电力施工场地安全监护措施的视频识别研究

梁豪豪

摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。电力行业的发展也不例外，当前，科学知识快速增加的时代，新的科学技术每天都在不断涌现出来。随着科学技术日新月异的变化，出现许多智能化的监控系统，其大量应用给人们的日常生产生活带来了极大的方便。就目前来说，智能化监控系统所应该包括的重点内容应该是和人类使用过程当中方便性能息息相关的门禁管理系统、人员定位管理系统、视频与安保监控系统、应急广播以及通信系统。基于此，本文主要对电力施工场地安全监护措施的视频识别进行相关研究，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：电力施工场地;安全监护;措施;视频识别;智能化监控

引言

针对电力施工场地安全监护措施的视频识别中，要求高精度的同时满足高实时性的问题，提出了一种使用YOLOv3算法的改进方法来识别施工现场监控视频，实现检测在监控视频中的施工人员是否佩戴安全器具。

1无线监护系统

无线监护系统主要涉及到以下方面的内容：在校准接口、计量标准模块与试品建立的模拟信号链路过程中，需要现场操作人员人工接线。建立监护系统的主要功能就是为了避免现场操作人员接线误操作的发生。通过现场操作人员身上携带的监护系统的移动端将现场音频、视频无线传输到监护系统的固定端;系统的固定端通过以太网将数据发到远程监督人员的计算机上，实现监督人员与操作员的实时对话以及对操作员操作动作和操作对象的远程监护。每套监护系统主要由若干系统移动端、一个系统固定端，一个无线数据传输网络和一个远程监护站组成。系统移动端。系统移动端主要由视频解码模块、音频编解码模块、DSPS（数字信号处理系统）和无线传输模块组成。系统移动端的主要作用是通过安装在现场操作员安全帽上的微型摄像头和微型麦克及微型耳机与控制室内的调度员进行实时视频对话。信号处理过程为移动装置采集现场的模拟音视频信息，并由音视频解码器转换为数字音视频信号，经过DSPS处理后的数字信号由无线传输模块进行发射和接收。（2）系统固定端。系统固定端主要由无线传输模块、音频编解码模块、DSP和计算机组成，负责对移动端发来的图像数据进行接收和转发，以及通过音编解码模块实现系统固定端人员和操作人员语音的双向通信。

2视频采集模块

视频采集模块相关内容主要涉及到以下几个方面：系统移动端的模拟视频采集由微型摄像头完成，由于系统移动端要求重量、体积和功耗都很小，所以摄像头选择采用CMOS图像传感器。系统为了减少复杂性，往往采用集成器件，CMOS图像传感器高度集成化不仅具有视频采集单元还具有视频处理单元，开发者使用CMOS图像传感器不仅降低了系统的成本，而且对获得的图像信息读出及处理变得简单而快捷，可以设计出更灵巧的小型视频采集模块。视频解码电路的工作过程为：视频解码器把摄像头采集的PAL制式的模拟视频信号经A/D变换为ITU-RBT.656（8位数据传输）格式的数字信号后，通过TMS320DM642的VP0（视频端口）端口传送给TMS320DM642进行压缩处理，实现数字视频的采集功能。

3YOLOv3改进方法

YOLOv3是由YOLOv1、YOLOv2演变过来的，其大大提高了检测准确率，并且检测速度也较快。本文提出一种以YOLOv3为基础模型。同时对检测出的佩戴安全帽工人及其部件（安全帽、工人）采用多部件结合方法，进一步提高了安全帽佩戴检测的准确率。改进后的神经网络结构：本文对YOLOv3进行改进，提出了特征图深度融合的快速安全帽检测方法。DF-YOLOv3是一个直接预测施工人员佩戴的安全帽位置和类别的多目标检测算法，主网络结构是深度残差网络。针对YOLOv3特征图尺度偏大，預测不准确的问题，DF-YOLOv3在主网络之后又增加了3个卷积层，与YOLOv3原有的3个卷积层共同构建成含有6个不同尺度卷积层的特征金字塔，即：64×64，32×32，16×16，8×8，4×4和2×2分辨率;同时，以2倍步长对该特征金字塔执行上采样操作，与前面的深度残差网络进行融合，形成深度融合的快速安全帽检测模型。这样，提出的DF-YOLOv3可以防止复杂场景中安全帽的错误检测，显著提高施工人员是否佩戴安全帽的检测精度。

4智能化监控在电力施工场地中的应用

4.1定位器的使用

智能化监控在电力施工场地中的应用之一是定位器的使用。在电力工程建设的过程当中，在施工现场当中的工作人员大多数都是一些文化水平相对来说比较低的农民工人这些工作人员由于自身的文化水平有限，因此对一些新生事物的接受能力并不是那么强，更别说对一些电子产品进行熟练操作了。因此厂家要进一步使得系统的人机操作界面能够变得更加人性化，更加方便工作人员进行操作，保证建设过程当中施工工人能够对这些电子产品进行正常操作。一旦电池不够用的时候，要能够发出相应的警告信息，告知工作人员进行更换电池。整个定位器要方便由于现场工作人员的实际使用。

4.2运维工作与系统建设同步

智能化监控在电力施工场地中的应用之二是运维工作与系统建设同步。在电力工程施工建设的过程当中，由于整个工程的工具非常的复杂而且跨度相对来说比较大。整个工程在施工当中所遇到的一系列问题也有待于人们采取积极的措施进行解决。因此整个电力工程从开始施工到施工完成这个阶段所需要的时间非常的长。由于这一问题的存在，就需要整个工程在建设的过程当中，同时开展一定的维护手段对工程进行维护，为了方便维护工作能够跟上施工的进度。最好是在智能化监控系统管理招标设计的过程当中，把系统建设和运维工作委托给同一家单位，只有这样才能够让电力工程的建设进度跟上人们日常生产生活对电力的使用情况。

4.2视频与安保监控

智能化监控在电力施工场地中的应用之三是视频与安保监控。该系统可以保证位于室内的工作人员同时对进场道路入口进厂交通通道以及通风兼安全通道口等部位进行视频上的实时监控，并且可以使管理人员随时掌握施工现场的实际情况。

结语

综上所著，通过将施工现场监控视频作为数据集进行安全器具佩戴检测实验，利用基于图像金字塔的多尺度特征检测和改进的YOLOv3网络的多尺度训练方法，来检测施工人员是否佩戴安全器具。网络在保持较高检测精度的同时仍具有相对较快的速度，基本上满足了作业环境监控视频中安全器具佩戴检测的精度和实时性需求。

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