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摘要：城市电网工程建设存在项目多、分布范围广、人员结构复杂等特点，这对电网建设的管理提出了较高的要求。本文重点介绍了国网上海市电力公司建设统一视频监控平台的整体建设方案，利用电力城域网和智能监控技术实现对在建工地的实时监控，并以110KV于庄站案例进行成效分析。

关键词：智能监控技术;电网基建;工程管理;应用

随着智能电网的不断深入发展，电网结构日趋复杂，系统运行风险普遍存在，电力生产安全形式严峻，电网安全、人身安全、设备安全成为电力生产安全管理中的薄弱环节。目前视频监控应用已经渗透到了生产和生活的各个方面，被用来收集数据和检测可疑人物、事件和行为。国网湖北省电力公司将全省主网110KV及以上变电站、农村电网35KV及以上变电站、全省信息通信机房及重大基建工程现场的视频信息进行接入展现，满足输变电状态监测系统、营销稽查监控系统等业务系统横向调用视频数据的需求。国网青海省电力公司从前端视频设备和用户需求的实际出发，采取省公司集中部署的方式，确保了电网系统的安全稳定运行。根据国家电网公司统一建设电网统一视频监控系统平台要求的总体部署，国网上海市电力公司建设的电网统一视频监控平台，将全市主网110KV及以上变电站视频信息、基建现场视频监控通过电力城域网和智能监控技术进行了集中接入展现，实现视频信息的全面共享。

1整体设计

智能视频监控系统主要由现场数据采集、视频传输专网、监控中心以及项目部终端四个部分组成。现场数据采集主要在站端安装固定摄像机、移动布控球等前端感知设备抓取实时图像信息，对工程现场的施工进度、违章作业及危险源等进行实时监控。通过搭建视频专网，利用电力城域网，将站端实时监控信息上传至监控中心内的流媒体服务器，流媒体服务器将站端实时数据进行分发和转发，并通过视频实时分析设备对获取的视频流进行智能分析并输出结果给视频监控平台，主要包括站端工程现场的实时图像信号、告警信息、人脸识别、危险识别、违章作业等内容，在项目终端配置图像监控主机屏柜，实现站端图像信息的汇聚。智能监控分析系统架构图如下：

2网络接入实施方案

根据电网的区域性特征，要实现本市全区域基建视频的全接入，必须依托已建成的骨干数据通信网，才能将大量的前端数据传输至监控中心进行智能分析比对。目前上海电力的城域网建设已基本建成，基本能达到全市区域的电力光纤有线传输，但对于郊区及不断移动的线路工程或变电安装工程施工现场，仍很难做到覆盖。基于上海电力众多的基建管理现场，基建视频专网设计方案根据目前现有的管理模式，主要采用有线专网接入、无线公网、无线网桥三种接入模式。

2.1有线专网接入方案

有线专网接入方案适用于固定的施工场地、或变动较少的施工场地。有线专网建设需利用电力通信承载网节点机房，从建设施工现场附近已有的变电站节点机房，建设最后1公里光缆线路，敷设电力光纤资源至建设施工工地，加载终端通信设备，搭建监控中心至施工现场的专线传输通道。主要工作包括电力通信光缆线路的建设、传输/网络设备的配置两个部分。若施工现场就近变电站具备承载网接入条件，则从施工现场敷设1根电力通信光缆至承载网机房，利用新建的光纤通道及现有的承载网传输网络，搭建监控中心至项目工地的百兆传输电路。在施工现场，传输电路末端安装1台二层接入层交换机，汇聚现场安装的摄像头等感知层网络设备。

2.2无线公网接入方案

由于在电力施工建设过程中，移动作业点工程较多，要实现大量移动作业点视频信号的接入，以及施工工地无法敷设光缆或光缆线路投资较大等因素，必须借助运营商无线基站的4G或5G信号段，才能实现视频信号的实时流程传输。根据目前上海地区无线基站的建设情况，采用运营商的物联网卡进行网络通道的补充建设。通过搭建监控中心至运营商无线基站核心机房之间的互联电路，可将前端大量的移动监控设备，通过无线专网模式，上传至监控中心。

2.3无线网桥接入方案

在固定施工场所或移动范围较小的施工工地，有线光缆无法敷设到位且附近有变电站节点机房的情况，可采用无线网桥桥接的方案来部署实施。在节点机房旁架设无线网桥设备，在施工工地感知层设备网络汇聚处架设无线网桥设备，2台网桥设备匹配组成双向交互网络，以解决施工工地附近的网络通道需求。网桥之间传输的速率应不低于感知层设备实时交互的流量需求。一般有两种情况出现：（1）点对点网桥互联，适用于2个网桥之间距离较短（5Km范围内），中间无大型障碍物，无线信号接收效果较好的场所。（2）在2台无线网桥设备之间有障碍物的时候，可考虑在中间合适位置，部署无线网络中继器，对无线信号进行专属中继放大。

3站端基建现场摄像头部署方案

根据标准变电站特征，一般为规则长方形，边界尺寸约70m*40m，一个主通道出入口。为了全面监控该面积范围内的人和车的作业行为，同时考虑最小化设计和施工方便，确定在变电站周界四角安装枪球一体摄像机，以达到整个变电站包括边界的全范围无死角覆盖。另对大门出入口区域加装双舱一体机，对进入区域的人和车进行抓拍。对于基建工地后期，建筑基础起来后，由于墙面的遮挡，建筑内部不能有效监控，需要使用布控球来实现室内作业监视，包括安全帽佩戴，人脸检测等功能。技术标准如下：

摄像机需安装在通道正前方，镜头的水平偏转角越小越好并具有一定的俯视角度，避免人脸之间的前后遮挡或者车辆之间的前后车牌遮挡。200W像素摄像机覆盖场景宽度V≤3.5米，400W像素摄像机覆盖场景宽度V≤5.0米，600W像素摄像机覆盖场景宽度V≤6.0米，800W像素摄像机覆盖场景宽度V≤8.0米。摄像机的镜头前方至人车通道位置间应无物体遮挡，车辆检测时保证摄像机抓拍画面为车辆车头方向，有利于做属性识别分析，并且要求画面中车辆的方向尽量固定不变。设备的安装高度与抓拍检测距离应存在一定的关系值。

4监控中心网络设计方案

监控中心内将部署储存服务器、流媒体服务器、视频实时智能分析服务器等后台支撑硬件设备。由于采取视频图像集中储存、访问的方式，对监控中心的数据流量压力会很大，故监控中心网络设计标准应满足大容量带宽，多种模式专线接入的方案来设计。考虑数据安全性，还应考虑到光缆线路的冗余保护及防火墙的部署安装等工作。

在本项目设计中，监控中心是整个监控系统的后台部分。中心内部署1台核心交换机，再利用监控中心与外部互联的2路不同光缆路由，组成一张10G带宽的环保护网络结构。选择多光口的高端交换机进行部署，2路万兆带宽电路与承载网汇聚机房设备对接，确保总头线路无网络传输带宽带来的瓶颈。每个变电站或施工现场的临时活动房作为监控点的汇聚，都配置PC机进行实时视频监控及操作，在监控中心要实现视频监控、应急录像、流媒体转发等功能。

5实施案例及获得的成效分析

5.1实施成功案例：110KV于庄站输变电工程基建管控视频监控项目

根据电力通信承载网架构情况及110KV于庄站的项目地址，计划敷设1根24芯电力通信光缆至35KV路口站，再通过35KV路口站内的通信设备，开通100M  MSTP电路至浦东新区银城路300号基建管控视频监控中心。在110KV于庄站施工项目现场，四个角的位置安装400万像素的枪球一体机，实现施工现场的无死角覆盖。在工地现场的出入口安装抓拍机，用于抓拍人脸、车牌，并与后台数据库进行实时比对，实现施工现场的白名单管理。前端枪球一体机传输的实时图像，与后台智能分析服务器实时无缝高速对接，对前端出现的未戴安全带、未着工作服、吸烟等已具备违章识别条件的图像，进行智能分析判断，减少监控中心人工查岗的工作强度。链路拓扑结构如下：

5.2获得的成效分析

（1）提高工程管理效率。基建视频监控有效接入内网系统，各层级管理人员通过基建管理系统，实现对施工现场的安全质量进度管控，达到管理人员到岗到位的效果。

（2）强化安全文明施工。管理人员不定期远程检查现场安全情况，实时记录现场安全问题，跟踪问题落实整改进度，强化安全管理和文明施工，有效解决施工现场作业点多、作业人员分散导致难以全面监管的问题。

（3）掌控现场施工进度。管理人员实现在电脑桌前通过基建管理系统实时了解现场施工进度，实现对现场作业状况的有效监控，实现及时了解实际进度与进度计划的偏差，有效推进工程实施进度，为工程按时投产打下坚实的基础。

6结语

国网上海市电力公司电网统一监控平台的建设，通过电力通信城域网、流媒体技术服务器以及人工智能等技术，已实现了对人脸识别、车辆识别、安全帽识别、吸烟识别、坑洞识别等自动识别工作。未来随着云技术和大数据的发展，智能监控技术将由传统的集中式向网络协作式过渡，将使监控技术更加贴近电力行业的需求，发挥越来越广泛的作用，并为电网的安全运行提供切实有力的保障。

参考文献

[1]吴群，王田，王汉武，赖永炫，钟必能，陈永红.现代智能视频监控研究综述 《计算机应用研究》;2016.6

[2]董亮，曾玉荣，詹伟，周蕾.国网湖北省电力公司电网统一视频监控平台建设《湖北电力》;2013.8

[3]马国雷.青海电力电网统一视频监控平台建设与应用研究. 国网青海信通公司.2014.7