(安徽南瑞继远电网技术有限公司安徽合肥230088)
摘要:基于“互联网+”视频的工程与运维服务行为管理系统为企业提供统一的工程服务信息化平台,实现工程服务在线报修及查询、人员信息及派工管理、服务过程管理、远程视频协助、设备管理、评价考核及运维故障知识库等功能,提升工程服务水平和服务质量,提高客户满意度。本文利采用云计算技术结合的云服务体系架构设计计、基于3G/4G的视频数据传输技术。本系统的应用可以为电力系统的安全稳定运行提供支撑和技术保证,从而降低人力成本,提高电网运行的可靠性,下一步将提升功能应用,推广其应用范围,创造更大的经济效益和社会效益。
关键词:互联网+;服务流程;智能分析
引言:国内工程企业的信息管理水平目前处于上升阶段,但管理手段还是相对落后,与国外的同类企业相比差距较大,虽然信息管理技术的使用企业较多,但信息管理技术在工程管理中的应用范围却不够广泛,大多集中在对工程的造价及施工组织设计等施工前期阶段,而在施工过程中的进度、质量、成本控制方面应用较少,信息系统大多定位在信息检索查询和打印报表上,局限于局部的过程,无法实现不同类别间数据的关联、整合及分析,并且大多数都是单机运行,信息交换依然基于纸介质来进行,没有实现信息共享和自动传递。
目前,电力公司针对电力巡检、检修等现场作业制定了标准化作业指导,提升了标准化作业水平,但是缺乏对现场指导书实际执行情况的管控,有部分电力公司逐渐引进了移动视频监控系统用于监控作业现场人员作业行为。目前,电力公司的移动视频监控主要应用于变电站施工、检修现场等安全防护场景。随着视频应用的深入,已有相关公司就视频智能分析技术应用做了初步的探索,例如有的厂家利用基于视频识别技术对操作后的开关状态做复核,有的厂家利用视频技术读取相关表计读数等等。但是还没有一个公司完全做到对特定工作场景的工作行为识别管理,随着电力作业信息化应用不断深化,作业安全行为分析市场容量不可小觑,必将吸引科研单位或企业加强这一技术的研发,积极开发成型产品。
1产品概述
基于“互联网+”视频的工程与运维服务行为管理系统为企业提供统一的工程服务信息化平台,实现工程服务在线报修及查询、人员信息及派工管理、服务过程管理、远程视频协助、设备管理、评价考核及运维故障知识库等功能,结合设备管理、工程与运维管理、视频监控技术实现工程服务事前预警、事中处理、事后分析的全程可视化管理,用技术加管理手段加强对工程服务的安全、质量、时效管控,提升工程服务水平和服务质量,提高客户满意度。
2系统架构
采用云计算技术结合的云服务体系架构设计,内容如下:
2.1整个系统软件采用模块化设计,能平滑升级扩容,系统所选择的设备技术先进,保证今后3~5年系统的功能、性能始终成为主流。
2.2当服务器(或平台软件)故障、平台侧网络中断时,不能影响全系统的图像存储(宕机时录像也应该保持),不影响各个监控中心实时监控图像,不影响所有桌面客户端上正在浏览的实况图像。
2.3系统管理平台融入智能应用、集成整合以及数据挖掘应用功能,使应用平台整体的信息化服务水平大大提高。
2.4可靠性上,NGN架构将信令和媒体处理分开,管理服务器的单点故障不影响整网业务,多个媒体服务器组成集群系统,通过动态负载分担技术实现媒体数据的智能管道传输,当一台媒体转发服务器发生故障后,转发业务自动切换至其他正常的媒体转发服务器上,不影响系统的正常业务。存储系统作为事后取证的重要业务部件,需要更高的可靠性。这种可靠性不仅局限于常用的RAID技术来保证阵列的可靠性,还需要进一步避免存储机头、存储接入网络的单点故障,构建可靠的云存储系统。使用存储服务器备份技术,保障存储服务器故障下的备份切换,确保存储业务的持续性和可靠性。当存储服务器发生故障时,监控前端的存储数据流自动牵引至备份IPSAN上,故障恢复后监控前端的存储数据流又被自动牵引至主存储IPSAN上。对故障前和故障后的录像并进行检索和回放,数据无丢失,最大限度保障录像的持续性和可靠性。
2.5在系统横向扩展方面,智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上,应该非常方便的扩展容量,可方便实现更大容量的视频监控系统。在纵向扩展方面,视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口,用户可在其基础上进行二次功能开发(如图像智能分析等)。系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。
2.6操作系统级的安全规范满足国际C2级标准,可以保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定,数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户(数据库管理员)设定。系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。
系统架构
3基于3G/4G的视频数据传输技术
系统采用3G/4G作为无线接入方式。鉴于传输的视频数据量较大,采用拥有更高压缩比的第二代压缩技术的H.264算法进行视频压缩。视频传输过程中网络带宽为3G的均值码率300kb/s,传输延时约为50ms,路由队列管理则选用最简单的直接丢弃方式。3G信道的示意图如下:
从低带宽传输视频的角度考虑并兼顾视频传输的高效性和可控性,网络传输协议在网络层用UDP实现,而可靠性和可控性由应用层的RTP/RTCP完成。为了提高网络利用率,将RTP包的MTU(MaximumTransmissionUnit,最大传输单元)定为512,以适应3G/4G的网络传输环境。
为了防止3G无线网络出现因外界干扰、远近效应、小尺度衰落等导致丢包率波动而产生的伪拥塞现象,引入一个低通滤波器,以便在真正拥塞发生时及时调整传输速率,并保证传输速率的平滑,避免出现码率的振荡调节。经过滤波的丢包率数据能更好地反映网络的实际情况,从而有效调整视频数据的发送模式。在网络状况较好的情况下可以使用CIF画质并逐渐提升帧率,但是如果网络出现了拥塞可以改为QCIF画质并逐渐下调帧率。目前的码率控制算法中,基于AIMD(additiveincreaseandmultiplicativedecrease,加性增乘性减)的算法由于其较小的计算复杂度得到了广泛的应用。但是由于该算法是线性的,不能对快速变化的无线网络提供较好的适应性和快速收敛性。为了减少发送端的计算量,采用基于Gilbert信道吞吐量公式的一个简化模型:
业务流程示意图
企业可依托行业结构,与合作公司建立完善的本地化技术服务体系,通过工程与运维服务行为管理平台管理整个工程运维过程,做到事前预案、事中处理、事后分析。
4.1事前预案
自动派单:管理平台接收到运维申请后,根据相关信息自动匹配相应本地化服务公司,发送相应运维服务单,并在服务单中列明客户、地点、时间、故障设备类型、运维服务所需的技术及工具等相关信息。
自动预警:本地化服务公司接收到派工单后,与客户进行沟通了解现场情况,初步确定运维处置方案,并将运维工作地点、时间、人员、故障原因分析及解决方案等相关信息反馈至调度中心,系统根据预案信息、风险类别进预案。
4.2事中处理
实时监控:运维服务人员至现场后开启智能终端设备,通过3G/4G无线信号与调度中心建立通讯,系统检测到终端设备,并与之前预案相关联,开启实时监控布防,并记录服务过程。
智能分析:系统通过对现场视频进行运动检测等智能分析,实时对人员作业合规性、服务标准化等行为进行检测,对违规行为进行告警并记录,实现运维服务行为全程可视化管理。
远程协助:当现场人员遇到技术难点,需要技术支持时,可以通过智能终端向平台发出申请,调度中心将安排技术专家进行远程视频协助,通过双向可视对讲,指导现场运维工作。
4.3事后分析
运维记录:运维结束后,系统会将该次运维行为生成运维服务报表,记录服务过程告警事件并附照片及录像记录。
统计报表:事后通过自动化的智能分析预处理,将杂乱无章、毫无逻辑的监控视频录像进行梳理,自动获取视频内事件及目标的关键信息,生成各类作业行为管理报表,通过对运维服务违规行为大数据分析,挖掘事件关联及产生原因,制定相应改进措施,提升运维标准化水平。
考核管理:通过对各本地化服务公司运维服务记录进行大数据分析,对各公司运维服务水平及产品质量进行考核,通过奖惩结合,不断提升各公司运维服务水平及产品可靠性。
5结束语
预期目标是开发基于“互联网+”视频的工程与运维服务行为管理系统产品,实现工程服务在线报修及查询、人员信息及派工管理、服务过程管理、远程视频协助、设备管理、评价考核及运维故障知识库等功能,结合设备管理、工程与运维管理与视频监控技术实现工程服务事前预警、事中处理、事后分析的全程可视化管理,提升工程服务水平和服务质量,提高客户满意度。目前该产品试点运行稳定,用户反应良好,能够为电力系统的安全稳定运行提供支撑和技术保证,从而降低人力成本,提高电网运行的可靠性,经济效益、社会效益明显。下一步将推广其应用范围,创造更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]刘定通.复杂背景下视频运动目标检测与跟踪算法研究.电子科技大学,2015。
[2]许为龙.基于主动轮廓模型的运动跟踪系统的研究.哈尔滨工业大学,2010。