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。
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(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。
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论文作者:于晋甫
论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期
论文发表时间:2020/4/15
标签：施工现场论文; 电力论文; 模块论文; td-scdma论文; 监控系统论文; 视频论文; 作业论文; 《中国电业》2019年第21期论文;