电力施工现场安全管控系统概要设计.doc

电力施工现场安全管控系统概要设计文档编号版本号分册名称第 册/共 册总页数正文附录编制审批生效日期变更日志编号版本变更内容变更人变更日期　1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　目录1. 概述 31.1. 项目背景 31.2. 参考资料 41.3. 目的 41.4. 现状 42. 系统架构设计 62.1. 系统整体架构 62.2. 系统逻辑架构 62.2.1. 前台功能 72.2.2. 后台功能 92.3. 系统功能架构 92.3.1. 视频采集 92.3.2. 音频采集 102.3.3. 监控展示 102.4. 工作流程 102.5. 应用场景 113. 系统功能设计 113.1. 视频采集模块 113.1.1. 设备查询功能 113.1.2. 设备发现功能 123.1.3. 视频采集功能 123.1.4. 云台控制功能 123.1.5. 联动报警功能 123.2. 音频采集下发模块 133.2.1. 音频采集功能 133.2.2. 音频下发功能 133.3. 终端监控模块 133.3.1. 设备查询展示 133.3.2. 视频监控展示 133.3.3. 云台控制展示 133.3.4. 音频监控展示 143.3.5. 下发音频展示 143.3.6. 监控记录保存 143.3.7. 监控记录查询 141. 概述1.1. 项目背景电力施工现场，既是电气安全技术的特殊场所，又是具有特殊电气危险的场所。

在实际施工现场中，又经常会涉及多家施工单位、监理单位等，人员复杂，环境复杂，管理力度大为了预防现场材料偷盗行为、设备安全、作业人员和擅自闯入的外来人员的人身安全意外的发生，以及对已发生的不文明行为的取证，电力施工现场的安全监控十分必要，需要采取必要的技术手段来加强对电力施工现场的安全监控，保障电力施工现场的作业安全 1.2. 参考资料略1.3. 目的本项目通过研制远程监控系统、现场管控设备和电子围栏，利用4G、WIFI、视频移动侦测、音频采集等技术，建立禁入区域的电子围栏，对于人员或设备进入此禁入区域的非安全行为发出声光报警，并通过远程管理平台实时地查看监测点的现场视频，同时与远程监测点进行音频交互，提供集监控、报警于一体的电力施工现场安全监控系统，从而保障电力施工现场的作业安全主要目标为:监控施工人员的不安全行为监控周界内物体的不安全状态作业远程语音指导与现有生产体系结合1.4. 现状安全管控系统一般由电子围栏、现场管控设备和远程监控系统组成，其中电子围栏的构建方式是各类周界安全管控系统的主要差异所在根据应用技术不同，电子围栏主要有以下几种方式：一、脉冲电子围栏脉冲电子围栏是由脉冲发生器和前端围栏组成的智能型周界系统，可识别有意入侵和无意入侵，并能智能识别出入侵位置给予有效阻拦。

其输出为低频低能量高电压的脉冲电压，作用时间极短，不会给人造成伤害脉冲电子围栏主要具有以下优点：1. 兼具阻挡、威慑和报警功能2. 相对于红外对射、振动及感应系统，具有极低的误报率3. 由于采用高电压低能量的脉冲电压，相对于传统的高压电网，对人体不会构成生命危害脉冲电子围栏的主要缺点在于其前端电子围栏属于固定架设，通常需要有围墙（如砖墙、水泥墙、铁栅栏等）的配合安装，适用于固定建筑物外围的安全布防监控，而对于电力施工现场、建筑施工现场或其它有短期临时监控场景需求时，这种电子围栏技术则很难应用，架设布线以及操作都极为不便二、 红外电子围栏红外电子围栏从探测方式分为主动式和被动式进行阐述：1. 被动式红外探测被动式红外探测是利用物体自身向外辐射红外线的原理，根据外界红外能量的变化来判断是否有人或或入侵被动式红外电子围栏的优点在于其本身不发出任何辐射，功耗很小，价格低廉其缺点有以下几点：1）易受各种热源、阳光源干扰2）易受射频辐射干扰3）当环境温度和人体温度接近时，探测灵敏度明显下降，误报率极高4）由于其探测区域为一锥形区域，应用于电子围栏上其探测周界不清晰，施工现场外围人员活动也会引起误报基于以上优缺点，被动式红外探测一般应用于外界环境较稳定的室内，而在电力施工现场，由于环境复杂，各种干扰源较多，被动式红外探测受外界环境影响较大，误报率极高，这种方式显然不太适用。

2. 主动式红外探测主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成发射机发射红外线平行光束，此光束被接收机接收到，经过信号处理后传给报警控制器当人或物入侵到警戒线时，接收机收到的红外信号发生变化从而引发报警主动式红外探测相对于被动式误报率较低，探测距离较远但是其缺点在于安装要求较高：由于红外平行光束较窄，收发端要处于同一水平线一般应用于建筑物、围墙等固定物体上的架设，而在电力施工现场这种临时性的场所，红外收发端的相对位置校准相当困难，而且还受到复杂地形的约束，对于复杂的施工现场地形，安装和平行校准的难度更大三、 震动光缆电子围栏震动光缆电子围栏构成的周界安防由专用接续盒、震动光缆、光缆震动采集装置、报警主控装置等四大部分组成当入侵者试图翻越或破坏围界时，系统收到信号经光缆震动采集装置分析处理后由报警主控装置输出报警信号震动光缆电子围栏的优点主要有以下几点：1. 施工方便，不用挖电缆沟，直接敷设即可2. 抗干扰能力强，灵敏度较高3. 采用光缆为无源探测器，适用于各种复杂地形，可实现对不规则周界防区的探测震动光缆电子围栏的缺点在于其虽有某些震动屏蔽功能（如风雨震动、飞机起降震动），但在施工现场，震动和噪音不可避免，应用受到约束。

震动光缆电子围栏一般应用于周界环境相对简单的小区防盗、银行安防等场所综上述诉，以上电子围栏技术构建的安全监控系统都不适用于环境复杂的电力施工现场根据需求，在电力施工现场的禁入区域，需构建电子围栏、架设摄像机，对禁入区域内的情况进行实时监控，并对意图入侵进入区域的人或物体发出报警，同时与远程监控平台进行信息交互，最终达到保障电力施工现场的作业安全的目的基于以上的需求，本项目中安全监控系统的电子围栏利用视频移动侦测技术设定警戒区域，当警戒区域出现移动的人或物体时，监控系统即会自动识别，从而发出报警所谓视频移动侦测技术，是通过摄像头按照不同帧率采集得到的图像会被CPU按照一定算法进行计算和比较，当画面有变化时，如有人走过，镜头被移动，计算比较结果得出的数字会超过阈值并指示系统能自动作出相应的处理该方式有以下优点：1. 摄像机同时具有监控和报警功能，一机两用，降低成本2. 整个监控系统中所有设备自带无线功能，无需架设网络线路3. 摄像机体和管控设备均装有充电电源，无需架设供电线路4. 现场安装方便，调好摄像机体底座和警戒区域，即可进行工作5. 相对于其他电子围栏技术，灵敏度较高，受外部环境影响较小6. 可移动，可循环利用，节能环保2. 系统架构设计2.1. 系统整体架构电力施工现场安全管控系统由多个电力现场的监控点和监控中心通过网络组成。

监控中心的每台终端都可以按预配权限监控指定监控点每个监控点由一台数据采集转发服务器，多个网络摄像机和多个高精度音频采集设备组成，网络摄像机和音频设备的数量取决于电力现场的区域大小和形状，最终需要达到全区域覆盖监控2.2. 系统逻辑架构整个监控现场的移动监控设备分硬件和软件两部分监控中心通过监控点的数据转发服务器获取各个网络摄像机和视频监控数据和音频监控数据，并在监控终端展示2.2.1. 前台功能前台监控设备类型：带有智能识别功能的网络摄像机，高精度麦克风，支撑摄像机的三脚架，扬声器主要为监控中心提供高覆盖面的监控视频输出，高精度的音频监控以及为监控中心下发的语音信息提供播放的渠道左图为周界监控网络摄像机方案，供电形式有多种，可电缆铺设，也可将蓄电池安装在支架底部，也可将太阳能电池和蓄电池组合，实现24小时不间断监控 上图为监控终端的两种方式，一种是搭载网络摄像机的三脚架形式，高度可达1.5m—1.8m，可视范围更广，并配有声光报警；一种是安全箱形式，声光报警和网络摄像机全部可折叠在箱体内，摄像机高度在0.7m—0.8m，监控终端安装了windows系统的PC机，部署了视频监控客户端组件，可以使用有线、WiFi、4G网络连接到数据转发服务器，进行监控视频或音频的展示。

前台监控区域部署：禁入区域为一矩形区域，在区域任一对角分别架设两台摄像机，即可监控到四条边界和禁入区域（如图示：虚线为摄像机监控范围，阴影区域为移动侦测区域），利用视频移动侦测技术，在每台摄像机监控系统中设定边界位置为监控区域，从而建立禁入区域的周界布防，当侦测区域出现移动的人或物体时，监控系统即会自动识别，从而引发报警2.2.2. 后台功能监控中心的终端展示程序是后台功能的主体分为以下几个具体的功能：视频监控功能，能够实时播放各监控点的所有网络摄像机的监控视频音频监控功能，能够实时播放各监控点的所有麦克风录下的监控音频音频下发功能，能够从监控中心通过麦克风向指定监控点进行语音交互报警消息通知，能够接收到各监控点触发的报警消息，并进行音频提醒，以便让工作人员迅速反映，并做出快速处理监控记录查询，能够在报警事件触发后及时找到现场记录，并进行分析和取证处理2.3. 系统功能架构电力施工现场安全管控系统由前台设备和后台服务构成前台设备主要是监控现场部署的网络摄像机，高精度麦克风，扬声器,数据转发服务器组成后台服务由数据转发服务器上的服务程序和监控中心的终端展示程序构成2.3.1. 视频采集视频功能的主要硬件设备是网络摄像机,本方案选用高清晰广角网络摄像机，适合现场的广角监控。

产品图像采用当前主流的H.264压缩格式，通过WiFi传输流媒体，传输协议使用流媒体标准RTP/RTCP协议网络摄像机和监控中心的展示终端通过数据转发服务器进行数据中转由展示终端下发控制命令，经过转发服务翻译，生成网络摄像机可识别的指令下发并执行2.3.2. 音频采集音频模块的主要硬件设备是高精度会议麦克风，范围5米左右，广角，支持WiFi音频PCM数据按照G.729协议进行压缩，传输至终端后使用G.729协议解压数据并播放监控中心在进行音频监控时通过数据转发服务器和麦克风间接通信，获取音频数据并在展示终端上播放同时也可以把监控中心的语音数据下发到数据转发服务器，由数据转发服务器的扬声器播放以达到和监控点交互的效果2.3.3. 监控展示监控展示终端为安装了windows系统的PC机或智能，部署了视频监控客户端组件，可以使用有线、WiFi、4G网络连接到数据转发服。