[发明专利]基于视频分析和RFID的变电站现场人员监控管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力行业变电站领域，特别是涉及基于视频分析和RFID的变电站现场人员监控管理系统及方法。

背景技术

智能电网是目前国家对电网发展的主导方向，智能体现在生产的各个相关方面，其中包括智能安全预警方面。安全是电力生产的前提，目前仅仅依靠人为监督生产的机制，往往对异常事件反应滞后。近年来，安全视频监控系统越来越多地应用于变电站中。随着无人值守变电站的推行，传统的视频监控系统的单一功能已经无法满足变电站监控无人化和智能化要求。在计算机视觉处理科学中，智能视频分析技术主要包括运动目标检测、跟踪、分类等算法，智能视频监控系统能够有效地减少人力消耗，提高视频处理的准确度和实时性。因此，引入智能视频分析技术是变电站视频监控发展的必然趋势。近年来，物联网技术，受到了越来越广泛的关注，引起了世界各国的重视和研究力度的加大。

物联网通常是指对物体具有全面感知能力，对信息具有智能处理和可靠传送能力的连接物体与物体的信息网络。通过智能传感装置，经过传输网络，将物体信息传送到指定的信息处理中心，形成人与物，物与物相连的智能网络。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，利用无线射频信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。而RFID技术是让物品间能够在互联网中通信的关键技术，RFID标签中存储着标准而具有互用性的信息，通过通信网络把它们自动采集到信息系统，实现物品的识别。将智能视频分析技术与物联网中的RFID技术相结合应用到变电站中的危险区域安全预警中，将具有十分重要的意义。

变电站是电力生产的重点场所，须对其环境状况、设备运行、安全生产等各类情况加以监视，特别要对安全生产构成极大威胁的情况加以监视，以防范火灾、爆炸、泄露、失窃及恶意破坏等。在变电站现场中有大量高压危险设备，为了保证人员设备安全，要求凡进入变电站现场(办公室、控制室、保护室、值班室、检修班组室及生活绿化区等不需要安全帽防护的区域除外)进行检修工作、学习、检查、参观、劳动的所有人员均必须佩戴安全帽。而且根据人员性质不同，所佩戴的安全帽有严格的等级之分，在国电系统中，安全帽颜色按照视觉识别系统(VI)规定: 白色代表领导人员，蓝色代表管理人员，黄色代表施工人员，红色代表外来人员。

在变电站的安全生产规范中，对进入变电设备施工现场的要求非常严格，如不允许不佩戴帽子进入现场，也不允许不同身份的人越界非法操作等。但违反安全规定不佩戴安全帽、越界进入威胁区、非法操作等的情况也时有发生，带来的是安全隐患。如果可以通过监控视频数据对进入施工现场的人员佩戴安全帽的情况及跨越禁区进行视频分析识别，通过RFID标签给进入变电站现场的人员设置不同权限，那么就能及时发现未戴安全帽、进入威胁区域及非法操作等现象的发生。   通过变电站现行的工业电视监控系统可以有效地监控到各个设备间的施工状况，保安人员可以通过视频直接观察到施工人员是否佩戴安全帽，或者有违法操作。但是由于一个变电站的监控画面一般都在20个以上，采用人工的方式来巡查画面，会大大降低监控的有效性。研究表明，当一个人同时观察两个监控画面时，10分钟会错过45%的有用信息，22分钟会错过95%的有用信息，同时观察多个监控画面则注意力更加分散。因此迫切需要一个能够自动对工业电视监控系统进行分析的系统和软件，这样可以主动地、智能地、全面地监控整个变电站的施工人员行为；以保证变电站现场的安全。

由于很多时候进入变电站的人员在佩戴安全帽颜色上并未严格按照等级区分佩戴颜色，这样对于外来人员（如学习、参观者等）可能会发生误入危险区域情况，还可能发生不具备操作权限的人员误操作设备，不管对人员还是设备都有重大安全隐患。通过视频分析确定是否佩戴安全帽及是否有人靠近禁区，再通过RFID标签分配人员权限，一旦发现有人员不具备操作权限接近危险区、接近设备时，系统会启动声音警示，并将视频画面呈递给相关人员并保存录像和事件细节，极大提高了现场的安全监控和管理能力。

变电站安全防范系统一般安装具有防止非法闯入并及时报警的变电站电子围栏防盗报警系统，由电子围墙前端和控制主机两部分组成。电子围墙前端安装在变电站四周围墙上，变电站机房内安装电子围栏的控制主机，控制主机发射电子脉冲信号。电子围栏专用合金线，具有柔性和挠性的特点，不能承受较大重量，电子围栏的线缆带有高压电子脉冲，当有人非法越过或剪断电子围栏时，电子线缆必然会被折断和发生断路，当入侵者触及线缆时，会立即受到强烈的电刺激发出报警声光显示，并通过电话拨号器把报警信号通过公共电话网传到电业局监控中心。