基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線通信技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，研究深度學(xué)習(xí)圖像識別的變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)。構(gòu)建一種比較完善的變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)。

1 引言

傳統(tǒng)的變電站基建安全行為監(jiān)控工作已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，而且效果良好，但是我們知道變電站基建項目比較多，而且對其的管理比較復(fù)雜，需要投入大量的人力資源，難以使得變電站基建安全得到有效保障。因此，國家對電網(wǎng)企業(yè)制定了一定的安全管理標準，相應(yīng)的企業(yè)也開始重視對變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)的研究，充分利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)對變電站基建安全行為的可視化監(jiān)控，使得變電站安全管理工作得以落實。

2 構(gòu)建新型的變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)

（1）變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)路線。變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)使用一種 B/S 架構(gòu)。根據(jù)對變電站基建安全行為監(jiān)控的實際需要，加強對相應(yīng)標準化制度的建設(shè)，使得生產(chǎn)責(zé)任制等相關(guān)制度得到有效落實，結(jié)合數(shù)據(jù)庫以及其他相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得變電站基建安全行為監(jiān)控更具有標準化。另外，還應(yīng)當(dāng)重視對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，并且與視頻編碼和傳輸?shù)燃夹g(shù)相結(jié)合，使得變電站基建安全行為監(jiān)控具有可視化，能夠直接通過遠程視頻對工程建設(shè)進行有效監(jiān)控。

（2）變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)。變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻信息是借助于施工現(xiàn)場中布置的監(jiān)控攝像的編碼，然后借助施工現(xiàn)場所搭建的無線網(wǎng)絡(luò)將視頻信息傳輸并存在錄影機中，相應(yīng)的管理員便能夠借助于變電站基建工程施工現(xiàn)場的監(jiān)視器對整個工程建設(shè)的安全性進行全方位的管理。其中監(jiān)控視頻在存入錄影機中，能夠使得相關(guān)視頻數(shù)據(jù)借助一些公網(wǎng)通道傳遞到數(shù)據(jù)中心，相應(yīng)的變電站工程建設(shè)管理機構(gòu)能夠借助視頻服務(wù)器使得工程建設(shè)現(xiàn)場的安全狀況了如指掌。各個參與變電站基建工程的機構(gòu)可以借助公網(wǎng)將系統(tǒng)中的基建安全管理相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳遞給中心應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器在對其進行統(tǒng)一的管理。與此同時，各個基建安全管理企業(yè)能夠?qū)ο鄳?yīng)的數(shù)據(jù)信息進行調(diào)用和分析。

（3）變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍

變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)中主要的用戶有：基建安全管理單位；參與變電站基建工程的各個單位，即參與工程項目具體實施的施工單位和監(jiān)管單位；參與工程建設(shè)的施工單位的項目部門。

變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍有：變電站基建工程項目部門的管理員借助于施工現(xiàn)場的監(jiān)視器對基建安全行為進行監(jiān)控；變電站基建工程項目的具體實施機構(gòu)與安全管理機構(gòu)對施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息進行編制，對施工現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)管；市局工程建設(shè)機構(gòu)與各管理機構(gòu)對相關(guān)安全數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計和監(jiān)管，對施工現(xiàn)場實際狀況進行查看。

（4）變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)特征。變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)使得基建安全行為的管理變得更加科學(xué)合理和規(guī)范，并且實現(xiàn)了數(shù)字化和可視化的監(jiān)控，這與變電站基建安全行為監(jiān)控工作的理念相適應(yīng)，能夠使得變電站基建工程建設(shè)企業(yè)的管理部門的實際監(jiān)管需要得到有效滿足，同時還能夠使得參與工程建設(shè)和監(jiān)管的企業(yè)需求得到充分的滿足。另外，變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建是對傳統(tǒng)工程監(jiān)控工作的一種創(chuàng)新和改進，在很大程度上使得基建安全行為的管理水平得到提升，同時使監(jiān)管效率獲得了極大的提升。

3 應(yīng)用效果

（1）工程項目安全管理。給變電站基建安全行為監(jiān)控提供了具體的工程項目管理，其中有對基建安全行為策劃管理、對其安全風(fēng)險的管理、對工程施工的管理和安全評估和檢查等。借助基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)，使得項目安全管理的具體工程項目流程更具標準化和科學(xué)合理化，給安全行為監(jiān)控管理工作人員提供了方便。

（2）視頻智能化。變電站基建安全行為監(jiān)控系統(tǒng)（圖 1）實現(xiàn)了監(jiān)控視頻的智能化，根據(jù)基建工程施工現(xiàn)場安全監(jiān)管及風(fēng)險管控的實際情況，結(jié)合電力安全生產(chǎn)現(xiàn)場的“十個規(guī)定動作”，通過手機 APP、電腦客戶端對實現(xiàn)作業(yè)全程可視化監(jiān)控，對現(xiàn)場作業(yè)人員佩戴安全帽、穿著工作服等作業(yè)規(guī)范性進行智能監(jiān)督，對安全區(qū)域、登高作業(yè)等危險點、重點施工區(qū)域進行實時監(jiān)控智能分析（圖 2），配合針對電力作業(yè)特色的動態(tài)圖像智能分析算法（圖 3），全方位監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)情況，保證作業(yè)安全及質(zhì)量，提高施工現(xiàn)場的安全管理水平。

4 成果分析

本研究基于視頻智能圖像識別和機器深度學(xué)習(xí)技術(shù)[1,2]，結(jié)合電力行業(yè)工程建設(shè)特點，建立安全帽佩戴、工作服穿著、登高預(yù)警、安全區(qū)域檢測等識別規(guī)則，通過電腦、手機 APP、現(xiàn)場音箱等實時監(jiān)測告警，實現(xiàn)具有安全行為智能分析的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)人工監(jiān)控，助力電網(wǎng)建設(shè)提升安全管理水平。本成果解決了有效解決電力安全生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)“十個規(guī)定動作”中的戴安全帽、穿工作服、掛牌裝遮攔等實時安全管理難題，取得了集理論、技術(shù)、裝備和應(yīng)用于一體的系列成果。（1）提出了采用結(jié)合檢測和活體預(yù)測的長時間實時跟蹤技術(shù)，經(jīng)過多級多層次特征提取建模，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、組合特征 SVM 分類識別、聚合通道特征目標檢測、深度學(xué)習(xí)等視頻圖形智能分析，現(xiàn)場安全問題實時語音告警，有效解決安全行為靠人監(jiān)督問題，實現(xiàn)自動化無人安全監(jiān)督，提升了電網(wǎng)風(fēng)險管理水平。（2）提出了基于在線學(xué)習(xí)的抗遮擋目標跟蹤算法、基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的活體檢測識別技術(shù)結(jié)合人數(shù)無關(guān)的實時多目標跟蹤算法，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境多人安全行為違章同時識別預(yù)警。（3）提出了基于普通光學(xué)相機深度判斷的周界精準預(yù)警算法，充分保留現(xiàn)有資源，利用現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備加裝工程安全行為監(jiān)控系統(tǒng)和分析服務(wù)器，將“被動監(jiān)控”升級為智能安全行為分析的“主動預(yù)警”，有效降低項目成果應(yīng)用建設(shè)投資。

系統(tǒng)在珠海供電局 110 kV 某變電站和 220 kV 某變電站建設(shè)工程，某供電局 2017 年第二批 20 kV 及以下配電網(wǎng)基建常規(guī)項目施工等項目、某 10 kV 業(yè)擴配套工程、廣珠花園10kV業(yè)擴配套工程等項目中成功應(yīng)用中成功應(yīng)用，系統(tǒng)對作業(yè)現(xiàn)場違規(guī)違章行為及突發(fā)情況的監(jiān)控識別，整體提高安全監(jiān)督人員同時多個作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)管，通過識別告警可有效降低施工人員因麻痹大意而產(chǎn)生的習(xí)慣性違章 30%，節(jié)約安全督查檢查工作約 50% 的工作量。有效提升現(xiàn)場的管控效率，提升管控質(zhì)量，大幅降低施工現(xiàn)場違章率及安全隱患，促進承包商規(guī)范進行現(xiàn)場施工作業(yè)確保了現(xiàn)場的人身、電網(wǎng)及設(shè)備安全，進而提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，應(yīng)用前景廣闊。

5 結(jié)語

系統(tǒng)實現(xiàn)了傳統(tǒng)安全督查無法做到的作業(yè)現(xiàn)場全過程可視化實時監(jiān)管，能夠發(fā)現(xiàn)問題及時得到糾正，現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險得到了有效管控。管理人員能夠通過手機及監(jiān)控大屏隨時隨地進行現(xiàn)場監(jiān)控。