基于3G的安全生产远程监督指挥调度系统.doc

　　　　　　　　　基于 3G 移动通讯网络的 电力安全生产无线监控管理系统应用研究 　　　摘要：利用 3G 移动通讯网络，建立一套电力作业现场的远程监督、 跟踪、可视化管理系统，可以随时随地发现安全隐患，及时通知前线施 工作业人员，进行整改，消除事故隐患或杜绝安全事故的发生。将以往 的事故发生后的救援或处置改变为防患于未然。足不出户就可以对安全 生产进行远程的监督、检查，提高了工作效率和信息化水平。 一、 概述： 　　　随着我国电力事业的迅猛发展，电力系统自动化水平不断提高，对于变电站、 变电所、高压输电线路等的施工、检修、抢险等作业的安全性要求也越来越严格。 一直以来，由于电力供电线路作业存在随机性和流动性，无法安装远程监控设备对 作业过程进行跟踪和监督。随着 3G 移动通讯网络的开通，使得移动无线监控的实现 成为一种可能，这对于电力行业的信息化建设时一种有效的补充和完善。在以往的 电力作业中，安全隐患随处存在，安全事故时有发生，但没有一套可靠的、有效的 监督、跟踪、管理系统，通过电力作业远程无线监控系统的建设，可以将以往的事 故出现后的救援或处置改变为防患于未然，远程的实时视频监控系统可以随时随地 发现安全隐患，及时通知前线施工作业人员，进行整改，消除事故隐患或杜绝安全事故的发生。 　　　基于 3G 技术，建设一套功能强大，技术先进的无线远程监控系统。将远程的音视频信息通过 3G 无线网络上传到指挥中心的流媒体转发服务器，在指挥中心可以通 过客户端软件直接监控作业现场的实时视频，根据需要，在远程调节摄像机的视角， 旋转摄像机云台，通过控制摄像机的焦距拉近距离监控细节或推远焦距监控全局， 和前线施工人员进行双向语音对讲，可以把现场的视频画面投影到大屏幕拼接墙供 决策层集体观看，进行风险评估，在监控中心配备了磁盘阵列网络存储系统，对于 每次作业的现场视频进行全程存储，便于日后的随时检索、回放和查阅，如果出现 安全事故，可以调阅历史视频档案，分析事故原因，总结经验，吸取教训等。除了 在指挥中心集中监控以为，各有关领导还可以通过局域网在办公室随机进行远程视 频监控。另外，如有电力的应急抢险或任何突发事件，领导们还可以通过手机或平 板电脑在任何地方随时随地监控现场视频。 针对上述设想，我们着手 3G 移动视频设备的研发和软件开发。 二、 系统架构和总体思想 2.2.1 拓扑结构图 2.2．2 所要实现的功能目标 　　　前端摄像机采集的视频信息经过模数转换（AD 转换）和编码压缩后，通过 3G 无线网络，将信号上传到指挥中心的流媒体转发服务器，在指挥中心可以通过客户 端软件直接监控作业现场的实时视频，根据需要，在远程调节摄像机的视角，旋转 摄像机云台，通过控制摄像机的焦距拉近距离监控细节或推远焦距监控全局，和前 线施工人员进行双向语音对讲，可以把现场的视频画面投影到大屏幕拼接墙供决策 层集体观看，进行风险评估，在监控中心配备了磁盘阵列网络存储系统，对于每次 作业的现场视频进行全程存储，便于日后的随时检索、回放和查阅，如果出现安全 事故，可以调阅历史视频档案，分析事故原因，总结经验，吸取教训等。除了在指 挥中心集中监控以为，各有关领导还可以通过局域网在办公室随机进行远程视频监 控。另外，如有电力的应急抢险或任何突发事件，领导们还可以通过手机或平板电 脑在任何地方随时随地监控现场视频。 2.2.3 关键技术 在本系统中，集成了众多的先进技术，诸如：A/D 转换技术、音视频压缩编码 技术、无线通信优化技术、多通道集群捆绑技术、多线程处理技术、无线图像传输 技术、GPS 定位技术、音视频存储技术、信道动态调整技术、可靠的网络传输纠错 技术、网络编码自适应技术、分级接收技术、流媒体转发技术、数字模糊算法模型 2.2 产品设计 　　　对于前端设备，我们设计了两种不同的类型，一种为临时搭建型手提箱式 3G 远程监控仪，一种为头戴式安全帽型 3G 远程监控仪。 从室外应用环境角度考虑，全部设备都采用了防水设计； 　　　从临时部署，随机使用的角度考虑，我们设计了无需接线、无需设置、即插即 用的软硬件系统，携带方便、安装快捷、拆卸灵活、随机移动。 　　　 手提箱式 3G 远程监控仪用于临时部署在作业现场，对整个施工环境和整体进 程做全面的远程监控，直接把摄像头固定在车顶可以实现远距离对电铁塔线路的巡检以及监视施工人员作业的规范性，我们采用了水平 360 度旋转、垂直 100 度旋转的高速球形摄 像机，完全可以满足仰视高压输电铁塔顶部作业等高空作业的需要，镜头采用了 36 倍变焦的高清摄像机，可以看清数百米之外的作业人员的施工细节。 　　　头戴式安全帽型 3G 远