摘要：本文主要描述电力运维的现状，并分析安全帽在实际作业中的重要性，将普通安全帽与现代科学技术相结合，引出了音视频移动运维传输作业系统在电力运维作业中的可行性和优越性；与普通安全帽进行对比，音视频移动传输作业系统不仅可以定位，还可以实现信息的实时交互等等，并说明该系统在电力运维应用中拥有极大的潜力。
关键词：电力运维，音视频，信息交互
1 电力维护现状
21世纪是可再生能源的世纪，电力行业作为二次可再生能源，关系着国际命脉，电力不足或者中断严重阻碍国民经济的发展。但电力设备在使用的过程中难免会遭到人为或者自然的破坏，会出现老化、失修、故障隐患等情况出现，不仅造成严重损失，还会危害人身安全，而这些情况都需要工作人员亲临现场一一排除，所以电力维护就显得尤为重要。
近年来，随着城乡建设进程的快速进展，许多电力设备建在偏远的山区或者山上，电力维护人员需要携带繁多的维修设备和工具，这就给维护人员带来极大的负担，既浪费体力又无法保证安全，提高效率。
现阶段施工作业装备的技术比较落后，而有些现场位置偏远，环境比较复杂，现场施工数据的传输具有局限性，使得施工现场环境参数及影音信号无法实时到达指挥中心。当进行维护作业时，现场工作人员已经掌握了现场的具体信息，但受于设备技术的限制，指挥中心不能根据施工进度，现场环境的变化迅速制定、调整工作方案，双方交流不畅，进而导致施工作业只能依靠现场施工人员单方面的技术和经验进行作业，很难高效、准确的完成施工任务。同时，指挥中心不能实时监测到工作人员的位置，这既不利于工作的进行，也无法保证工作人员的安全。
2 音视频移动运维传输作业系统介绍
电力维护人员进行现场维护必须穿戴防护用具，安全帽则是其中必不可少的一部分，目前电力行业佩戴的安全帽仅仅起到防护作用，减轻外部冲击力对头部的伤害。本发明项目通过改进施工现场和指挥中心的数据交互系统，将音频传输技术与视频监控技术进行联动，并集成到防护安全帽上。解决施工现场和指挥中心的交流不畅问题，使得指挥中心能够实时掌握施工现场的作业进度，并可实时进行作业方案的变更，更加高效、准确的完成施工任务。同时该系统中还内置GPS定位芯片，指挥中心可以实时确定施工人员的施工位置。
音视频移动运维传输作业系统由智能巡检安全帽、手持传输终端和后台管理中心三部分组成。其中智能巡检安全帽有照明工具、微型摄像头、通讯耳麦三部分构成，手持传输终端与智能巡检安全帽之间采用数据转接线相连，后台管理中心是一套软件系统，通过无线与手持传输终端进行数据对接，实现施工现场与指挥中心的实时音视频交流。
3 音视频移动运维传输作业系统工作原理
如图3-1所示，本系统将图中的主板1内置于电力行业现场运维人员佩戴的的传统安全帽中，其上集成了微型摄像头4、照明工具2、红外灯3、通讯耳麦5、4G图传板卡8、音视频采集处理多媒体DSP板卡9等装置，可以完成照明、音频、视频通信等多种功能，同时配置开关6进行开/断电的控制，更加安全。
手持传输终端10上配置有按键板11、GPS定位模块13、4G通讯模块14、WiFi模块15等板卡，以实现简单控制、GPS定位、4G/WiFi无线通讯等功能。
将数据转接线两端分别连接到两个转接线接口7、12上，以实现安全帽主板1和手持传输终端10的数据传输。
图3-1 音视频移动运维传输作业系统电路板构造图
1-主板；2-照明工具；3-红外灯；4-微型摄像头；5-通讯耳麦；6-开关；7、12-转接线接口；8-4G图传板卡；9-音视频采集处理多媒体DSP板卡；10-手持传输终端；11-按键板；13-GPS定位模块；14-4G通讯模块； 15-WiFi模块。
本系统将摄像头、4G图传板卡、通讯耳麦和音视频采集处理多媒体DSP板卡集成到安全帽上，形成一体化构架，避免大量拖线的问题，极大的提升工作效率（如图3-2所示）。手持传输终端与安全帽间采用数据转接线相连，进行数据的传输，手持传输终端与后台管理中心之间采用无线传输，支持4G或WiFi信号传输，此外，设备支持运营商的专网（联通APN或电信VPDN），采用专网，彻底与公网隔断，无线图传更安全。
图3-2 智能巡检安全帽电路板
4 音视频移动运维传输作业系统特点
本系统由智能巡检安全帽、手持传输终端和后台管理中心三部分组成，其中智能巡检安全帽有照明工具、微型摄像头、通讯耳麦三部分构成。根据现场实际运维施工作业需要，音视频移动运维传输作业系统具有以下特点：
4.1 智能巡检安全帽
（1）照明工具采用LED强光灯，更适合在黑暗中做作业。
（2）摄像头采用高清防水摄像机，分辨率可达1080P，具有64G大容量存储卡，同时进行数据云存储。
（3）远程实时监控，指挥中心可呼叫终端设备直接进行双向通话，实时接收现场数据及报警信息。
（4）照明工具、微型摄像头、通讯耳麦三部分通过固定带和卡扣安装在安全帽上，安装方便，不妨碍巡视人员的工作，
4.2 手持传输终端
（1）手持传输终端通过数据转接线与智能巡检安全帽相连，实现微型摄像头与通讯耳麦的数据传输。
（2）内置GPS定位芯片，可辅助指挥中心确定工作人员施工位置。
（3）内置大容量锂电池组，也可外接220V供电，无外部供电时最大可持续工作8小时以上。
（4）内置GIS通讯卡和无线通信系统，支持4G全网通及Wii等通讯方式。
4.3 后台管理中心
（1）支持电脑浏览，手机浏览，监控中心电视墙浏览多种观看方式。
（2）支持手机APP直接查看、手机云台控制功能，及时选择合适监控场景。
（3）支持远程无线下载录像片段，支持多路同步播放，同时观看。
5 音视频移动运维传输作业系统在实际中的应用
在实际的电力维护作业中，音视频移动传输作业系统拥有很强大的实用功能，可以极大的提升工作质量，节约工作时间，从而大大提高工作效率。
照明工具、微型摄像头、通讯耳麦三部分通过固定带和卡扣安装在安全帽上，使普通安全帽变为智能巡检安全帽，且安装方便，不妨碍现场维护人员的工作。智能巡检安全帽通过转接线与手持传输设备相连，手持传输设备内置通信系统，可以实现安全帽与指挥中心的数据传输（如图5-1所示），智能巡检安全帽侧面有五个按键，分别有如下功能：
（1）拍录键：按下拍录键，可以录制视频上传服务器，再按一次，关闭拍录。
（2）对讲键：按下对讲键，发出话权提示音后讲话，指挥中心和组内其他终端可以听见终端发出的声音；指挥中心发起呼叫，安全帽可以发出声音，声音清晰洪亮。
（3）调度键：按下调度键，提示拨打调度台；调度台接听呼叫，可以看到安全帽图像，并进行语音通话。
（4）照明键：按下照明键，打开LED强关灯，再黑夜也可以进行作业，再按一次，关闭灯光。
（5）紧急呼叫键：遇到紧急情况时，按下紧急呼叫建，可以呼叫指挥中心和组内去其他成员。
此外，手持传输终端具有定位功能，在指挥中心GIS调度页面在线地图和离线地图看到终端定位的位置，定位位置准确。
图5-1 智能巡检安全帽与手持传输终端
智能巡检安全帽与手持传输终端相连，能够很好的完成安全帽的音视频设备与指挥中心的数据传输，指挥中心能够实时根据现场情况进行或者变更下一步工作安排，大大提高施工作业效率。智能巡检安全帽和手持传输终端体积都很小，携带方便，不影响工作人员的正常作业。后台管理中心与手持传输终端实现技术完美对接，实现指挥中心对全局施工情况的实时、直观把控，同时支持远程无线下载录像片段，支持多路同步播放、同时观看，帮助工作人员对施工过程进行总结，提高作业能力。
智能巡检安全帽、手持传输终端和后台管理中心共同构成音视频移动运维传输作业系统，该系统设计新颖，应用简单，功能强大，实用性强，具有很大的应用潜力。
6 总结
电力行业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，电力维护更是重中之重。音视频移动运维传输作业系统只需在普通安全帽安装，就可实现智能巡检，大大提高电力行业现场运维人员与指挥中心的信息交互能力。该系统方便，高效，实用等优良特点，将会极大改善电力维护现状，对推动电力运维向智能化，高效化，信息化的方向发展具有重要的意义和价值。
论文作者:屈海兵,刘方鑫
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
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