作业监控（精选9篇）
作业监控 篇1
摘要：分析电力小型作业特点, 总结出管控三要素——人、范围、工作票, 并结合安卓手机应用、图像自动识别、GPS定位等技术建立安全管控系统, 有针对性地解决电力小型作业现场安全监控问题。
关键词：电力,小型作业,定位技术,安全帽识别,openCV
0 引言
小型作业广泛存在于电力系统, 主要涉及表计轮换、采集终端安装维护、线路及光缆巡视维护等工程。这类工程具有点多面广位置不易确定、作业时间短不易把控、作业电压等级低容易麻痹、生产计划临时变动频繁、到岗到位执行难等共性, 因此造成无票作业、超范围作业、违章作业等违章行为屡禁不止, 给安全管理带来很大压力。鉴于此, 有必要采取措施, 有效规范现场员工工作行为及工作作业流程, 使小型作业可控、能控、在控。
1 方案设计
现场作业安全风险监控系统包括服务器、客户端、现场安卓手机客户端。安全人员从客户端开始实施现场工作任务派工单管理, 包括开票、制定工作范围、制定现场照片类型、派工单查询、负责人管理等, 要求作业人员通过预安装手机客户端, 实现现场工作状态的反馈及照片的实时上传, 并实时与主服务平台进行数据逻辑互动。数据库后台通过智能分析各类上传照片, 判断现场工作是否在作业范围, 工作地点及工作人员是否符合要求。监控系统硬件网络部署如图1所示。
数据库服务器作为数据中心, 用于存储所有的采集数据、流程数据和后台分析结果数据, 采用Oracle 11g作为软件平台。Web服务器作为客户端与手机的通信服务器及中间件, 可自动根据手机上传的图片进行安全帽和人脸的自动识别, 并能定时和立即定位手机所在的位置。手机客户端是为现场人员配置的一套软件, 具有上传图片和定位功能。监控系统工作流程如图2所示。
2 关键技术分析
2.1 定位技术
为了更准确并方便地定位手机持有人所在的位置, 采用了GPS+基站三角双重定位技术对手机进行定位。GPS定位需要手机开启GPS定位功能及允许, 直接采用An-droid的开发包获取经纬度信息。核心代码如下:
location = locationManager.getLastKnownLocation (LocationManager.GPS_PROVIDER) location.getLongi-tude () //获取经度
本案例采用基于电信基站的三角定位方法, 需调用电信开放的WebService接口。由于电信协议基于Web Serv-ices Description Language (WSDL) , 因此可以通过基于eclipase的开源开发包Axis2 对该WSDL进行反向解析, 进而生成调用接口的实际Java函数[1]。其原理大致如下:首先获取服务小区和邻近小区的相关信息;然后将上述小区的信息上传到服务器获取经纬度, 经纬度信息 (单位为度) 与根据RSSI算出的距离 (单位为km) 需转换成统一单位;接着采样可信度相对较高的3组数据, 运用三角形质心算法得出手机当前的位置信息。三角形质心算法的基本思想是:计算三圆交叠区域3个特征点的坐标, 以这3个点为三角形的顶点, 未知点即为三角形质心, 未知点的坐标是相对于原点的千米数, 先将千米数转化成经纬度, 然后与原点的经纬度相加, 就可得到手机的位置信息。
尽管在实际应用过程中, 基站定位精度很大程度上依赖于基站的分布及覆盖范围, 但是仍可以填补GPS信号无法覆盖的区域。通过双重定位, 可以很好地确定人员的工作范围及移动路线, 从而有效把控工作地点与工作票要求地点的一致性。
2.2 安全帽及人脸识别算法
由于安全帽是静态的, 因此其识别相对于动态的较为简单, 只需考虑区域识别算法及抗干扰算法即可。通过背景减除法, 分析当前帧与背景帧的差分, 就可以进一步得到目标位置信息, 再加入颜色识别和头部识别算法即可完成一次识别过程。目前, 国家电网公司主要以蓝色和红色安全帽为主, 颜色的识别并无难度。头部的识别可根据场景的比例定义, 如安全帽占人物比率的20%等, 系统提供三角形区域定义用以识别头部[2]。
区域识别核心算法:
式中, D (x, y) 表示分割出来的识别区域;fk (x, y) 函数表示获取第k帧的图像;x、y表示一帧图像中的像素点的x、y坐标;k表示帧序号;T表示现场的调节阀值。
先平滑处理k及k-1 帧的图像, 然后用帧差法相减。根据现场环境及经验进行调节, T过大可能产生空洞, 过小图像噪点又会过多。
抗干扰算法通过一个增益因子, 适当调节帧间的信号差, 然后累加到背景帧中。通过调节增益因子, 可以获得最佳的背景图像[3,4]。
式中, Φ (i+1) 为i+1 帧前背景的一个像素点的图像估值;k (i+1) 为i+1帧增益因子;α为渐消因子;B (i+1) 为帧的灰度。
对于人脸识别算法, 本文采用OpenCV开源的视觉库。OpenCV是一个开源的跨平台计算机视觉库, 可以运行在各类操作系统上;轻量级而且高效, 由一系列C函数和少量C+ + 类构成, 同时提供Python、Ruby、 MAT-LAB等语言接口, 实现图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。OpenCV实现了基于PCA的特征脸人脸识别算法, 整个算法又分为样本训练和人脸识别两个过程。在样本训练阶段, 其将样本库中的人脸图像转换为特征向量表示, 并投影到PCA子空间, 最终将这些向量数据保存到XML文件中。在人脸识别阶段, 其同样使用PCA子空间的向量表示待识别的人脸图像, 通过计算待识别人脸图像向量与样本库中人脸图像向量间的距离, 寻找其中最相近的人脸图像, 作为识别结果。
3 结束语
该监控系统在一个平台上实现了对设备日常运行的监测, 对异常情况的报警, 可大幅减少工作的盲目性, 减轻信息通信设备日常管理的压力, 提高工作的针对性和效率, 降低信息通信设备的维护成本;同时, 其作为辅助安全管理手段, 有效规范了作业行为, 减少了触电、误碰等事故的发生。
参考文献
[1]黄初指.网络爬虫在电力广域网信息收集中的应用[J].福建电力与电工, 2008 (3) :45~48
[2]邢卓异.基于图像的目标识别与跟踪方法研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2007
[3]ZENGWei, ZHUGui-bin.Point matching esti mationformovingobjecttrackingbasedonkalmanfilter[J].TheIEEEInternationalConferenceonComputerandInformationScience, 2009:1115~1119
[4]PENGJie-li, LIUYan.Targetdetectionmethodincaseofob jectsinteg rating into thebackground[J].ElectronicScienceandTechnology, 2012 (11) :102~104, 108
作业监控 篇2
起重吊装作业预防监控措施
中铁十九集团
灯辽高速公路项目经理部第一分部
起重吊装作业预防监控措施
一、加强全员的安全教育，使广大职工牢固树立“安全第一，预防为主”的意识，克服麻痹思想，组织职工有针对性的学习有关安全方面的规章制度和安全生产知识，做到思想上重视，生产上严格执行操作规程。起吊机械设备的操作工，必须经专门安全操作技术训练，考试合格后方可持证上岗。严禁酒后操作。
二、坚持经常和定期安全检查，及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞，奖罚当场兑现；坚持以自查为主，互查为辅，边查边改的原则；主要查思想、查制度、查领导、查隐患，并制定详细的起重吊装作业安全注意事项：
１、起重吊装作业前，应确定工作步骤、施工方法及安全措施。２、起重吊装作业前清除工地及所经道路的障碍物，做到工地整洁、道路畅通。
３、使用新工具或采用新工艺时，必须经过技术鉴定，并应制定出相应的安全措施。
４、各种起重机械使用前，应进行试吊。试吊时，还应对起重机械进行全面检查，确认良好。试吊包括静载重和动载重。静载重试吊的重量应为标定吊重的1.25倍，吊起重物0.1～0.3m高，停留10min，对各部位进行检查。动载重试吊的重量为标定吊重的1.1倍，起到适当高度后，做扒杆转动等动作，再检查吊机各部位是否良好，经确认合格后，方可使用。
５、各种吊机在使用和走行时，应有良好的道路。６、起重工必须熟悉施工方法、起重设备的性能、所吊重物的特点和确切重量以及施工安全的要求。
７、吊机指挥应由对起重作业有经验的人员担任。指挥人员的哨音、手势和旗语应宏亮、正确、清楚。如遇有妨碍司机视线处，应增加传递信号人员。
８、起重工在工作时应集中精力，明确分工，服从统一指挥。９、起吊重物时，起重扒杆下不得有人停留或行走。吊机停止作业时，应安止动器，收紧吊钩和钢丝绳。
１０、采用扒杆起吊重物时，扒杆、吊具的材料必须符合起重重量的要求，缆风绳和地锚必须牢固。
１１、起吊重物时，首先应明确其重心，确定应使用的吊具和捆扎部位。两支点起吊时，两千斤头（索）之间的夹角不应大于600。１２、起吊重物时，吊具捆扎应牢固，应封钩防滑脱。捆扎有棱角或锋口的物体时，吊具应垫以铁瓦、橡胶、麻袋等物。起吊物件时，应拴溜绳。
１３、起吊重物时，应垂直起吊。严禁用吊钩钢丝绳在倾斜的方向拖拉重物或斜吊。
１４、起吊重物转移时，应将重物提升到所有遇到物体高度的0.5m以上。
１５、起重机司机及起重工作人员在工作时不得擅离岗位，严禁将重物起吊后离开。司机不得擅自改变操作程序和方法。
１６、采用两台吊机同时起吊一件重物时，应在现场施工负责人的指导下进行。在起吊过程中，两台吊机必须均衡起落重物，使各自分担的起重量不得超过其容许的负荷能力。１７、起重所用的钢丝绳应不起油、无死弯。
作业监控 篇3
一、可视化监控中发现正确解题思路和流程
“电子书包具有呈现力、重现力强,传送能力出众,易于操控,学习参与性高等特点,在实际教学中能够有效提升教与学的效果。”[2]其传送能力出众的特征,不仅有助于教师向学生传送相关解题示范例题,而且易于操控的特性也便于学生及时上传其解题步骤及遇到的问题。再加上电子书包呈现力和重现力强的特征,可以让教师对全班学生的课堂练习进行全程监控,根据学生上传解题中遇到的问题及绘图、写作流程等,再现其解题的具体思维过程。湛江市第十六小学L老师上“三角形的面积”一课时,在复习长方形、正方形、平行四边形的面积后,就将探究三角形面积的问题情境呈现给学生。完成任务一:用三角形拼成平行四边形。当学生利用电子书包呈现的一个三角形旋转180°或者复制到对面构造出平行四边形后,教师对这一正确的解题思路进行归纳:“无论是旋转还是复制的三角形与原来的三角形都可以完全———”当学生说出“重合”或“相等”后,由学生归纳:“只要是两个完全一样的三角形就可以拼成一个平行四边形”。然后,再让学生利用电子书包拼图,进一步发现需要有一条“共同的边”,才能构成平行四边形,而其中一个三角形的面积刚好是拼成平行四边形面积的一半。因此,三角形的面积等于平行四边形的二分之一,即底乘高除以二。这样,推导三角形面积的“拼图—找共同边—推公式”三步解题思路和流程,就以可视化监控方式形象地展示了出来。
在传统的课堂作业监控中,由于作业结果无法及时上传汇总,教师难以全面了解学生解题思路的进展动态,很难向全班展示并及时强化正确的解题思路,展示正确的解题流程。而电子书包,只要教师将学生的解题方法和流程连接到大屏幕的电子白(黑)板上,学生即可看到其他同学的解题进度和每一步的思维方式。教师可视化监控的目的是发现学生解题思路和程序上存在的问题,这样的可视化作业监控,主要是让学困生看明白其他同学正确的解题思路,学会一步步正确解题的流程。在上述以导入新课为目的的探究式作业中,则主要通过展示优秀学生的正确解题思路,引导全体学生学会从已有知识中发现新问题,探究出解决新问题的思路,懂得怎样去探索未知领域的一般流程。为此,教师需要根据两种作业的不同目的,结合所教班级学生的层次差异和总体水平,编制好有针对性的两类题库。针对以旧导新的作业,需要准确定位新旧知识的衔接点,从强化旧知识的支撑点出发,设计一系列有助于推导出新知识的练习题。将“以旧导新”的思维和流程以图形、数字链条等方式予以可视化的再现,让小学生懂得怎样去推出新知识的操作流程。对新授课知识的巩固性练习,则主要针对本节课、本单元的重点和难点,设计出由简到繁、由易到难的练习题。通过可视化的同步练习,逐步引导学生自觉强化正确的解题思路和流程,悟出知识之间的内在联系;透过具体的题型变化,掌握其不变的解题规律,明确其非本质特征演变的各种形式。
二、可视化讲解中强化正确解题思路和流程
在可视化作业监控中发现正确解题思路和流程后,如果多数学生已经懂得并掌握,则只对少数学困生进行微视频辅导讲解。如果多数学生只能意会不能言传,更不能保证做对的情况下,则必须让全班同学观看凸显正确解题思路和流程的微视频,然后再予以强化训练。无论是针对少数学困生的纠错微视频,还是面向全班同学的正强化微视频,其目的都是为了强化正确的解题思路和流程。因此,讲授和突出的重点没有区别,只是观看对象不同。之所以教师必须制作这样的微视频,而不是当堂在黑板上给学生讲演,不仅因为这样的微视频可以凸显解题思维的轨迹和每一步流程,而且教师在制作微视频过程中由于充分考虑了时间的限制,因此讲解极为精炼。教师制作这样的微视频,在时间上一般控制在3~5分钟内。程序通常是:呈现问题情景—明确思考方向—选择公式或相关原理—正误解题对比—凸显正确思路—总结精简流程。其中,明确思维的方向需要从已知条件、旧知识基础等方面分析,启发学生为什么必须确定这样的思路方向才有助于问题的解决。可以在“正误解题对比”中,让学生看到原来自己理解的错误,或者看到按照原来的思路走进死胡同的结局,从对比中明确哪些是正确的思路和最佳解题捷径,并以三维图像、鲜明的色彩、声音加重等方式,可视化、可感化地突出正确的思维方式和解题程序。
L老师在布置三角形面积的推导课堂作业后,让学生总结三角形面积公式前,就通过微视频让学生观看了小芳快速正确推导三角形面积计算公式的过程。小芳的解题思路和动作,摸着头想问题的疑问,准备的几种解题思路,最后选定拼图,再从平行四边形面积推导三角形面积计算公式等环节,都以微视频方式,按照小芳儿化般的自言自语,生动形象地展示了出来。微视频中小芳动手拼图、推导公式的过程,细致入微地彰显了三角形面积计算公式的推导步骤。
三、错题智能分析及可视化纠错
定位错题,进行智能分析。在每次作业后,错题智能分析模块都可对错题情况进行智能统计分析,包括整个年级、班级以及每位学生的错题情况,教师可以据此准确地了解每位学生对知识点的掌握状况。学生可以据此了解自己的知识结构,了解哪些知识掌握不够,明确自己每个知识点的掌握情况在整个年级中所处位置。这些功能是通过智能分析模块“所提供的错题雷达图和答题得分率来实现”的[3]。但无论是针对个体知识结构的分数雷达图形描述,还是以班级为单位生成的条形图、圆饼图等,都只能告诉师生作业的错误点,不能告诉为什么错,怎样纠错。因此,需要针对错题以可视化的方式解剖错误,并以可视化的流程予以纠错,才能让小学生看明白错误所在,掌握纠错的方法。对学生运算中的细节问题、少数学困生理解中的困难,因其错误主要来自学生个体粗心和理解力差,并不是这些试题本身难度大造成的。因此,这类错题主要由学生相互合作予以纠错。针对学生自主合作不能解决的班级教学难点问题,则需要教师以“数—形”转化的可视化方式予以集中纠错。如湛江市第十六小学X老师,在讲授“分数概念(二)”时,就针对学生对分数单位理解的困难,设计了大头儿子量床和沙发的动画视频,将抽象的分数单位,以领带之形予以可视化,从而达到了化难为易的效果。让学生看到领带折叠一次是,折叠两次就是两个相乘等于,折叠三次就是原领带的,从而纠正了领带折三次是的错误理解,更纠正了一些学生认为只能把一根领带作为单位进行度量的误解。
四、可视化定向锤炼拓展解题技能
通过教师的可视化集中纠错,学生纠正了错误认识,但是学生正确解题技能的形成还需要反复练习,需要专门的针对性巩固练习。为此,教师需要针对错题类型,借助电子书包以可视化的色彩、加黑等手段,凸显练习题目中的易错点,以引起小学生注意并回忆出正确的解题思路和流程。然后,让小学生以可视化的方式开始练习。通过推送排一排、画一画、算一算、说一说等可视化、可感化的作业流程监控,让小学生直接看到错误可能发生之处,从正反两方面强化正确解题方法的形成过程。这种以可视化、可感化的形式,再现其思维和做题的流程,可以促使小学生不断地内化知识难点,细致地处理易错知识点。
由于小学生容易犯以偏概全和思维固化的错误,因此需要教师以变式训练方式拓展其解题技能。只有让小学生观看了各种情形下的多种变式,在多次的冲关游戏中积累丰富的解题经验,他们才能灵活地根据条件和情形变化,总结提炼出正确的解题思路,而不被题型的表面特征所迷惑。教师在制作变式训练的题库时,需要归纳总结出到底有多少种变式,明确各种变式之间存在怎样的认知递进或转化关系,从而安排好变式训练的前后顺序及其训练习题的数量。L老师在“三角形的面积”教学中,由于在三角形面积公式的推导中,突出的是底边上直接以垂线方式做高,一些学生就认为所有三角形的高都是这样做出来的。当面对直角三角形和需要向外延伸底边才能做出高线的三角形时,就会不知所措。于是,该教师通过电子书包推送变式训练后,学生明白了不管三角形的形状、三个角怎样变化,只要确定了底边,在底边或者其延长线上,以垂直的方式做高线或形成与高线重合的边,将二者相乘除以2就是三角形的面积。这样学生就抓住了决定三角形面积的本质因素,而不会被其表面形状的变化所迷惑了。
总之,电子书包作业布置和辅导的针对性,不仅一定程度上减轻了学生无意义练习的负担,提高了学生完成作业的质量,而且大大降低了教师作业批改工作强度,提高了教师纠错和指导学生作业的效率。电子书包更是班级作业布置、学生评价、指导方式智能化的升级版,具有很强的实用性和广泛的推广价值。
摘要：<正>Aischool电子书包为教与学提供了“电子教材、屏幕广播、学生演示、课堂练习、资源推送、主题研讨等功能”~[1],为教师监控学生课堂作业中的资源使用、思维流程等提供了可视化条件。在数学课堂教学中,恰当地使用电子书包,有助于教师针对学生作业中存在的主要问题,通过推送启发性教育资源、解题策略等,实施全过程的作业监控和及时的启发指导。一、可视化监控中发现正确
参考文献
[1]管珏琪,等.电子书包环境下小学数学复习课教学模式的设计[J].中国电化教育,2015(3).
[2]胡小勇,朱龙.数字聚合视野下的电子书包教学应用模式研究[J].中国电化教育,2013(5).
作业监控 篇4
公司领导：
经过对现行作业区域监控系统详细筛查，我们了解到公司现有作业区域监控位共30个，其中：
完全损坏而无法成像的监控摄像头2个，分别为：
1、加工部13号球 2、11号库路口
被2015年新引入的高清监控系统替换掉的6个，分别为：
1、办公楼2楼
2、办公楼3楼
3、收费大厅
4、停车场1号球
5、大门口
6、大门口照车牌
能够成像的监控摄像头有22个，其中有价值保留继续使用的监控位11个，分别为：
1、彩板库1号门
2、加工部12号球
3彩板库5号球
4、加工部1号门
5、彩板库6号球
6、彩板库2号门
7、加工部外围枪机
8、彩板库铁路
9、五龙铁路
10、交易市场2号楼
11、交易市场1号楼
具体覆盖区域：
1、一号库1号门外，覆盖龙净环保、一号库与公司主干道之间的丁字路口；
2、加工部12号球，覆盖加工部厚、薄线之间的通道；
3、彩板库5号球，覆盖1号库内南半部货场；
4、加工部1号门，覆盖加工部1号门内空地及出口；
5、彩板库6号球，覆盖1号线、2号线进入公司的入口及部分公司宿舍；
6、彩板库2号门，覆盖一号库2号门内部分货场；
7、加工部外围枪机，覆盖加工部2号门门前空地；
8、彩板库铁路，覆盖3号线和4号线进入一号库的入口；
9、五龙铁路，覆盖一号库1号门内部分货场；
10、交易市场2号楼，覆盖1号楼与2号楼之间的通道；
11、交易市场1号楼，覆盖1号楼与公司外人行道之间的空地。是否留用请公司领导斟酌。
其余11个监控位，虽有成像能力，但都因各种原因（如模糊不清、有强烈的干扰、大面积死角等）丧失了继续留用的价值。分别为： 1、34号库9号球2、33号库10号球
3、电工房3号球4、32库7号球
5、办公大楼2号球6、19号库4号球7、29号库11号球 8、31号库8号球
9、加工部2号门
10、老办公楼后门11、18号库路口
各摄像头的具体现状详见附表1
综上所述，公司现行作业区域监控系统已经有大部分不能再使用，其中能够使用的部分也已经非常勉强，与现今使用的高清监控系统相去甚远。
本方案会充分考虑经济效益与实用性相结合原则，将充分利用现行作业区域监控系统的剩余价值，尽可能降低成本提高实用性。
本改造方案的思路有以下几点：
1、根据前期使用监控系统的实际情况，在本次改造中尽量将重要的死角布防到位。
2、我公司监控系统应抓大放小、突出重点，将主要路段和关键路口作为本次监控系统改造布防的重点。
3、结合公司现状，将各租赁单位区域内的防护交由各租赁单位自行负责。
4、通过整合系统等手段尽量将成本降低，并结合上述第三点，形成与租赁单位合力共管的局面，进而也起到降低成本而事半功倍的效果。
本次作业区域监控系统改造分两部分，具体方案如下： 改造部分
此部分将通过整合现行的旧监控系统，充分利用还能发挥作用的一部分监控位，从而达到节约成本的目的。
现行作业区域监控系统后台拥有两台硬盘录像机共32条通路，其中一台硬盘录像机的控制芯片已经损坏失灵，虽然还能在前端成像，但后台已经无法实现控制前端球形摄像头巡航、采录数据、调整焦距等功能。因此，本次改造将淘汰这台已经损坏的硬盘录像机，将上述建议留用的旧摄像头整合到还未损坏的另一台硬盘录像机上，形成一个具有辅助和震慑效果的子系统。
另外，考虑到公司现行作业区域监控系统在布点上的意图与本方案不谋而合——基本都是处于各主要路段路口处，在新增部分的监控摄像头的位置上，也将充分利用原来的点位。新增部分
此部分将分为三个环节：
首先置换掉上述现行监控系统中无法使用的摄像头。此环节具体是在原有监控位的基础上，将丧失继续使用价值的一部分摄像头进行更新升级，无需重新布防，具体监控点位如下： 1、34库9号球，覆盖34库、36库及其门前道路； 2、33库10号球，覆盖33库门前与七龙货场道路交汇路口；
3、电工房3号球，覆盖22库门前的公司主干道； 4、32库7号球东侧，覆盖32库门前道路； 5、32库7号球西侧，覆盖油库与一号库之间的道路；
6、办公大楼2号球，覆盖办公大楼与11库之间小路； 7、19号库4号球，覆盖19库附近的部分五、八龙货场； 8、29号库11号球，覆盖二龙货场与加工部之间道路及加工部上料口； 9、31号库8号球，覆盖31库与六、七龙货场之间的道路；
10、加工部2号门，覆盖加工部数控切割线及部分加工部车间；
11、老办公楼后门，覆盖老大门及部分围墙和道路； 12、18号库路口，覆盖18库附近的部分五、八龙货场。其次是对原有监控系统没有覆盖到的死角进行补位，争取在有限的预算中尽可能多的少留死角。此环节是结合公司过去使用监控系统的经验和本方案主要思路的基础上，将原有监控位缺失的监控死角进行部位，具体布防位置如下：
1、加工部1号门外，覆盖加工部与一、二龙货场之间的道路； 2、12库东墙角，覆盖11、12库之间与公司主干道的丁字路口； 3、21库东墙角，覆盖12、21库之间与公司主干道的丁字路口；
4、加工部西墙角，覆盖29库与二龙之间道路及29库与七龙之间道路； 5、22库东墙角，覆盖21、22库之间与公司主干道的丁字路口； 6、30库西墙角，覆盖工业垃圾池及30库和31库之间的道路； 7、35库西墙角，覆盖35库到旧办公楼之间的道路； 最后是对重点区域（如加工部）进行重新布防。
加工部作为公司的一个加工车间外，还另有租赁单位共处一室，人员情况相对复杂。另外，在没有加工量的情况下，加工部作为后备室内库，公司有部分货物也存储在其中，故作为重点区域进行布防，具体布防位置如下：
1、薄线上料部上方，覆盖厚板生产线、厚线配电室及部分通道；
2、厚线上料部上方，覆盖薄板生产线、薄线配电室及部分通道； 3、1号门内左侧，部分厚、薄板生产线及通道； 4、4号门内左侧，厚板生产线及部分租赁单位生产区域 5、4号门内右侧，部分厚、薄板生产线及通道；
综上所述，本方案需升级监控位12个，新增监控位12个，整合监控位11个。如有不妥之处还请公司领导指正。
作业监控 篇5
目前市场上的起重设备监控管理系统大部分是对起重设备本身的状态监控和管理，其中有些是对起重机的幅度、高度、回转角度、起重量以及起重力矩等进行监测，也有一些是通过对起重机自身及与其相邻的起重机械位置进行监测，从而进行干涉管理，防止设备之间、设备与周边环境相碰撞引发事故。但这些监控设备都忽视了对起重设备操作人员的管理，系统没有对驾驶员进行动态管理和监控的功能。建筑起重机的驾驶员需要有上岗证才能操作，但事实上因为缺乏管理手段，假证或无证操作、疲劳驾驶的情况普遍存在。如近几年发生的多起升降机坠落事故，大部分与无证驾驶有关。
RFID (Radio Frequency Identification) 是一种无线射频识别技术, 具有识读距离远、信息存储量大、读写速度快、抗干扰能力强等优点。本文介绍了应用RFID技术研发的一种起重机驾驶员监控管理方法与系统, 同时应用物联网技术实现对驾驶员作业前、作业中及作业后的系统管理, 管理部门可以通过对作业人员的操作情况进行考评, 及时教育或淘汰操作过程中不合格人员, 从而降低引发事故的概率。
2 方法原理
本方法从系统管理的角度出发，以RFID设备作为起重机驾驶员作业监控管理的载体，借鉴机动车驾驶员扣分管理办法，通过考评后的发证授权、使用前的人员信息验证、使用中的过程监测和信息反馈、使用后的统计分析，从多个层面系统的对作业人员进行管理和监督，防止无证操作、疲劳操作和违规操作。图1为本方法的原理设计。以下是本方法的的主要实现思路。
1)人员资格授权对经考核取得上岗证的驾驶操作人员进行发证授权，规定该驾驶员的操作权限并赋予一定的分值。
2)操作前身份验证每次驾驶员作业前，通过RFID设备先判断当值驾驶员是否有操作资格，验证通过后才能正常工作，否则不予开通操作权限。
3)作业时间控制对当值驾驶员每天累计工作时间、连续工作时间进行统计和判断，在累计工作时间或连续工作时间满规定限值前预先报警提示。当满规定时间后，起重机最多只能进行一个工作循环的吊运工作，该工作循环结束后，起重机只能在空载状态下运行，杜绝驾驶员的疲劳操作。
4)操作过程监测监测驾驶员起吊过程和卸载过程的操作情况，计算起升冲击系数，回转操作时的回转角加速度及起重量与起重力矩等。并在这些指标达到预设临界值时提醒驾驶员，对超过预设临界值较多的驾驶员扣分处罚，对剩余分值小于当前扣分值时，结束当前工作循环后收回该驾驶员的操作权限，杜绝驾驶员的违章操作。
5)监控平台管理管理部门可以将驾驶员的信息进行统计和分析，对扣分较多的驾驶员有目的性的加强管理培训，及时淘汰屡次违规人员。
3 系统设计
3.1 系统架构
系统由监控平台、RFID设备及终端组成。由监控平台来实施人员考评后的发证管理和违章处理规则发放，并将人员注册信息写入RFID设备并存储至数据库;终端通过RFID设备验证人员信息、按照违章处理规则判别驾驶员的操作过程，并通过无线网络将驾驶员在操作过程中的信息反馈至监控平台;管理人员可以通过有线/无线网络监管驾驶员操作信息。图2为系统架构示意图。
3.2 硬件设计
监控平台主要由服务器、RFID读写模块和GPRS模块等组成。图3为监控平台组成示意图。服务器与RFID读写模块、GPRS模块均通过RS232串口连接。
终端装置包括CPU模块、RFID读写模块、存储模块、A/D转换模块、键盘、显示屏、GPRS模块、继电器以及蜂鸣器等。图4为终端硬件架构示意。继电器直接与起重机的控制电路相连。
本系统CPU模块采用以ARM9芯片为核心，配备必要的电路组成。CPU模块通过A/D转换模块将幅度传感器、重量传感器等传感器信号采集并计算相应值。终端通过GPRS模块接收监控平台的违章处理规则表并存储至存储模块。当CPU模块监测操作过程发生违章时通过继电器模块输出控制信号，并通过GPRS模块将信息反馈至监控平台。系统采用高频近距离固定式RFID读写模块，具有受环境影响小、操作方便、防冲突等优越性能。RFID卡存储容量32K，可擦写寿命高达100 000次，符合系统要求。
3.3 软件功能设计
系统软件分为服务器软件和终端软件。服务器软件主要进行驾驶员注册信息管理，包括信息存入数据库和写入RFID卡;动态信息的接收以及存储管理;后续的信息统计和分析功能等。同时服务器软件还提供网络访问功能，网络访问实行分级权限管理。
终端软件实现操作前身份验证、操作过程监控和操作时间控制管理。图5为终端开机流程示意图，主要实现对RFID卡内的信息进行验证，验证通过才能开通操作权限，否则以提示信息的方式告知驾驶员未能开通权限的原因。
图6为过程监控流程示意图。主要实现对起重量、起重力矩及冲击系数的采样与计算，根据违规处理规则表进行判别，若发现有违规情况则对RFID卡和监控平台的数据库进行信息更新，必要时通过输出信号控制继电器达到闭锁功能。
4 结语
本系统已应用于工地现场图，图7为终端开机前身份验证示意，目前已进行了多个工地现场的测试，有效杜绝了无证操作、违规操作和疲劳操作，降低了事故发生率，证明该方法是可行和有效的。
本方法还可集成于设备防干涉系统、设备状态监测系统等，可以提高施工安全技术，降低起重设备安全事故发生概率，为政府安全主管部门提供有效的监管手段，因此本系统的研发将起到较好的社会和经济效益。
摘要：本文介绍了应用RFID技术研发的一种起重机驾驶员监控管理方法与系统, 通过对起重机驾驶员的身份授权和操作前验证, 对其操作过程、操作时间进行系统监测, 对违规事件进行记录并按事件性质扣分或停机处理, 杜绝无证操作、违规操作和疲劳操作, 从而降低事故发生率。
作业监控 篇6
1 视频监控系统简介
1.1 模拟视频监控系统
模拟视频监控系统由前端设备和监控中心组成, 其中, 前端设备包括摄像机、球机、云台、解码器等, 监控中心则由监视器、电视墙、视频分割器、切换矩阵、录像机等组成。该系统的优点是其视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式, 质量最高。缺点是适用的地理范围较小, 无法与信息系统交换数据, 且监控仅限于监控中心, 应用的灵活性较差, 不易扩展[1]。
1.2 数字视频监控
数字视频监控简称DVR, 由PC (工控机) 、视频卡、监控软件组成。优点:主要以数字形式进行视频、音频信号的采集、存储, 质量较高, 功能较为完善, 可以与信息系统实现数据交换, 应用较为灵活。缺点:监控点到监控中心为模拟方式传输, 远距离传输需铺设光缆、安装视频光端机, 不易维护, 且系统建设和维护成本较大[1]。
1.3 网络视频监控系统
作为新一代远程网络视频监控系统, 网络视频监控系统是在局域网、城域网、互联网的基础上研发而成, 由前端设备、服务器、客户端三部分组成。前端设备包括网络视频服务器 (或球机) 和摄像机。监控中心由服务器 (或PC) 及相应的存储设备 (磁盘阵列) 组成。只需安装客户端软件, 并授予合法身份和权限, 网络中的任何一台电脑都可成为监控系统的终端。优点:该系统无需铺设光缆、增加设备, 仅利用网络资源即可实现远程视频监控, 扩展能力强, 维护费用低, 系统功能强大, 利用灵活, 全数字化录像便于保存和检索[1]。潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统采用的就是这类网络视频监控系统。
2 系统架构
潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统由各级人影指挥监控中心和人影炮点前端监控系统组成。在市、县级指挥监控中心和前端炮点之间通过移动公司通信数据专线连接, 构成一个多级联网的视频综合监控系统。系统为每个炮点部署3 台监控摄像机, 分别监控炮点值班室、高炮、弹药库等周边情况, 在值班室配套建设语音对讲设备, 可与市县监控管理中心保持实时语音通讯[2,3]。
在县级指挥监控中心分别部署视频监控综合管理中心平台、硬盘录像机, 实现对监控图像的实时监控和数据管理等操作。
在市级监控中心建设总监控管理中心, 随时调取各县市各炮点的监控图像, 了解各炮点的实时情况。同时, 可调取各县市监控中心的视频监控录像, 回放1 个月内的任意时间录像。系统总体拓扑图如图1 所示。
3 系统特点
3.1 高清监控技术
视频监控产品目前已经步入高清时代, 这对前端、平台、传输、存储、浏览、显示等环节提出了更高的要求。高清视频监控的场景覆盖范围广, 可以减少设备数量和投资成本;细节清晰, 智能视频分析的精度大幅提高, 有利于图像识别和智能视频分析的应用[1]。
潍坊人影炮点前端监控系统包含3 个清晰度可达1080P (1920×1080 分辨率) 的网络数字高清摄像头, 具有低照度, 红外夜视功能, 滤光片日夜自动切换或电子彩转黑, 并有透雾、防抖动、强光抑制、防红外过曝功能, 其所采集的图像清晰、数据量较大、色彩还原度高的特点。
3.2 语音实时通讯
潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统支持客户端对终端设备的语音对讲, 支持客户端对多个终端设备音频通道的音频广播;支持客户端间的语音对讲、广播及文字信息发送;支持客户端对讲声音文件的录音, 且能够保存及回放[4]。
3.3 系统的兼容性
由于在系统建设前, 存在部分炮点已安装摄像机监控设备的情况, 由于每个硬件供应商没有标准统一的接口、通讯协议和压缩格式, 这就要求管理软件系统尽量能兼容多家厂商的硬件[1]。潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统对目前市场上所有主流品牌的硬件设备都具有很好的兼容性。
3.4 智能分析功能
由于众多摄像机采集的视频信息量大、无效视频多, 通过智能视频分析过滤功能可以将大量无用信息过滤在前端, 提取并存储有价值的视频信息。早期的视频移动探测技术 (VMD) 仅具备移动探测功能, 在目标跟踪、分类、识别等方面功能较弱, 还会产生大量误报[1]。潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统是一个智能视频监控系统, 与传统的监控系统相比, 具有更优的有效性和持久性。可以对多种行为进行视频分析, 它能够识别不同的运动物体, 可进行入侵警戒区、入侵警戒线、遗弃物、非法停车、物品搬移、徘徊、倒地、剧烈运动、烟雾等动作进行检测, 过滤掉图像中无用和干扰信息, 自动抽取有用信息, 并且直接触发报警[1]。
3.5 多样化的报警联动预案
系统报警联动预案支持报警消息提示、弹出报警地图、弹出视频画面、摄像机开始录像、手机短信通知等20 余种联动动作。每种联动动作既可独立使用又可任意组合使用, 当任何一个报警触发时, 就可以自动根据预先设置的报警预案进行联动操作[1]。
3.6 人性化的功能设计
系统的设计理念富有人性化, 操作方便。该系统对监控点的查询支持准确查找、模糊查找、中文拼音首字母查找, 快速便捷, 此外, 界面的功能窗口可随意移动, 并且各个功能图标均经过图形化处理, 视觉效果更加直观, 用户使用时更加舒适和方便[1]。
3.7 WEB管理功能
系统的WEB功能管理模块使用微软的智能客户端技术, 用户可在任何地点通过IE方式接入平台软件, 使用时不需修改IE的安全限制, 较普通控件更先进实用[1]。
4 结语
人工影响天气工作是增雨抗旱和防雹减灾的重要手段, 在防御和减轻气象灾害、促进农业增产增收等方面具有重要作用。潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统的建成不仅实现了对炮点值班室、高炮、弹药库等周边情况的24 h监控, 有效加强了弹药的安全管理, 实现了人影作业的实时可视对讲, 帮助指挥人员监督远端炮点作业现场的情况, 既提高工作效率、减轻工作量, 又降低了人影作业的安全风险。
摘要：人工影响天气作为防灾减灾的重要手段之一, 在防御和减轻气象灾害以及合理利用空中水资源方面发挥着越来越大的作用。人工影响天气工作由于其作业用具的特殊性在整个气象工作中可能存在的安全风险因素是最多的, 尤其是作业人员、装备与作业指挥人员的分离, 使指挥人员无法准确及时地了解作业现场的情况, 极大地提高了作业的风险, 而视频监控技术在人影作业指挥上的应用, 将会改善这一现状。本文主要对潍坊市人工影响天气作业指挥视频监控系统的技术与实现进行简单说明。
关键词：人工影响天气,视频监控系统,系统构架,系统特点,山东潍坊
参考文献
[1]“超视”监控平台软件[EB/OL]. (2011-08-23) [2015-08-17].http://wenku.baidu.com/view/a747e904e87101f69e319500.html.
[2]王以琳, 张新华, 贾斌, 等.地面人影作业决策指挥系统建设的技术问题探讨[J].气象科技, 2011, 39 (4) :502-506.
[3]刘昭武, 马春花, 田世芹, 等.滨州市人工影响天气作业指挥监控系统[J].安徽农业科学, 2015, 43 (19) :181-182.
作业监控 篇7
在铁路运输生产工作中,其中心工作就是调度,调度工作包含列车到站时的接站、设备的充分利用及生产计划及指标的顺利完成等,这些工作都体现了调度工作管理水平和能力。随着科学技术的发展,先进的技术设备可以有效地降低铁路运输生产的压力,提高工作效率,提升工作质量,减少不必要的人力和物力的损耗。调度工作的重点主要体现在一些日常事务上,像编组站、区段站调车作业等,这些工作的顺利开展跟调度管理的水平有很大的关系,其调车作业能力直接关系到集结的车流能否顺利在本站发出,进而影响分界口的列车能否及时交接。因此编组站、区间站编组场调车,在车站组织中占具有重要的地位。
目前,由于受到股道信号无码的影响,调车作业机车与地面信号无法实现连锁控制,在作业人员操作失误的情况下,极易造成各类调车事故的发生。为此,目前铁路调车作业防护及控制问题,一直是全路安全生产亟待解决的问题。
在现代科技的帮助下,为站场调车作业建立适用的监控系统,并且将应用列车定位技术有效地应用到调度管理中。这项技术既可以帮助作业机车进行位置的准确定位,同时还有其他相关信息也可以被准确获取,然后调度中心可以通过这些数据,进行作业机车与站场图的匹配。调度中心可以准确地获取调车作业机车的准确位置,及时有效地掌握调度情况,由于信息的充分及时及可视性,保障了调车作业机车的运行顺利准确,有效地避免了调度员和调车作业机车司机之间沟通的误差及语音量,节约了时间和精力,也有效地提高了信息的准确度,优化了调度的决策性。通过数据或语音形式将信息传输给调车机车,像机车的速度限制、运行中的突发情况等都能准确捕获和处理。
2 现有的定位技术
如何精确地监测调车作业机车的位置,应对调车作业机车的运行进行控制是站场调车作业监控系统的核心内容,同时调车作业机车位置、速度以及轨道信号等数据的采集也是监控系统中需解决的一个重要环节,因此列车定位技术无疑是站场调车作业监控系统的一项关键技术,只有成功的引入并运用得当,才会使智能化、一体化的站场调车作业控制和调度指挥成为可能,从而有效地提高站场调车作业的工作效率和运行安全。
常见的列车定位技术如下:
2.1 轨道电路方式
轨道电路方式以其经济便利的特点而被经常应用于列车定位中,虽然精确度稍差,但是可以在当前设备的基础上进行一些改造即可完成列车定位。精确度的高低主要是根据轨道电路的长短来确定的,随着技术的进一步提高,轨道电路定位采取了连续移频法进行列车位置和速度的定位及限制。
2.2 基于应答器的定位方式
另一种列车定位技术是基于应答器的定位技术,也是目前应用度较为广泛的一种列车定位技术。这种定位方式的优点是设备使用时间长,在恶劣环境下运行稳定,耐用性较好。同时也可以准确的获取列车速度及前方线路的运行情况。这种定位方式的另一个优点就是精确度较高,借助于查询器天线的功能,使得定位的准确度可以缩小至1~2 m的范围内。在复线铁路的运行中,能准确捕获列车的行驶轨道,这一点对于列车运行的安全及其重要,也是该定位方式的独特之处,另外,这种定位方式其可靠性强,具有不限制工作环境和地点、维修方便、费用低廉等显著特点。但缺点是这种定位技术仅限于应答器的点上输出信息,而且应答器的安装成本较大。
2.3 惯性导航系统
另一种列车定位技术是惯性导航系统,这是一种利用加速度传感器(陀螺仪)来测量列车在三维空间的加速度,通过数据来计算出物体所行驶的里程,这是一种内部信息,不借助于外部的信号获取。该方法在刚校准后的定位精度较高,范围可以准确到20 m之内。如果出现误差,那是因为列车运行的里程数增加,累计的误差数就会加大,通常为行驶里程的0.25%~0.5%。那么将这种定位方式与应答器定位方式结合起来,就会实现列车定位的准确性。
2.4 全球卫星定位系统(Global Positioning Sys-tem,GPS).
GPS是目前常用的列车定位系统,其根源是美国军方的、基于卫星发射信号的定位系统。这种列车定位技术的定位原理是根据列车上GPS上的传递出的信号,通过天线和车载GPS接收器,接收太空中4颗以上卫星信号。调度中心借助于GPS传递出来的信号来计算和定位列车运行的时间和速度及其运行位置。
GPS定位系统的应用实现了任何气候条件下的全球定位。最主要的是GPS定位系统操作便利,抗干扰性能较强,定位速度非常快,能为用户准确有效的,持续不断的提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。GPS定位系统的缺点是容易受到较高建筑物或高山及隧道的屏蔽,降低信号的定位能力,而且GPS定位易受美国卫星政策的影响。
2.5 多普勒雷达方式
根据多普勒原理对列车进行测速,在沿线安装多普勒雷达,当有列车占用区段时,雷达天线向运动列车发射超高频电磁波,经车体反射的电磁波由同一天线接收,经混频器取出发射电磁波与接收的反射电磁波之间的差频,根据多普勒原理此差频与列车运行速度成正比,对该差频做模拟或数字计算可得出列车的速度、位置信息。这种检测方法的不足在于易产生累计误差。
2.6 无线测距定位系统
在车上和沿线安装扩频无线电设备,通过测量车上设备与轨道旁设备间无线电传播时间实现列车定位。定位精度的高度取决于扩频信号的频率,也就是说,信号频率越高,定位的精确度越高。这种定位方式的优点是抗干扰能力较强,定位准确度较高,在列车沿线安装时设备投资较小,安装便捷,只需要天线和车载计算机即可完成定位的需求。为了对列车进行全方位的跟踪,车首车位都需要安装无线扩频设备就实现了列车的全程定位。
3 采用RFID技术进行调车作业机车定位
在我国现有情况下,使用较为广泛的列车定位技术主要为全球卫星定位系统(GPS)、基于应答器的定位方式以及混合使用惯性导航系统的定位方式。全球卫星定位系统(GPS)的定位误差在15m,可以满足列车在铁路线路运行区间的定位要求。但应用于站场调度时,由于股道之间的线间距是4 m左右,因此列车必须很精确的进行定位才能满足要求,当前使用的解决方案是利用调度中心给出的进路信息、信号灯显示信息、道岔定反位信息以及股道现有车辆的停放位置,推导出列车的运行线路。所以对于站场调车作业。采用基于应答器的定位方式是一种比较合适的选择,但是这种方式需要在股道上铺设大量应答器,才能节约投资成本和劳动力成本,因此其实用性较低。
上述定位方式都存在这样或那样的缺点,本文采取了基于射频识别技术的电子标签系统,实现调度作业机车的定位,以给出一种方便、可靠及廉价的站场调车作业监控系统。
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触式自动识别技术。这种技术利用读写设备发射无线电射频信号对存有数据的标签进行读写,完成对物体识别和必要的信息交换。典型的RFID系统包括RFID标签、读写器以及数据处理系统等三个部分。RFID标签也称射频卡,由天线和芯片组成,其中每个芯片含有一个唯一的ID号和用户存储的数据信息,天线是利用无线电波发送芯片信息的装置;读写器由天线、读写模块、控制模块和接口电路等组成,它控制着对标签内数据的读取和写入。
RFID系统的工作过程是:当附有电子标签的实体对象进入读写器的读写范围后,电子标签就能够接收读写器发出的特殊射频信号,此时,若是无源标签就在电子标签中产生感应电流,无源电子标签凭借感应电流所获得的能量将存储在芯片中的ID号以及用户数据经调制后发送出去。若是有缘标签就主动发送调制后的芯片中的ID号以及用户数据,读写器读取信息并解码后,再送到数据处理系统进行数据的存储、处理和转发,实现物体识别和数据共享。
4 系统总体设计
系统构成图如图1所示,主要由4部分组成:RFID卡标示单元、调车作业机车车载设备单元、地面信号采集单元和计算机网络及系统跟踪、判别及报警记录单元。
4.1 RFID卡标示单元
该单元主要用于对股道关键位置的标示,由于任何一个RFID都有一个唯一ID识别号,所以可以在机车车载设备单元中建立股道关键位置与RFID唯一ID识别号的对应表。当调车作业机车行径RFID卡上方时,由调车作业机车车载设备单元读出,与自身存储的股道关键位置对应表进行比对,通过此方法可以唯一标示出当前机车的具体位置,相对于其它定位方法而言简便可靠。
RFID卡标示单元隐埋在股道关键位置(信号机附近),不需密布,为了增强系统得安全和可靠性,可以采取双备份的方法进行埋布。
4.2 调车作业机车车载设备单元
该单元由设备主机和显示设备两部分组成,设备主机负责确定机车方位、运行跟踪和进行无线数据通讯。显示设备用于显示站场相关信息,如:进路的开放情况和许可行进的距离等控制、报警设备,逼近报警和紧急情况停车控制。
调车作业机车车载设备单元采用嵌入式系统进行设计,完成的任务逻辑主要有:接收RFID信息并和自身存储的股道关键位置对应表进行比对,确定当前具体位置;接收地面信号采集单元发送的无线信息,确定前方信号机状态,提示机车司机;通过计算行经信号机的时间计算车长;将当前位置信息、车长信息和其它相关信息送显示设备显示;将当前机车所有信息以GPRS方式送调度中心,以便调度中心进行整体掌控。
4.3 地面信号采集单元
地面信号采集单元安装于信号机中,对信号机中灯光的各种通断状态进行采集,然后以无线方式发送到周围调车作业机车。这样做可以在不改变现有轨道电路的情况下,完成系统的使用功能,使得接近或离开当前信号机的机车可以实时的得知信号机的灯光状态,完成诸如系统控制、车长计算等功能。
4.4 计算机网络及系统跟踪、判别及报警记录单元
该单元装于调度中心,主要用于实现如下功能:网络跟踪、判别系统、汇总信息资源、跟踪和确定机车方位、判别与确定机车运行状态、事件纪录、报警防护等。
调度中心可以采用GPRS的方式同调车作业机车进行无线通讯,实时的得到调车作业机车的状态,以及信号机的状态。在调度中心的客户端实时绘制站场图实况,为调度员提供第一手资料,为科学调度提供良好的技术保障。
5 系统工作过程
系统采用RFID定位技术与地面信息采集相结合的方法实现调车作业监控,为此系统首先对站场的各种信息需进行数字化处理,包含站场信息、站场各基本元素所对应的RFID唯一ID号,地面信息采集配线以及状态代码等。然后依据现场调车机实时运行信息进行比较、判别,进而实现跟踪、监控的目的。
5.1 系统建立初始化
(1)系统服务器初始化
系统上电后首先向所监控地区广播发出告知信息(信息包含:站场图版本号、时间、站场信号开放信息等),线路机车以应答方式自动进行系统的登陆过程(应答信息包括:调车机号、运行状态、目前方位、座标、运行方向、时间及当前站场图版本号等)。如调车机所存站场图版本号不同,则系统自动更新机车设备内的站场图,随后系统服务器将校核后的机车确认位置及其前方进路信息通知机车,并实时对其进行跟踪,监控其工作过程。(在服务器校核机车位置方面,系统增加了手工干预,并以此为最高级别)。
在这里需指出的是系统服务器以GPRS方式从调车作业机车取得机车信息以及周围信号机状态。
(2)调车作业机车车载设备单元初始化
系统上电后从自身的存储器中读出上次信息,并以GPRS方式告知调度中心服务器当前方位、状态等信息;然后测试无线单元,取得周围信号机状态;准备就绪后,在自身显示设备上显示站场图信息。
5.2 系统地面信息采集
地面信息采集单元装于信号机中,对信号机中灯光的通断状态进行实时采集,当发现通断状态改变时,以无线方式发送到周围机车。
5.3 调车机车载设备
调车机车载设备根据运行方式的不同分别建立了3种运行模式
(1)工作模式
机车正常运行模式
(2)监控模式
根据系统防护、监控条件设制的,需要系统加强跟踪、检测,提示操作人员注意,防备因失误造成事故的发生的一种设备进入准控制阶段模式。
(3)制动模式
根据系统设计要求而建立的一种具有强制性干预的工作模式,包括直接驱动机车放风停车等(其中调车车列前方信号机为关闭状态时,系统强行置为该模式)。
①调车车列方位的确定方法
一则可以在系统初始化过程中通过人工干预得到;亦可在调车车列运行中取得,具体方法为:调车机车载设备经过RFID卡上方时,由车头上的车载设备将RFID卡中的信息读出,与自身存储的股道关键位置对应表进行比对,确定自身位置。
列车车长通过头尾经过信号机的时间(可以从信号机的变化读出)与机车运行速度积分得出。这种算法的优点在于可靠性高,不需太多的人为和设备干预,且可以实时的进行修正。
②设备工作模式
调车机车载设备平常处于工作模式,当调车机运行接近关闭信号机(红、蓝灯)或土挡及道岔区段,其距离小于预先设定置值时,系统自动进入监控状态,此时设备以语音提示为主(特别是在接近道岔区段时系统自动进行进路监控、判别,以防止进路有误);当机车逼近关闭信号机或土挡,距离小于预先设定且运行速度不为“0”时,系统自动进入制动模式,防止发生事故发生。
6 系统主要功能
该系统建立的目的是为解决站场调车作业过程中的“冲”、“闯”事故的发生,故该系统设计的主要功能如下:
(1)接近防冲
调车车列与存车连挂时,调车机根据地面人员信息判断至存车的距离,按“十”、“五”、“三”车速度模式运行(此项的自动判断精度目前难于保证),即调车机设备接收到地面人员信息后,设备自动进入监控模式,但此时控制权交由人工控制,故系统不再自动进入制动模式,只进行语音、灯光提示。
(2)进路正确否自动判别
进路开放与调车车列行进方向自动跟踪、判别以确认其正确性(在条件许可的情况下可与勾计划系统接口连接,在推送连挂时实现自动判断,并校验调车机进路正确与否),进路错时系统发出语音和灯光报警,并在确认的情况下进入制动模式。
(3)信号红(蓝)灯防闯
调车车列距关闭信号机或土挡一定距离时,系统自动进入监控模式。当调车车列距信号机或土挡小于一定距离时,系统自动进入制动模式,防止事故发生。
(4)调车作业过程信息存储、查询及站场信息的自动升级
实现调车过程跟踪、纪录。并根据需求系统站场图版本可以实现自动维护、升级。由此可以有效的减少设备的维护工作和工作量。
7 主要技术指标
7.1 调车机车载设备
通讯频率(电台):可全频段
工作电压:DC45~160 V
动态工作电流:<10 A
静态工作电流:<4 A
电台传输功率:8~2 W
无线通讯速率(电台):2 400 bps(最大速率为19 200 bps)
无线通讯支持:GSM/GPRS(含支持话音通讯)
大气压力:74.8~106 k Pa
7.2 地面信息采集设备
通讯频率(电台):可全频段
工作电压:AC 220 V
动态工作电流:<12 A
静态工作电流:<4 A
电台传输功率(电台):大于或等于8~4 W
无线通讯速率:2 400 bps(最大19 200 bps)
无线通讯支持:GSM/GPRS(含支持话音通讯)
大气压力:74.8~106 k Pa
采集地面开关量信息:AC/DC 24 V,12 V,6 V
采集信息数量单台设备不大于:
768路/台(3选2方式)
2304路/台(单路采集方式)
地面信息采集周期:不大于2秒
信息传输方式:串行RS232或TCP/IP方式
7.3 RFID卡
供电方式:有源(自备电池)
距离:大于5 m
使用年限:2年
检测速度:小于200 km/h
体积:10 cm×5 cm×5 cm
温度:-25~70℃
8 系统安全设计
系统设计的可靠性关键在于两方面,一是无线通讯平台的可靠性和稳定性计;二是调车机方位确定与跟踪的正确性。
为此,解决的办法主要是:
(1)无线通讯平台设计为双路实时热备工作方式;通讯方式采用RS232和TCP/IP两种方式,以确保通讯的完好的信息交互的准确。该部分系统独立由一嵌入式系统管理,用以实时监测系统无线通讯网络的工作质量,进行无线通讯平台质量的管理;判别无线通讯平台质量,确定通讯内容及方法,保证通讯的可靠。
(2)系统服务器采用双机工作模式,以确保系统的稳定性,在系统客户端浏览端的设计,重点考虑了系统的病毒防护。
(3)地面信息采集设备在对信号信息的采集接入方面采用了单路隔离,信号采集采用3选2方式提高信息的可靠性。
摘要：文章提出并实现了一套基于RFID技术的站场调车作业监控系统。铁路运输及生产工作中,调度是非常重要的工作环节,其主要工作内容是进行编组站、区段站调车等日常事务性工作,并且承担着列车接站的任务,因此,调度工作的有效性主要体现在借助于设备和技术来有效的完成生产计划指标。同时,调度管理是否科学合理也体现了调度工作的管理组织水平和作业能力。本系统利用现代科学技术,为站场调车作业建立适用的监控系统。经过长期运行使用,工作状态正常。
关键词：站场调车,监控系统,RFID
参考文献
[1]程曦.RFID应用指南——面向用户的应用模式、标准、编码及软硬件选择[M].北京:电子工业出版社,2011.
[2]陈力颖,毛陆虹,等.无源超高频RFID系统设计与优化[M].北京:科学出版社,2008.
作业监控 篇8
关键词：人影,标准化,监控系统
0 引言
近年来, 随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展, 视频监控制技术也得到飞速发展, 信息技术的浪潮正在冲击和改变着人们传统的思维方式、工作方式及当今社会的各个领域。为大力推进本项工程的现代化、智能化、科学化, 用高科技手段进一步加强和保证本项工程的各项工作, 本文设计了新疆人影作业点标准化监控系统。
1 监控系统简介
视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能;监视系统完成对各个监控点的全天候的监视, 能在多操作控制点上切换多路图像;管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理, 是整个系统的控制核心。
为了适应信息化的需要, 按照视频监控系统的技术规范, 并结合现代化需求的特点, 本文采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对视频监控系统进行了设计与实现, 力争做到电子监控系统的可靠性和先进性完美结合。
方案设计时充分考虑当前各项需求应用, 又面向未来快速增长的发展需求, 在系统整体功能设施配备时依据功能齐全、实用、使用方便、质量可靠、技术先进具有扩容能力;认真分析各系统产品的价格、功能、稳定性和可靠性, 依据可靠性高、性价比高的原则, 采用主流产品;按系统整体安全性高、性能稳定、可维护性故障少、系统操作简单的原则进行系统集成。总之要体现先进实用、操作方便、自动化程度高、安全可靠的总体设计思想。
1.1 系统组成
本监控系统的主要功能是对现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况, 将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心, 值班人员通过主控显示器可以随时了解这些重要场所的情况。
弹药库安防视频监控系统依结构可分为:摄像、传输、控制和显示记录四部分。各部分之间关系如图1所示。
摄像部分:是安装在现场的, 它包括黑光夜视仪。它的任务是对被摄体进行摄像, 并把获得的光信号转换成电信号。传输部分:把现场黑光夜视仪发出的电信号传送到控制室, 它一般包括线缆、线路驱动设备等。显示与记录部分:把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示, 并且可以把图像用硬盘录像机保存下来;所以, 它主要包括监视器、硬盘录像机等设备。
1.2 设备组成:
前段设备主要有:黑光夜视仪等。传输设备有:视频传输电缆、控制传输线、配电箱等。显示和记录设备有:硬盘录像机、监视器等。
2 监控系统设计
2.1 系统拓扑图
以面积为40×30地面固定作业点为例, 介绍作业点标准化监控系统设计方案 (见图2) 。
2.2 前段监控点配置
主要设置在大门入口、弹药库外墙、火箭作业台、高抛作业台和院子内部处, 根据不同的安装位置选择不同的黑光夜视仪类型。
前端主要由:10M、20M、30M和40M黑光夜视仪等组成, 实现对现场的视频的监控。该部分主要完成图像的转换, 并把视音频信号和控制信号传送到中心控制部分。
所有黑光夜视仪水平解像度不低于600线, 信噪比大于48dB, 均带有自动背光补偿、自动增益、自动白平衡、电子自动快门, 黑光夜视仪配自动光圈镜头。
所有摄像点都实现实时监控、24小时录像。后端控制软件能够控制人和一个摄像点;管理中心监视系统采用嵌入式数字中心集中管理软件进行管理 (要求有联网条件) ;对全系统电源、设备、信号通道按国家标准配置避雷设施, 可抗连续雷击。
整个系统具有防破坏功能, 当黑光夜视仪被拆除或线路被剪断时, 立即自动报警并显示具体位置。所有线路穿管、槽保护, 使用金属镀锌管槽, 采用UPS集中供电方式。
2.3 视频监控系统内容结构
视频信号处理部分应包括以下主要内容:在监控点设置视频信号采集用的摄像头;将摄像头摄取的视频信号通过视频电缆联入从事监控活动工作的控制室;在各个控制室利用视频分频设备及信号放大设备将视频信号分频放大处理后, 一组信号用于现场的视频监控使用, 另外的信号向其它控制室或调度室的信号提供;现场监控用的信号通过画面分割器或矩阵控制器与工业用电视监视器相连, 完成现场的视频信息的监控目的。
视频监控系统是由监控点和监控中心等组成的, 它的具体的工作流程如图3所示。当监控点的摄像头采集到的视频信息通过电缆线传到监控室, 监控室的工作人员可以通过监视屏上的预览图像来了解现场所发生的一切情况, 与此同时监控室的控制人员还可以对摄像头所采集到的视频信息进行录制存储, 监控室的工作人员还可以控制监控点的每一个摄像头。并对其进行各种操作, 如摄像头的转向、摄像头的取景范围等。管理人员还可以对摄像头的参数如亮度、曝光度和颜色等进行一系列的设置。工作人员还可以对现场进行实时监控, 通过监视器所了解到的情况来指导现场的工作。因此大大提高了管理者的管理水平。当管理人员需要某一天的监控录像时还可以调用监控的历史记录, 来进行查找、回放以便于了解当时所发生一系列的情况。
2.4 监控中心控制、显示和记录设备部分
监控中心设置在弹药库的值班室机房, 主要包括:8路高清硬盘录像机1台、22寸液晶监视器1台、8块2TB的录像专用硬盘 (连续录制D1格式可达6个月) 、UPS电源1套、操作台。
3 结语
本文根据《民用建筑电气设计规范》、《中国电气装置安装工程施工及验收规范》、《安全防范的工程程序与要求》、《安全防范系统通用图形符号》、《安全防范工程技术规范》、国家建筑标准设计电气装置标准图集、新疆地区新02系列建筑电气安装工程图集和相关专业提供给本专业的工程设计资料, 经过各市政主管部门的审批, 设计出一套采用计算机多媒体技术、音视频技术、现代通信技术、自动控制技术等, 形成的多功能、综合性的智能化监控系统方案。在新疆人影作业点标准化建设中具有良好的市场前景。
参考文献
[1]刘勇军.人影工作在洛阳气象事业发展中的推动作用[J].河南气象, 2006 (04) .
[2]范宏云, 史莲梅.人工影响天气固定作业点标准化建设方案设计[J].价值工程, 2011 (26) .
作业监控 篇9
1 系统组成和工作原理
井下作业远程监控系统由传感器单元、采集处理单元、CDMA远程传输单元、网络服务器及配套软件单元组成。主要录取大钩悬重、立管压力、转盘扭矩、泥泵排量、转盘转速、钻压、作业井深等关键施工参数并进行远程传输。
该系统工作原理为通过各种传感器采集数据, 变换成电信号传输给采集处理单元, 经过处理的数据存储在工业存储器上, 同时在仪表板上显示并通过无线望楼传输给CDMA远程传输单元, 后者通过电信CDMA网络传输给采油厂服务器形成数据库, 用户可以通过网络浏览器访问数据库从而达到实时监控的目的。
2 设备研发和使用情况
塔河油田采油三厂于2011年11月对该系统完成调研及可行性论证, 并与生产厂家联合攻关, 确定需要采集的修井参数和要达到的目标。2012年1月末研制成功, 采油厂共引进8套系统, 截至2013年10月, 系统均运行正常, 已累计使用165井次, 基本保证了重点井、重点施工工序的实时监控。
3 设备的使用效果
在修井作业现场安装该系统, 依托高科技手段, 提高了对施工过程的监控力度和精度, 改变以往粗放的管理模式——现场汇报, 采油厂接到汇报后制定下步措施的模式。化被动为主动, 采油厂能直接监控作业现场各项参数的变化, 及时发现施工现场存在问题并果断采取措施。 (1) 典型案例。TP239井在打水泥塞过程中发生“闪凝”事故, 造成井下26根油管被水泥浆固死, 被迫采取措施将油管自卡点以上切断, 然后进入套铣、打捞阶段。一般修井设备不安装的扭矩仪, 在套铣过程中无法准确判断扭矩变化情况, 只能由司钻根据钻台上转盘转动、钻杆跳动情况, 凭经验判断井下是否出现异常。通过安装井下作业远程监控系统, 井场上的数据通过远程传输单元及时传输给井下作业管理人员, 大屏幕将扭矩参数曲线实时显示, 当出现扭矩超出设定的报警值时及时提醒施工单位起钻检查。在该井第五次套铣过程中扭矩异常升高, 超出报警值, 井下作业管理部发现异常后立即通知井队起钻检查套铣头情况, 起钻后发现套铣头半面铣齿合金脱落, 磨损量5mm, 最大外径由145mm胀大为155mm。由于井下作业管理部的及时提醒, 避免了套铣头落井形成多鱼头的复杂情况, 保障了修井作业的安全; (2) 取得经济效益。安装了远程监控系统的施工单位, 非重点作业工序可以通过远程监控系统确定修井机运行状态, 减少了监督巡检工作量, 每年可以节省成本约50.4万元。井下作业管理人员通过远程监控电子大屏, 可实时监控修井机运行情况, 对于非正常停待可及时提醒施工队伍组织施工作业, 提高修井机运行时效, 目前采油厂平均每部修井机年措施作业工作量15井次左右, 通过远程监控系统, 提前安排下步工作, 减少停待时间, 每井次至少可提前0.5天完工, 按平均日费3万元计算, 每年至少可以为采油厂节省成本180 (8×15×0.5×3=180) 万元。综合以上两项费用, 则每年可节省成本230.4万元; (3) 间接效益。1) 通过远程监控系统, 采油厂可以实时掌握施工进度, 提前开展生产组织工作, 变被动为主动, 提高作业时效, 同时解决现场监督不足的问题;2) 通过系统设置载荷报警、排量等参数的报警值, 能够及时提醒施工单位, 防止现场操作不当, 造成复杂情况;3) 通过网络远程录取大钩悬重、泵的排量、泵压、扭矩、钻压、转盘转速、作业井深等数据, 井下作业管理人员可以根据参数判断现场施工情况, 同时该系统还可以自动生成作业日报、施工曲线等, 杜绝了施工单位谎报和误报施工进度情况, 保障了数据的真实可靠;4) 该系统的历史信息查询等功能, 通过查询可以查找出现事故时的施工参数, 落实责任和制定下步措施。
4 总体评价及改进方向
总体来说井下作业远程监控系统使用取得了良好的效果:实现了室内监控现场的目的, 通过访问数据库即可查看施工工况, 提高了运行时效, 节省了人力物力;报警功能对于突发的异常情况具有良好的效果, 减少了井下作业事故;历史数据查询为作业事故调查、工作量核定提供了技术支持。但是与此同时该套设备还存在一些问题需要继续优化。
(1) 目前设备没有应急电源切换设备, 增加应急电源和电源自动切换设备。
(2) 该系统深度测量系统为滚筒式传感器, 当滚筒转动时, 受到钢丝绳缠绕厚度影响, 每趟钻后会形成较大误差, 需要不断的调校数据, 对于该传感器需要重新设计, 提高测量精度。
(3) 后期可在采集处理单元增加生成作业井施工电子报表, 便于施工资料保存。
摘要：通过对井下作业远程监控系统原理和使用情况进行描述, 介绍数字化技术在塔河油田修井作业中应用情况以及给在井下作业管理工作中体现各种优势。
关键词：数字化,远程监控,井下作业,塔河油田
参考文献
[1]湖北江汉石油仪器仪表有限公司.SZY-YC型数据远程传输系统说明书[S].