本實用新型涉及一種電力施工作業全過程監控系統，屬于遠程監控技術領域。
背景技術：
電力建設工程,作為事故高發行業,特別是人身安全等事故是我們都關注的問題。據國家安監局的統計,電力行業每年的人身傷害事件時有發生。在現行安全管理監督模式下，安全管理人員對于施工現場數量、地點等無法準確掌握。電力施工現場雖然設置有普通安全圍欄，但部分現場作業人員存在習慣性違章，隨意穿越安全圍欄，可能誤入帶電間隔，導致安全事故發生。此外，由于電力施工移動性強，操作區域有限，施工地點較多，對于施工現場安全問題的發現和指出、整改，主要由安全監督人員現場檢查進行，不能做到現場全覆蓋、全過程安全監督。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是現有技術中電力施工過程中常常存在部分現場作業人員習慣性違章，隨意穿越安全圍欄等問題，而安全監督人員不能做到現場全覆蓋全過程安全監督從而導致安全事故，進而提出一種能夠實現違規報警、實時監控施工現場，并且具有攜帶方便，安裝簡便的電力施工現場全過程監控系統。
為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種電力施工現場全過程監控系統，包括支撐模塊、監控警示模塊、數據采集模塊；所述支撐模塊由殼體和至少一個可伸縮支架組成，所述可伸縮支架與所述殼體底部螺旋固定；其中，所述監控警示模塊包括紅外發射端、紅外接收端、單片機和聲光報警器，所述紅外發射端與所述支架固定連接，所述紅外接收端可拆卸設置于所述殼體內；所述聲光報警器和單片機均固定設置于所述支架上；所述數據采集模塊包括攝像頭、無線數據傳輸系統、樹莓派和監控中心，其中，所述攝像頭固定設置于所述支架上，所述攝像頭通過所述無線數據傳輸系統向所述樹莓派傳輸視頻數據，所述樹莓派與所述監控中心無線連接。
所述攝像頭采用前端攝像頭連接背負式3G視頻服務器。
所述數據采集模塊上還設置有監控終端，所述監控終端為PC終端或手機APP終端，所述PC終端或手機APP終端通過無線數據傳輸系統從監控中心接受視頻圖像并顯示。
所述數據采集模塊上還設置有存儲服務器，所述監控中心與所述存儲服務器之間無線連接，所述監控中心接受的視頻圖像數據通過無線連接存入存儲服務器。
所述數據采集模塊還設置有數據轉發服務器，所述數據轉發服務器與所述監控終端之間無線連接。
所述數據采集模塊進一步包括對所述電力施工現場全過程監控系統提供無線網絡的GPRS模塊。
所述攝像頭上還設置有有云臺控制器，所述監控終端與所述云臺控制器無線連接。
所述監控中心進一步包括無線遠程控制模塊和SIM900A模塊；其中所述無線遠程控制模塊通過無線網絡與所述監控警示模塊的開關無線連接；所述SIM900A模塊通過無線網絡與所述監控終端無線連接。
本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：
本實用新型所述電力施工現場全過程監控系統，包括支撐模塊、監控警示模塊、數據采集模塊；所述監控警示模塊包括紅外發射端、紅外接收端、單片機和聲光報警器，其中，所述紅外發射端、紅外接收端組成紅外探測器，所述單片機通過電路設計，在收到紅外探測器的報警信號后能夠控制聲光報警器進行聲光報警，現場有違規行為出現時可以對現場施工人員進行監控警示；所述數據采集模塊包括攝像頭、無線數據傳輸系統、樹莓派和監控中心，其中設置所述樹莓派后，所述樹莓派可以將攝像頭采集到的視頻按照不同幀率采集得到圖像，將所述圖像傳輸至監控中心后，當監控中心畫面有異常變化時，可以向監控中心做出警示信息。采用本實用新型所述電力施工現場全過程監控系統進行電力施工監控時，能夠實現實時監控施工現場，且對違規行為能夠在監控現場和監控中心同時進行實時報警，能夠做到現場全覆蓋、全過程安全監督。此外，本實用新型所述電力施工現場全過程監控系統需要攜帶至施工現場時可以將其放置在底座箱中，這樣便于攜帶監控系統至任何需要的監控現場，具有攜帶方便的作用。
附圖說明
圖1為本實用新型所述電力施工現場全過程監控系統結構框圖；
附圖標記：
1.殼體；2.可伸縮支架；3.紅外發射端；4.紅外接收端；5.單片機；6.聲光報警器；7.攝像頭；8.無線數據傳輸系統；9.樹莓派；10. 監控中心；11.監控終端
具體實施方式
以下結合實施例，對本實用新型作進一步具體描述，但不局限于此。
本實用新型中電力施工現場全過程監控系統，如圖1所示，包括：包括支撐模塊、監控警示模塊和數據采集模塊；所述支撐模塊由殼體1和至少一個可伸縮支架2組成，本實施例中優選由兩個可伸縮支架 2組成，所述兩個可伸縮支架2均與所述殼體1底部螺旋固定；
所述監控警示模塊包括紅外發射端3、紅外接收端4、單片機5 和聲光報警器6，所述紅外發射端3固定設置于一個所述可拆卸支架 2上，所述紅外接收端4可拆卸設置于所示殼體1內，本實施方式中優選所述紅外接收端4通過磁吸方式與所述殼體1可拆卸連接，所述單片機5與所述聲光報警器6固定設置于另一個所述可拆卸支架2上；
所述數據采集模塊由攝像頭7、無線數據傳輸系統8、樹莓派9 和監控中心10組成，本實施方式中，優選地，所述攝像頭采用前端攝像頭連接背負式3G視頻服務器，所述3G視頻服務器提供音頻輸入和輸出端口，連接耳機和耳麥；所述樹莓派的硬件資源及接口系統包括一枚700MHz的處理器，512M內存，支持SD卡和Ethernet，擁有兩個USB接口，以及HDMI和RCA輸出支持，并且支持1080P 視頻；所述攝像頭7與所述聲光報警器6并排設置于所述可拆卸支架 2上，所述攝像頭7通過所述無線數據傳輸系統8向所述樹莓派9傳輸視頻數據，所述樹莓派9將采集的視頻數據轉換為不同幀率圖像發送至所述監控中心10，所述監控中心10對所述圖像進行計算、比較和顯示。更進一步地，本實施方式中所述數據采集模塊還設置有監控終端11，所述監控終端11可以選擇為PC終端或手機APP終端，所述PC終端或手機APP終端通過無線數據傳輸系統8從監控中心10 接受視頻圖像并顯示。
上述實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統在使用時，所述監控警示模塊，電路由與門電路、單穩延時電路、紅外發射與接收電路、觸發和二色發光電路、音響報警電路組成，使用時，紅外發光二極管和紅外接收配對管組成四對紅外發射與紅外接收警戒線，若有人穿越該紅外警戒線，紅外光束被遮擋，則相應的配對管截止，相應與非門的輸入為高電平，其使與門電路的輸出端獲得負微分脈沖，輸出高電平，飽和導通，二色發光電路中采用2EF303二色發光二極管，正常情況下發出綠色光，有人穿越警戒線時，發出告警紅光。當單片機接受到紅外報警信號后能夠控制聲光報警器在現場產生聲光報警。
同時，上述實施方式使用時，所述數據采集模塊按如下方式工作：所述3G視頻服務器可以外接電源或由鋰電池供電，所述3G視頻服務器負責把攝像機錄制的模擬視頻信號轉變成數字信號，同時進行壓縮，另外也傳輸控制信號，3G視頻服務器內置3G網卡可以提供3G 無線網絡，3G視頻服務器壓縮處理后的監控信息通過3G無線網絡匯集到樹莓派，所述樹莓派接受視頻信息并將其轉換為不同幀率圖像發送至所述監控中心。
進一步地，所述樹莓派將視頻信息轉換為不同幀率圖像的過程，主要使用兩個while循環。外層while用于判斷監控中心PC端和樹莓派開發板之間的網口是否處于連接，若兩者處于同一網段則說明連接，此時進入內層的while循環；如果處于不同網段則說明未連接，此時應發送錯誤提示.在內層while內所要完成的任務包括，驗證 socket數據包的正確性，即檢查socket數據包的前4個字節得出是否為JPEG格式，如果不是，則socket數據包錯誤，應該將包丟棄；如果正確，就開始接收socket數據包，在接收的過程中如果遇到所接收到的數據包的長度小于所顯示的socket數據包的長度，則應將所接收的這個socket數據包保存下來，等待與所接收到的下個正確的數據包進行拼接，從而得到完整的socket數據包。
此外，為了使樹莓派實現上述功能，在啟用攝像頭前，還要實現攝像頭初始化，其中攝像頭初始化采用的流程如下：
(a)初始化攝像頭基本寄存器；
(b)調用IPCAM_Init()函數，創建內存映射表，初始化網口，并設置ip，準備好相關程序運行環境；
(c)調用IPCAM_Over()函數，檢測內存映射和網口是否初始化完成，若還沒完成則繼續第2步，若已經完成則繼續下一步；
(d)調用IPCAM_Wait()函數，像樹莓派發送消息，以示攝像頭已準備好；
(e)循環第4步，等待服務端任務.
攝像頭初始化完成后，樹莓派開始進行數據采集，具體采集過程如下：
(a)樹莓派確認攝像頭已準備好的情況下，通過網絡TCP/IP向攝像頭發送數據；
(b)攝像頭接收數據，接收完后，重啟攝像頭；
(c)重啟完成，自動打開攝像頭，并向服務器發出信息“攝像頭安裝成功”；
(d)把經過jpeg壓縮后的圖片數據發送給樹莓派；
(e)循環執行第4步，監聽服務器指令，等待樹莓派完成數據采集任務。圖像數據采集部分的圖像壓縮工作由SimpleCV庫函數完成。
進一步地，所述樹莓派的圖像服務器直接使用樹莓派官方推薦的 Raspbian系統自帶的SFTP服務器。樹莓派圖像服務器將接受的圖片傳送至監控中心，監控中心可以通過電視監視器顯示各現場監控點的圖像信息，也可通過電視墻進行圖像的實時監控，并進行數碼錄像。
進一步地，當設置監控終端即手機APP終端后，所述監控終端與所述監控中心之間通過具有公網IP或域名的服務器無線連接，所述監控終端可以選擇PC終端或手機APP終端，監控人員可通過監控終端對監控中心局域網進行監控或通過Internet遠程實時瀏覽視頻圖像。監控警示模塊中紅外探測出現異常信號時，此時單片機會將現場 GPS信息以及現場的照片傳輸到用戶手機APP終端上，提醒用戶現場施工違規，可以給電力施工提供更加安全的施工環境。采用本實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統進行電力施工監控時，能夠實現實時監控施工現場，且對違規行為能夠在監控現場和監控中心同時進行實時報警，能夠做到現場全覆蓋、全過程安全監督。此外，本實用新型所述電力施工現場全過程監控系統需要攜帶至施工現場時可以將其放置在底座箱中，這樣便于攜帶監控系統至任何需要的監控現場，具有攜帶方便的作用。
作為另一種實施方式的變形，本實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統，所述數據采集模塊還可以設置有存儲服務器，本實施方式中所述存儲服務器為現有技術中常用的用于存儲數據的存儲服務，所述監控中心與所述存儲服務器以及所述監控終端與所述存儲服務器之間均采用無線連接，所述監控中心接受的視頻圖像數據通過無線連接存入存儲服務器。使用時，所述對監控中心對接受的視頻圖像進行數碼錄像后，視頻數據可同時存入存儲服務器，這樣監控中心或監控終端的監控人員可以對進行的錄像進行存儲、檢索、回放、備份、恢復等。當選擇手機終端APP進行終端監控時，監控人員還可以通過手機端訪問存儲服務器查詢回放視頻錄像。
作為另一種實施方式的變形，本實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統，所述數據采集模塊單元還設置有數據轉發服務器，本實施例中所述數據轉發服務器是現有技術中常用的基于TCP協議的數據轉發服務器，所述數據轉發服務器與所述監控終端之間無線連接。使用時，在監控終端配備麥克風的前提下，所述監控終端通過數據轉發服務器將本地音頻轉發至監控現場進行播放，可以實現監控中心的工作人員直接對監控點的施工人員下達命令，或者對闖入禁戒范圍的陌生人示警。此外，監控終端程序還可以向數據轉發服務器發送報文，請求指定的網絡攝像機視頻，收到回應后，接收轉發過來的流媒體數據，并在展示窗口進行播放實時監控視頻。
作為另一種優選實施方式的變形，本實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統，所述攝像頭上還設置有云臺控制器，所述監控終端與所述云臺控制器無線連接。使用時，在監控視頻已經播放的前提下，監控終端可通過控制窗口對網絡攝像機進行云臺控制，控制選項有上下左右旋轉和巡視。點擊相應的按鈕可執行對應報文發送，并可在展示窗口觀察到視頻對應的移動。
作為另一種優選的實施方式，本實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統，本實用新型所述監控中心進一步包括無線遠程控制模塊和SIM900A模塊；其中所述無線遠程控制模塊通過無線網絡與所述監控警示模塊的開關無線連接，無線遠程控制模塊采用現有技術中常用的無線遠程控制技術，使用時，監控人員可以遠程控制監控警示模塊的開關，實現需要時可隨時隨地對施工現場進行監控的目的；所述SIM900A模塊42通過無線網絡與所述監控終端33無線連接。使用時，在聲光報警器被觸發后，可以通過此模塊給監管人員撥打電話并發送短信，用以告知現場違章情況。
上述所有實施方式中所述電力施工現場全過程監控系統具有體積小，攜帶方便、安裝簡便，可以與普通圍欄相結合使用，能夠適應不同類型的施工作業的優點。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造權利要求的保護范圍之中。