電網(wǎng)作業(yè)大屏展示技術(shù)的研究

王 驍，李永騰，郭鵬程，朱 剛，孫立偉，朱 勇

（國網(wǎng)浙江寧海縣供電公司，浙江 寧波 315000）

1 背景介紹

安全是電網(wǎng)企業(yè)的重中之重。以往供電公司對于生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場的安全性管理主要通過培訓(xùn)、考試及考核等手段，對于現(xiàn)場作業(yè)的監(jiān)管也是主要通過下達(dá)命令或突擊檢查等方式。雖然一定程度上提升了作業(yè)現(xiàn)場安全管控水平，但是由于電網(wǎng)施工，尤其是線路檢修工作，具有“面廣、點(diǎn)多、周期短”的特點(diǎn)，突進(jìn)檢查變得不大現(xiàn)實(shí)，所以往往會造成不能全過程安全管控，安全管控的數(shù)據(jù)也是碎片化，不夠完整，無法建立有效模型進(jìn)行作業(yè)風(fēng)險分析，安全管理存在隱患。由于缺少集中式的監(jiān)控手段，以往對現(xiàn)場的監(jiān)控需要依賴電話通信等方式，不但需要耗費(fèi)大量的人力，而且在現(xiàn)場任務(wù)較多時，可能會出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象，難以統(tǒng)籌兼顧，從而容易出現(xiàn)疏漏，導(dǎo)致部分現(xiàn)場監(jiān)控不到位。此外，后臺人員難以把握電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場的一手資料，不了解現(xiàn)場的實(shí)際狀況，就難以對現(xiàn)場做出相應(yīng)的操作指導(dǎo)。

隨著視頻圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控成為了可能，現(xiàn)場人員安全管控得到了快速進(jìn)步，無線通信技術(shù)的完善，克服了布線的困難。然而，目前電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的監(jiān)控還停留在傳統(tǒng)方法，拍攝圖片或視頻，無法做到后臺與現(xiàn)場的實(shí)時通信，達(dá)到實(shí)時管控的效果[1]。

目前，基于Android系統(tǒng)的移動終端設(shè)備技術(shù)已經(jīng)十分成熟，網(wǎng)絡(luò)高清音視頻直播已經(jīng)十分普遍，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)以及高清攝像頭、麥克風(fēng)的支持，完全能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場的音視頻實(shí)時監(jiān)控。

2 主要內(nèi)容

2.1 大屏展示圖形化技術(shù)研究

為了實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場高清晰度實(shí)時移動監(jiān)控以及雙向互動，除了需要借助3G/4G等高速無線網(wǎng)絡(luò)的支持外，還需要壓縮和優(yōu)化音視頻數(shù)據(jù)，并通過高性能的圖形引擎進(jìn)行渲染，以便同步在大屏上顯示[2]。

本文借助基于DirectX的WPF技術(shù)和VG圖形引擎體系，采用組件化、動態(tài)化的軟件技術(shù)，利用一致的可共享的數(shù)據(jù)模型，以滿足大屏綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用要求。此外，為了方便后臺人員隨時調(diào)閱、查看相關(guān)配用電信息資料，大屏展示系統(tǒng)需要通過總線實(shí)時接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)。通過針對各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的插件，接收來自各個系統(tǒng)的消息，或者主動抓取，或者被動接收，將采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)清洗、加工和統(tǒng)計(jì)，然后轉(zhuǎn)發(fā)到基于VG圖形引擎組建的多個展示圖形組件上，圖形組件響應(yīng)變更消息刷新展示圖像，技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 大屏顯示軟件技術(shù)架構(gòu)示意圖

2.2 GIS技術(shù)與音視頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合研究

大屏展示系統(tǒng)與電網(wǎng)GIS平臺集成，獲取電網(wǎng)GIS平臺的地圖信息，基于地理背景圖進(jìn)行電網(wǎng)資源分布、電網(wǎng)網(wǎng)架及電網(wǎng)規(guī)劃等信息的展示[3]，并通過現(xiàn)場人員的GPS設(shè)備，將現(xiàn)場人員、監(jiān)督人員的位置信息以及作業(yè)現(xiàn)場軌跡繪制在圖層上，展示和監(jiān)控效果更為直觀。

就地操作端的操作人員的位置信息由其攜帶的GPS定位設(shè)備將位置信息傳輸給GIS系統(tǒng)，由防誤系統(tǒng)判斷GIS系統(tǒng)中的定位信息是否違規(guī)，并將是否違規(guī)的信息顯示在視頻系統(tǒng)上。就地操作端的工作人員隨身攜帶GPS定位設(shè)備，借助GIS系統(tǒng)，管理人員可通過視頻系統(tǒng)跟蹤工作人員的移動軌跡、到崗情況等，并隨時調(diào)閱、查看相關(guān)配用電信息資料，以方便指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。通過在視頻系統(tǒng)上點(diǎn)擊相應(yīng)的電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場，后臺人員可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場人員的雙向音視頻互動，前后端的視頻聯(lián)動如圖2所示。

2.3 音視頻移動終端設(shè)備開發(fā)

目前，基于Android系統(tǒng)的移動終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)高清音視頻直播已經(jīng)十分普遍。通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)以及高清攝像頭、麥克風(fēng)的支持，更容易實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場音視頻的實(shí)時傳輸。

3 結(jié) 論

圖2 視頻聯(lián)動拓?fù)鋱D

在電力行業(yè)中，現(xiàn)場作業(yè)管控是安全管控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各種事故的發(fā)生往往都是由于沒有按規(guī)章作業(yè)及監(jiān)管不到位等原因綜合造成的。通過大屏監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)行常規(guī)的巡視，及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)作業(yè)的風(fēng)險點(diǎn)，同時也大大減少了運(yùn)行人員的工作量，提高了工作效率和工作質(zhì)量。