國網(wǎng)重慶市電力公司銅梁供電分公司 趙兵

隨著科技的不斷發(fā)展，我國的信息技術(shù)也在不斷進步，其中以人工智能技術(shù)為代表的信息技術(shù)在人們的生活及工作中越來越普及。對于電力行業(yè)來說，施工作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)管具有成本高、難度高等特點。人工智能技術(shù)可以從很大程度上對施工作業(yè)現(xiàn)場的安全管理人員進行多方面的安全管控，從而實現(xiàn)更好的監(jiān)控管理。本文介紹了工智能技術(shù)的概述，探討了人工智能技術(shù)的運用和發(fā)展趨勢，分析了安全管控與違章識別建立的必要性，提出了基建安全管控與違章識別人工智能系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，以供參考。

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷發(fā)展，我國電網(wǎng)施工作業(yè)現(xiàn)場也越來越點多面廣，安全生產(chǎn)管控工作難度也越來越大，在監(jiān)管過程中，存在管理盲區(qū)多問題，現(xiàn)場施工情況難以全面及時把握，安全生產(chǎn)風(fēng)險難以嚴(yán)格把控。應(yīng)用人工智能技術(shù)，對于基建電網(wǎng)工程建設(shè)的安全管控，以及及時糾正違章行為，就顯得尤為重要。

1 人工智能技術(shù)的概述

人工智能技術(shù)簡單來說，就是以人工智能技術(shù)控制各類機器。人工智能的最終目的，就是通過制造開發(fā)出一種水平能夠與目前人類智慧水平相仿的并且具有獨立自動處理事件或獨立思考問題能力的人工智能處理機器，從它的思維功能上說，它具有推理、證明、識別、感知、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)等各類型的思維力和管理意識活動能力。人工智能在該領(lǐng)域的研究范圍也在不斷擴張，目前來說，其主要的研究領(lǐng)域包括人機語言和圖像識別、自然語言的信息處理及智能機器人等多個方面。

1.1 人工智能技術(shù)的興起

早在20世紀(jì)50年代，人工智能這一概念就已經(jīng)被廣泛提出了，隨后很多的技術(shù)研究者和學(xué)者對其概念進行了更深入性的研究，并且取得了一定的研究成果，具體表現(xiàn)在對SLISP的圖表處理和多語言代碼編寫等多個方面。很快這一項新的技術(shù)被廣泛推廣到很多其他學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域，但由于其他學(xué)科技術(shù)的發(fā)展一直沒能真正跟上它的腳步，所以其中還存在著許多問題，而導(dǎo)致人工智能機器并不能準(zhǔn)確地實時翻譯。

1.2 人工智能技術(shù)的發(fā)展

人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了許多時期的沉淀，相關(guān)研究人員始終沒有放棄研究人工智能技術(shù)，直到20世紀(jì)70年代，相關(guān)的研究人員終于將人工技能技術(shù)的研究取得了一定的成效，開發(fā)出了人工智能系統(tǒng)，因此迎來了人工智能技術(shù)發(fā)展的新高潮。當(dāng)?shù)谖宕悄苡嬎銠C成功完成研發(fā)之后，人工智能信息技術(shù)得到了進一步發(fā)展。由此可見，人工智能技術(shù)的發(fā)展速度和現(xiàn)代計算機信息技術(shù)發(fā)展水平有著極大的密切關(guān)系。

1.3 人工智能技術(shù)的發(fā)展方向

在當(dāng)前信息時代的背景下，如何更好地讓人工智能技術(shù)貼近人們工作和生活，是未來人工智能檢索發(fā)展應(yīng)用過程中必須認(rèn)真思考的一個課題。對于基建工程來說，如果能夠在作業(yè)的過程中，利用人工智能技術(shù)來對作業(yè)過程中的安全管控及違章識別進行更便捷化及高效化的問題處理，能夠在很大程度上提高現(xiàn)場作業(yè)的安全性、紀(jì)律性和規(guī)范性，提高安全管控工作和違章識別工作的管理效率。

2 人工智能技術(shù)的運用

2.1 深度學(xué)習(xí)

隨著時代的不斷發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)的處理工作也越來越重視，而就目前來看，在對大量的數(shù)據(jù)進行處理的時候，人們更傾向于利用人工智能技術(shù)來進行數(shù)據(jù)處理。其中人工智能技術(shù)中的機器學(xué)習(xí)可以從很大程度上，能夠讓人們對數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)計算機模擬，從而進行廣泛研究。根據(jù)學(xué)習(xí)干預(yù)法能夠?qū)⑵浞譃闊o監(jiān)督學(xué)習(xí)和有監(jiān)督學(xué)習(xí)兩種，其能夠通過數(shù)據(jù)反饋和計算權(quán)值綜合設(shè)置技術(shù)來進行數(shù)據(jù)計算和結(jié)果的綜合優(yōu)化，完成對之前輸入數(shù)據(jù)的綜合學(xué)習(xí)。此外，其還能夠在用戶接受新節(jié)點數(shù)據(jù)輸入的時候進行結(jié)果值計算的預(yù)測，這樣可以極大地提升人工智能學(xué)習(xí)的準(zhǔn)確性。

2.2 智能處理

智能處理主要是說，在處理專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)知識的操作過程中，通常都是通過使用智能處理系統(tǒng)，通常是由推理知識庫組成，通過管理知識庫的獲取、標(biāo)識及信息儲存等多個過程管理來直接完成知識庫的管理，然后再通過利用推理功能來對其進行推理，最終可以得到準(zhǔn)確的推理操作結(jié)果。

2.3 人機交互

人機交互技術(shù)已經(jīng)是當(dāng)前人工智能技術(shù)相關(guān)科學(xué)技術(shù)中非常重要的一個研究熱點，其技術(shù)核心功能主要是如何利用更好的技術(shù)幫助我們實現(xiàn)現(xiàn)代機械的智能化，保障現(xiàn)代機械和人類之間交互順暢。人機交互技術(shù)不僅需要通過一些硬件技術(shù)創(chuàng)新進行提升，同時還需要通過將人機交互語音自動識別技術(shù)、手勢及3D交互技術(shù)等融入到具體應(yīng)用中進行實踐學(xué)習(xí)來實現(xiàn)提升。

3 人工智能信息技術(shù)的發(fā)展趨勢

在需要解決應(yīng)用問題時，人工智能信息技術(shù)本身可以對任何意外因素來建立相應(yīng)的解決機制，對任何可能造成經(jīng)濟損失的應(yīng)用問題、意外因素可以進行分析總結(jié)和再分析，并以此提供最為高效的問題應(yīng)對策略預(yù)案，提升非基于預(yù)期意外因素的問題應(yīng)對預(yù)案效果，減少應(yīng)用問題產(chǎn)生帶來的不良影響。尤其是對于科研應(yīng)用領(lǐng)域，科研人員的研究重點主要在于復(fù)雜應(yīng)用問題的分析求解，進而使得人工智能信息技術(shù)可以有著更為高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)計算分析能力，也因此可以能夠更好地為高層次精端信息技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)幫助。

3.1 機器學(xué)習(xí)累計升級

機器學(xué)習(xí)累計升級，也就是說讓智能機器提升自我完善的技術(shù)水平，能夠建立完善機器自我學(xué)習(xí)技術(shù)體系，從而可以從很大程度上提高人工智能技術(shù)的發(fā)展。其中，如果想有效減少機器學(xué)習(xí)累計升級的成本，需將人工智能機器的自主學(xué)習(xí)功能發(fā)展高度限制在人類可完全控制的狀態(tài)下，滿足當(dāng)前法治社會基本倫理道德要求的前提下進行技術(shù)發(fā)展。

3.2 智能化自動識別

現(xiàn)在人工智能識別系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各類領(lǐng)域中，且得到了充分認(rèn)可，對進一步提高我國人工智能識別技術(shù)研發(fā)應(yīng)用管理水平來說，具有巨大的技術(shù)推動力和經(jīng)驗價值。對于人工智能識別技術(shù)來講，其目前處于初步推廣應(yīng)用階段，想要真正實現(xiàn)全方位有效應(yīng)用，還需要獲得來自各界完整的技術(shù)支持，而不僅僅局限于理論。

4 安全管控與違章識別建立的必要性

電力工程現(xiàn)場人身安全的管控主要考慮面臨的三大突出問題：(1)現(xiàn)場作業(yè)安全管理人員本身是否涉嫌違章作業(yè)或者違法違規(guī)作業(yè)；(2)現(xiàn)場是否缺乏安全生產(chǎn)監(jiān)督執(zhí)法檢查及報警信息管理機制；(3)人身安全意識增強教育指導(dǎo)措施落實是否到位。如何正確且有效地讓現(xiàn)場安全隱患被及時發(fā)現(xiàn)，及時規(guī)避，進而消除，這已經(jīng)從很大程度上發(fā)展成為每個施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理的一項艱巨任務(wù)。因此，務(wù)必要分步規(guī)劃建設(shè)電力作業(yè)現(xiàn)場安全統(tǒng)一監(jiān)督的人工智能識別系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)電力工程現(xiàn)場人身安全管控智能化、快速化、全面化的任務(wù)目標(biāo)。系統(tǒng)配套聯(lián)網(wǎng)電力作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控攝像頭，通過采用人工智能識別技術(shù)，有效解決了安全監(jiān)管工作效率低、人力資源成本高、監(jiān)管管理有智能盲區(qū)等問題，實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場全方位過程監(jiān)控可視、可感，風(fēng)險監(jiān)測可知、可控。

5 基建安全管控與違章識別人工智能系統(tǒng)的整體設(shè)計方案

5.1 移動端的功能介紹

移動端有很多功能，例如電力施工工地檢修人員作業(yè)過程實時監(jiān)控可視化：針對安全電網(wǎng)現(xiàn)場檢修作業(yè)的各種流程，利用現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備和人工智能識別系統(tǒng)進行互聯(lián)互通，能夠更為高效地實現(xiàn)多方管控。例如安全電網(wǎng)作業(yè)檢修人員遠程預(yù)警監(jiān)控中心，人工智能識別系統(tǒng)自動進行數(shù)據(jù)綜合處理分析，智能準(zhǔn)確判斷現(xiàn)場檢修作業(yè)的安全隱患風(fēng)險，及時對施工作業(yè)現(xiàn)場檢修人員作業(yè)過程中的各種突發(fā)事件情況信息進行及時告警，保證現(xiàn)場檢修作業(yè)得到智能化遠程監(jiān)督。

5.2 PC端功能各個模塊的介紹

人員管理模塊：主要是采集相關(guān)工作人員的信息，并且統(tǒng)一記錄與安排，并且可以從很大程度上監(jiān)控他們的安全穿戴以及安全行為是否合格，并且將這些相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行處理。

(1)機械監(jiān)控模塊：這主要是將機械監(jiān)控模塊中的數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)中，從而讓相關(guān)的管理人員能夠進行提醒與警示。這也就是說，可以有效地監(jiān)管相關(guān)工作人員的操作，判斷其是否違規(guī)，如果存在違規(guī)情況，那么管理人員就可以對相關(guān)工作人員的操作進行提醒與警示。(2)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺：數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺主要是各個平臺的匯總，也就是說匯聚了各個模塊的應(yīng)用于一身。通過數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，可以廣泛的對各個模塊中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與處理。

5.3 施工作業(yè)現(xiàn)場遠程檢修作業(yè)監(jiān)護及預(yù)警

主要包括幾項內(nèi)容：(1)未佩戴安全帽識別。根據(jù)現(xiàn)場要求，監(jiān)控視頻終端對于所輻射區(qū)域內(nèi)施工人員是否佩戴安全帽進行檢測識別，一旦檢測到未佩戴安全帽即觸發(fā)告警，并將告警圖片及違章信息推送客戶端，同時觸發(fā)現(xiàn)場語音告警；(2)未正確著裝識別。根據(jù)施工要求，可以設(shè)定某個或多個監(jiān)控終端，對于視頻輻射區(qū)域內(nèi)著裝短袖短褲的行為，進行識別檢測并做出預(yù)警；(3)關(guān)鍵人員缺崗識別。根據(jù)施工現(xiàn)場要求，可以結(jié)合黃馬甲、紅色安全帽、人臉識別三種識別模式，對施工現(xiàn)場管理人員、關(guān)鍵人員是否到崗到位進行有效識別，并對未到場情況進行預(yù)警（可設(shè)置檢測間隔時間）；(4)未佩戴安全帶識別。當(dāng)施工作業(yè)區(qū)域進行攀塔、登高等危險動作時，如檢測到未佩戴安全帶將觸發(fā)告警，并將違章行為發(fā)送平臺終端，進行及時制止，避免違章行為轉(zhuǎn)化為安全事故；(5)吸煙識別。指定區(qū)域有人做出吸煙動作，視為現(xiàn)場有人吸煙，即識別為違規(guī)行為并預(yù)警；系統(tǒng)可自動識別人員是否有抽煙行為，若有，則報警；同時識別手部動作和嘴部香煙；(6)雙鉤識別。當(dāng)人員在施工作業(yè)區(qū)域進行攀塔、登高等危險動作時，對雙鉤佩戴情況檢測，保障作業(yè)人員是在佩戴雙鉤的情況下作業(yè)；(7)圍欄識別。在危險作業(yè)區(qū)域或者施工區(qū)域，對圍欄內(nèi)存在人員闖入的情況進行告警提示。室內(nèi)、室外均可檢測；(8)速差保護器識別。當(dāng)人員在施工作業(yè)區(qū)域進行攀塔、登高等危險動作時，對速差保護器情況進行檢測，保障作業(yè)人員是在攜帶速差保護器的情況下作業(yè)。

5.4 配套施工現(xiàn)場終端數(shù)據(jù)采集管理

通過施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端實時視頻拍攝，對人臉、人體、物品、人物結(jié)合、姿態(tài)分析、場景分類檢測與特征提取、高密人臉抓拍、高俯角人臉識別，多層級、多維度進行識別聯(lián)動，助力生產(chǎn)，保障安全。

5.5 施工作業(yè)現(xiàn)場綜合數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢

數(shù)據(jù)統(tǒng)計是一個承上啟下的層級，主要負(fù)責(zé)將施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和圖像進行存儲和處理，采用負(fù)載均衡策略將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、比對、查詢?nèi)蝿?wù)分配到相關(guān)服務(wù)器上，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用場景，進行差異化數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)層相關(guān)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用包括以下方面內(nèi)容：

(1)統(tǒng)計報表：統(tǒng)計報表可以按用戶實際需求，生成報警事件的分類統(tǒng)計報表或統(tǒng)計圖表。(2)報警事件管理：可以對現(xiàn)場各類安全行為分析結(jié)果進行管理和展示，可以查看實時最新的報警事件或按安全行為分類查看報警事件。(3)設(shè)備管理：包括查看設(shè)備、添加設(shè)備、管理設(shè)備子模塊，可以查看現(xiàn)場監(jiān)控攝像頭實時分析結(jié)果和監(jiān)控視頻，添加設(shè)備模塊可以動態(tài)新添加攝像頭，方便現(xiàn)場用戶部署使用，設(shè)備管理模塊可對監(jiān)控攝像頭進行管理和設(shè)置，如部署位置、名稱、編號、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、視頻分析參數(shù)等。(4)場景識別：主要包括區(qū)域闖入識別、未戴安全帽識別、未正確著裝識別、關(guān)鍵人員是否到位識別、未系安全帶識別等。

6 結(jié)語

總之，在基建安全管控與違章識別探索中應(yīng)用人工智能技術(shù)，是極其重要的。在作業(yè)現(xiàn)場及監(jiān)控系統(tǒng)中利用現(xiàn)代人工智能，通過語音、移動端等多種方式完成本地及遠程告警，并根據(jù)應(yīng)用場景對視頻采集組件進行云端自定義算法升級，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場環(huán)境進行全方位、實時自動智能安全監(jiān)控，大幅降低施工現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險。