［摘  要］变电站作为电力系统中电压与电流的变换及分配场所，对于维护电力系统安全稳定、维持电力正常供应发挥着不可替代的作用。现阶段视频监控的智能化已经成为了主流发展趋势，通过智能视频分析技术既能够对变电站生产过程中的设备异常进行监测及预警，也能够对工作人员及小动物的行为异常进行识别、检测及警报，为变电站的安全生产提供有力保障。

［关键词］智能视频；分析；变电站；安全生产；监控技术

［中图分类号］TU855；TN948.6　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）10–0183–02

智能视频分析监控技术改变了传统监控“被动”的监控状态，通过对视频监控内容进行智能化的主动分析，能够及时对变电站生产过程中的异常状态及突发事件进行预测和警报，在一定程度上缓解了变电站安保人员的工作压力及工作强度，有助于变电站安全生产目标的落实。但现阶段我国智能视频分析监控技术仍处于起步阶段，虽与传统视频监控技术相比已取得了多项突破，但仍然存在自动化及综合性程度低、抗干扰性差、误报几率高等问题，还需持续研发新型技术，不断提高智能视频分析监控技术的灵敏度、精确度及联动性，有效落实变电站电力安全生产监管制度，保障电力系统安全稳定运行。

1  智能视频相关概念

1.1  智能视频定义

智能视频分析技术源于计算机特征性图像提取及分析技术，与传统视频技术相比，能够将选取目标与视频背景分离，降低外界干扰，提升视频分析的精确度。智能视频分析监控技术在智能视频基础上，预设了行为规则，对于违反规则的行为能够及时进行识别及预警，有助于变电站安保工作人员及时对可能事故进行排查及处理，明显提高了变电站安防效率^[1]。

1.2  智能视频显著优势

1.2.1  预见性

变电站作为重要的电力枢纽部门，必须坚持“安全第一，预防为主”的基本安全原则及生产方针。传统视频监控依赖人工进行实时监测，当安全事故发生后才能进行处理及解决，不利于电力系统的安全与稳定。智能视频分析监控技术能够在电力设备出现异常但未损坏时提前做出预警，为变电站安全保障工作人员争取了宝贵的排查及检修时间，有效避免大面积停电、主设备严重损坏等电力事故的发生。同时，智能视频分析监控技术中的人脸识别技术、安全帽佩戴检测及小动物防范技术，能够在工作人员违规操作、工作人员及小动物接近违禁区域时及时发出警报，对于人员伤亡、电缆咬伤、设备外壳破损等事故起到良好的预防效果，显著提高变电站安全生产管理水平。

1.2.2  高效性

传统变电站视频监控需要投入大量的人力资源，需设置专人通过人工监测监控视频异常的方式对变电站安全生产进行把控，既造成了大量人力资源的浪费，同时也增加了工作人员的精神压力及工作负担，长此以往，人工监测人员难免出现疲惫与疏漏，无形中提高了变电站安全生产风险，也为犯罪分子提供了可乘之机。并且，安全事故一旦发生，传统视频监控需要调派大量人力及物力资源对海量视频信息进行人工检索，查找时间长，查找效率低，一旦没有查找到需要的信息，还需大批量返工重复查找，造成了大量人力及物力资源的消耗。并且事故人员换装、光线明暗变化、变电站环境复杂、事故发生突然等问题都会对视频检索的效率造成干扰，既难以为紧急突发事件提供视频佐证，同时、、也造成了大量资源浪费^[2]。智能视频分析监控技术对查找目标的定位、识别、检测技术均已实现了显著突破，处理方式更加智能可靠，显著提高了视频检索效率，有助于第一时间对变电站安全事故进行排查及处理。

1.3  智能视频应用功能及原理

智能视频分析监控技术通过智能处理器对监测目标进行行为判定、路径追踪、异常分析及危险预测，监测到异常行为后通过网络传输至后台监控中心进行处理。智能视频分析监控技术具备人员及小动物入侵检测、人脸识别、危险品识别、安全帽识别、计数检测、自动追踪、设备及电路检测等功能，凭借HOG特征提取方法、Haar特征提取方法及LBP特征提取方法等图像处理技术，显著提高了智能视频监测及识别的精确度与灵敏度；并选用EigenFace特征算法、DPRAdaboost算法等，提高了运动检测、人脸识别检测及图像识别的速度与准确率；通过Blackfin特色指令、Nucleus、uCOS-II等嵌入性操作，提高了智能视频分析监控技术的兼容性、稳定性及处理效率^[3]。

2  智能视频分析监控技术在变电站安全生产中的应用

2.1  变电站相关设备及电力线路检测及预警

变电站相关设备及电力线路的长期稳定运行，是电力系统安全的最基本保障。通过智能视频分析监控技术对变电站相关设备及电力线路进行检测及预警，对于变电站安全生产有着不可替代的意义。将红外热成像仪器接入智能视频分析监控技术中，可以对电力设备及电力线路温度异常变化进行监测，从而对可能故障区域进行有效定位及预测，有效避免设备损坏及电路短路事故。并且，还可以对重要电力设备进行全面录像及异常分析，通过三维成像技术对变电站设备检修图谱特征进行分析，并对设备温度、电流量、工作状态、人员及小动物入侵、环境异常变化等进行实时监测，在DSP和FPGA集成处理环境中对变电站设备异常进行预警，与电力设备及电路检修工作发挥协同作用，共同为变电站电力安全提供可靠保障^[4]。

2.2  变电站人员流动智能监控及预警

2.2.1  行为异常监控及预警

智能监控范围包含变电站周围环境、变电站大门人员及车辆进出、变电站电力设备操作等，通过对变电站周围可疑人员的监测追踪与排查，有助于提高变电站整体安全性，降低外界因素破坏风险。同时，通过对变电站进出人员及车辆的监测，在变电站事故发生后可以第一时间对可疑人员及车辆进行追踪，降低犯罪风险，为变电站电力安全提供有力保障。通过对变电站电力设备操作过程的监控及预警，能够在最大程度降低人为主观因素导致的电力事故，既可以提升工作人员对工作的责任心及重视程度，同时也可以对设备运行状态进行监测，降低人为电力事故风险。

2.2.2  安全帽识别智能监控及预警

安全帽能够在突发情况来临时，对工作人员头部起到良好的缓冲及防护作用，有效避免工作人员因颈椎受力过大，引起瘫痪甚至死亡。但部分车间温度较高，佩戴安全帽会降低舒适程度，部分工作人员易产生侥幸心理，不按规定佩戴安全帽，不利于变电站安全生产目标的落实[5]。通过HOG特征提取方法对安全帽进行识别后，能够迅速对工作人员是否佩戴安全帽进行判断，并对识别出的未佩戴安全帽的工作人员发出警报，提高变电站安全生产管理效果。

2.2.3  小动物防范及预警

变电站普遍建设于城郊，野生动物量明显高于城市中心，小动物误入变电站后存在着啮噬电缆、啃咬设备外壳、随地便等现象，提高了短路风险。通过智能视频分析监控技术中的运动检测及图像识别技术，能够迅速对闯入小动物进行锁定、路径追踪及警报，有助于变电站安保人员及时发现、追踪及清理小动物，为变电站电力系统安全提供有力保障。

3  现阶段智能视频分析监控技术存在问题

现阶段我国智能视频分析监控技术仍处于起步阶段，虽较传统视频监控已取得显著突破，但仍存在自动化程度低、视频存储量大、只能监控预警无法远程处理等问题，无法完全解除对人工的依赖，仍需安排工作人员对智能视频分析监控结果进行处理。并且，智能视频分析监控技术存在误报警现象，这可能与抗干扰技术不成熟、视频清晰度有限等因素有关，整体智能化程度仍有待提高。

4  变电站安全生产智能视频分析监控技术未来展望

4.1  构建综合型智能视频监控、警报及维修系统

为提高变电站安全生产质量及管理水平，智能视频分析监控技术仍需不断研发与完善，在提高智能视频灵敏度及精确度的同时，构建综合型智能视频监控、警报及维修系统，将远程维修系统加入到变电站安全生产智能视频分析监控体系之中，最大程度避免人力资源与物力资源的浪费，既有助于信息及资源的整合，也能够提高变电站安全事故排查及处理效率，综合提升变电站安全生产水平。

4.2  注重变电站视频数据安全，存储分析加密

随着变电站智能化及信息化水平逐渐提高，视频数据及监控信息安全问题也显得愈发重要。因此在提升变电站安全生产智能视频分析监控技术交互性的同时，还需额外注重变电站视频数据安全，对相关数据进行存储分析加密处理，降低变电站安全生产风险。并且，大量的视频数据也会对智能视频分析监控系统造成严重负担，拖慢系统对于需要信息的检索及处理速度。所以还需持续提升智能视频分析监控系统中对视频数据的录制、分析、处理及保存的智能化程度，选择性存储相关视频数据，对于无用信息及时删除，既不会遗漏相关重要信息，也减轻智能视频分析监控系统的存储压力。

5  结语

变电站的运行安全问题，对于社会稳定及电力系统安全均有着重要影响。国家在《中华人民共和国电力法》中也鼓励并提倡变电站持续研发并使用更加先进的管理及监控技术，为变电站生产安全提供有力保障。智能视频分析监控技术具有智能、高效的显著特点，能够对疑似安全事故、设备运行异常、人员行为异常等进行预警，有助于变电站对异常状况尽早处理，显著降低事故风险。但现阶段我国智能视频分析监控技术仍存在自动化程度有限、综合程度低、抗干扰性差等问题，仍需持续对智能视频分析监控系统进行研发与完善，为我国电力系统安全提供更加安全、可靠的保障。

参考文献

[1]谢佳伟，马云.解析智能变电站视频监控系统的应用[J].电子技术与软件工程，2020（3）：253-254.

[2]林孝斌，江浩侠，胡金磊，等.面向变电站安全监控的视频智能终端布点优化[J].电力系统保护与控制，2019，47（12）：146-152.

[3]胡涛.基于深度学习图像识别的变电站监控系统[J].集成电路应用，2019，36（6）：104-105.

[4]朱富云，戴相龙，傅靖，等.基于视频监控的变电站内安全帽检测算法研究[J].电网与清洁能源，2018，34（12）：71-76.

[5]徐军委，刘长胜，孙成龙，等.4G无线视频监控在变电站的应用[J].科技创新与应用，2018（36）：164-165，167.
 
［Abstract］As the place of voltage and current transformation and distribution in power system, substation plays an irreplaceable role in maintaining the security and stability of power system and maintaining the normal power supply. At present, the intelligent video monitoring has become the mainstream development trend. Through the intelligent video analysis technology, it can not only monitor and forewarn the equipment abnormalities in the production process of the substation, but also identify, detect and alarm the behavior abnormalities of the staff and small animals, providing a strong guarantee for the safe production of the substation.

［Keywords］intelligent video; analysis; substation; safety production; monitoring technology