一、立项背景

西溪河公司地处交通不便的偏远山区，生产现场点多、面广、线长、人员分散，再加上地质条件差、交通不便等因素，导致企业有限的技术和管理精英难以做到对流域电站作业点的实时督导，特别是在面对突发自然灾害和设备故障应急处理时，电站现场技术资源有限，而相关技术人员又无法迅速到位，这些现象在一定程度上造成了偏远地区流域电站安全生产保障体系和监督体系的短板，推而广之，类似问题几乎普遍存在于公司系统内大部分水电企业。如何充分发挥企业有限技术和管理人才作用，让他们的能力和经验更加快捷、更加广泛、更加深入的释放在作业一线，切实加强企业一线安全生产保障体系和监督体系，正是本项目力求解决的问题。

本项目采用基于WLAN平台的WIFI/4G嵌入式可穿戴移动语音图像传输设备，实现电站作业现场和远程专家（指挥者、管理者或指挥中心等）之间的影像实时传输，迅速将分散于流域各站甚至更远的专业技术人员、管理人员汇聚到一个平台，实时进行监督、交流和指挥。系统还具备自动上传和存贮现场作业人员巡回、检修作业、重要操作等具体工作的实时影像信息、历史影像信息查询回放、用户权限分级控制等功能，同时客户端可运行于电脑和手机等各类平台，极大的提升系统平台应用的便捷性。此项目的有效实施，加强了监督管理，提升了工作人员巡回检查质量，强化了安全监护，对运行操作、维护作业实施全过程监护管理，通过远程指挥支援，实现了现场安全生产远程指挥协调、应急技术支援的技术目标，有助于解决公司现阶段生产经营困难、人员流失大、专业技术人员较少等问题，为公司安全生产提供保障。

二、目的理论和实践依据

该系统作为一种以WLAN平台为基础的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统，具有实时声像交互、影像存储、过程回放等基本功能，平台能迅速集结公司精干力量，及时解决问题。

为了实现上述目的，该系统依托覆盖电厂厂房的AC+AP+POE HYPERLINK "http://detail.zol.com.cn/switches/" 交换机为整体架构的无线网络，将嵌入式WIFI/4G技术的终端设备采集的视频信号，传输至系统后台或交互设备，实现远程实时监督、指挥、支援的目的。

三、研究内容及实施方案

（一）研究内容

基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统作为一种智能可视化系统，具有实时声像交互、影像存储、过程回放等基本功能，平台能迅速集中公司精干力量，及时提出解决问题方案。基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统结构图下：

图1：基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统结构图

基于WLAN平台的流域电站现场作业实时远程智能可视化交互式监督指挥系统主要由系统终端设备、网络传输和服务器及管理平台组成。

系统终端设备：开发具备嵌入式WIFI/4G可穿戴移动语音图像传输设备，工作人员携带终端设备开展工作，对过程进行视频记录，视频文件保存在终端设备并自动上传至后台服务器。

传输系统：由AC+AP+POE交换机为整体架构实现无线方案的搭建，通过合理设置AP位置，实现区域蜂窝覆盖，AC作为旁路模式部署在网络架构中，通过AC实现对全网AP的统一管控，AC管控相邻AP间漫游阈值，读取终端设备信号强度，实现终端设备无缝漫游。基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统网络拓扑图如下：

图2：基于WLAN平台水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统网络拓扑图

服务器及管理平台：数据库用于存储音频、视频文件，通过系统管理平台软件可实现远程视频交互等功能。

（二）实施方案

1.构建基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统平台以及支撑服务器。根据电厂实际需求，搭建基于WLAN平台的水电站现场作业实时远程可视化交互式监督指挥系统以及支撑服务器软、硬件平台。系统管理平台按照功能采用模块化的思想设计，如：历史任务查询、视频存储、多点视频交互等功能。

2.建立覆盖全厂的无线信号网络。根据电厂实际情况，科

学规划，无线信号配置符合电磁兼容相关要求，合理设置AP位置，实现区域WIFI信号蜂窝覆盖。AC管控各相邻AP间漫游阈值，终端设备根据信号强度事先自动切换，实现终端设备在相邻AP间无缝漫游。

3.嵌入式WIFI/4G可穿戴移动语言图像传输设备设计。

（1）硬件设计：设计符合现场作业要求可穿戴音频视频采集装置，电池电力供应时间符合现场工作需要。

（2）软件设计：在WinCE、Linux等操作系统环境下，使用设备驱动来使用WIFI网卡，达到数据传输的目的。

4.电脑及手机客户端

开发具有当今主流移动手机操作系统（Android）的客户端软件和基于windows操作系统电脑客户端软件，能实现手机端、电脑端、系统管理平台以及可穿戴式移动语音图像传输设备视频交互等功能。

四、实施前后收益对比

（一）流域电站缺陷消除率

系统实施前，2018年流域电站共产生缺陷75项，消除缺陷64项，其余处于挂起或者待消除状态，缺陷消除率为85%；系统实施后，2018年累计未消除缺陷加上2019年产生缺陷共60项，通过系统平台整合各站专业技术人员，远程消除缺陷能力大幅提升，消除缺陷57项，缺陷消除率提升至95%。

（二）减少流域站间车辆通行次数

系统实施前，公司常采用将专业技术人员运送至缺陷发生电站的方式消缺，车辆损耗严重，加之流域站间通行道路颠簸陡峭，增加安全隐患；系统采用远程指挥消缺，既降低安全风险，又节约燃油、车辆消耗。

五、项目的效益分析

（一）成果应用和推广的途径

本系统通过整合网络通讯技术和可穿戴嵌入式设备技术，针对电力生产中现场巡检、检修以及应急处置遇到的问题，开创性的提出实时声像指导系统在电力生产中监督指导方案，弥补实时声像系统在电力行业运用的空白，为集团公司“无人值班，少人值守，远程集控”的生产管理模式和四川公司“走出去”发展战略提供有效支撑。系统具有一定的创新性，具有潜在的市场推广前景，值得进一步推广。计划在西溪河公司联补电站实施后进一步在流域电站推广应用。

（二）主要创新点及技术指标

功能模块

创新点及技术指标

功能创新

1、系统的建设，有效解决了公司流域电站分散不便、专业人员不足等问题，最大化发挥现有人力资源力量，确保公司安全生产。

2、优化设计终端设备佩戴方式，方便、快捷、安全、可靠。

3、视频支持自动备份、网络中断连接后自动缓存等功能。

4、支持多用户实时交流，集思广益解决现存实际问题。

5、具备电脑客户端、手机客户端等多平台软件系统，在时间、空间上大大提升了工作效率。