定期向运检部提供问题摄像头列表，及时对摄像头进行维护。

3.4深化了PMS工作票应用

通过深入分析PMS的工作票应用情况及UVP的视频资源优势和应用场景，提出了将两者优势资源进行整合的创新观点，并付诸于实践，深化了工作票的用途，通过PMS工作票与变电站视频进行关联，能对工作票执行流程及作业内容开展情况进行过程视频监控。实现了对生产作业现场工作票执行情况的监控，现已通过工作票导航功能查处违章操作10起，有力地促进了工作票执行的规范性。为安质、运检、调度等专业部门加强现场作业专业管理，进行日常检查等提供了新的技术手段。

3.5对业务系统融合进行了有益探索

通过UVP与PMS的集成，发现不同业务系统的联合运作可以提供工作新手段、新方法、新视角，实现单一业务系统无法实现的功能，在提高工作效率的同时取得更好的实效。在后续的工作中将继续深入挖掘和拓展视频的应用场景，计划在供电营业厅人员行为分析和智能巡视方面深入开展研究工作。

4 结论

（1）电网生产作业现场视频通过将PMS中的工作票与UVP中的视频资源进行无缝集成，拓展了工作票的用途，丰富了电网生产作业现场的监控手段和方式。

（2）电网生产作业现场视频采用视频截图自动识别等技术，完善了UVP的功能，将机械、复杂的事情通过计算机去完成。

（3）该成果现已应用到电网调度、运监及安监等部门的实际工作中，用户反映应用效果良好，提高了生产作业现场视频监控的准确性、高效性、易用性，提升了视频监控工作的工作效率，简化了工作流程。

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［2］ 杨鸿珍,俞伟杰,程路明,等.省级电网统一视频监控平台架构设计及关键技术研究[J].智能电网,2016,4(4)：408-415.

［3］ 管建超,盛祖宝,路伟.电网统一视频监控平台分布式部署架构研究与实现[J].中国新通信,2014(21)：113-116.

［4］ 周文.统一视频监视平台在电网企业中的应用研究[J].广东科技,2014(10)：50.

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［7］ 韩秋平,万和平.智能视频分析技术在电力行业的应用与发展[J].中国安防,2015(12)：27-30.

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Function development of video surveillance system in work siteof power grid

JIA Bo,LIBin,LIU Siyao
（Information&Communication Filiale of StateGrid Ningxia Power Co.,Yinchuan Ningxia 750001,China）

Aiming at the problems of work site lack video surveillance measure and function singleness of the power grid Unified Video Platform(UVP)in human-computer interaction,by combining UVP resourceswith thework ticket information integration ofpower productionmanagement system(PMS)and using image recognition technology,changes the offlinemaintenance schedules into online automatic collection,by the associated video camera guiding video surveillance to quickly locate the work site,complete function of UVP.The application result shows that this function development promotes the accuracy and usability of the video monitoring at the work site,improves the work efficiency and simplifies thework flow.

video surveillance;work site;work ticket;automatic identification

TP277

A

1672-3643（2017）02-0066-05

10.3969/j.issn.1672-3643.2017.02.013

2016-12-26

贾博（1983年），男，工程师，从事信息系统建设及管理工作。

有效访问地址：http：//dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-3643.2017.02.013