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人工智能技术在电力基建领域的研究与实践刘家恺

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：周慧荣刘家恺

[导读] 摘要：科学技术的发展迅速，我国的各行各业的发展也有了显著的提高。

        （国网河北省电力有限公司建设公司河北石家庄 050000）
        摘要：科学技术的发展迅速，我国的各行各业的发展也有了显著的提高。人工智能技术从整体框架上建设包括数据的获取过程、数据的整合和处理过程、相关控制指令的发布过程，电力基建系统也需要经过这三个步骤完成对于各项工作内容的管理以及调整，以提高整个电力基建体系的工作开展质量。就具体的工作过程来看，需要在人工智能技术整体框架建设的基础上完成对于电力基建系统的管理工作。
        关键词：人工智能技术；电力基建领域；研究与实践
        引言
        近年来，电网投资额不断扩大，主配网施工项目不断增加，同时对于设备物资、安全管理、施工进度、施工质量、造价信息等提出了更精细的管控要求。在这一形势下，传统的人工巡视、手工纸质记录等监管方式，已经无法满足电力项目高质量建设的要求。
        1、概述
        在人员管理方面，通过视频监控、动态人脸识别、行为识别等技术，有效解决施工队伍流动性大、工人随意进出、身份难以验证、人员违章制止不及时、站班会无法监控等问题。在现场监测方面，通过环境监测、车牌识别、智能抄表等技术，助力项目管理人员更全面、更客观掌控工地状态，做出更准确的管理决策。在高风险作业监测方面，对深基坑、高支模、机械吊装等作业部署传感设备，实时监测机械设备数据，结合大数据统计分析和趋势评估，提升人身、机械安全隐患防控效率。在BIM应用方面，优化设计方案、施工人员和物料分配；开展安全技术专项方案可视化交底，提高现场安全管控水平；形成项目建设全过程完整数据资产，为资产全生命周期管理、数字化移交、智慧运维打好基础。在问题在线管理方面，结合平台配套的移动应用APP，安全质量的日常巡查、发布存在问题、反馈整改进度、问题复查闭环均可在现场实时开展，有效避免安全质量管理出现“两张皮”情况。同时，需与“6+1”、现场移动APP等业务平台实现了互联互通，实现了网、省、地和项目四个层级数据的抓取、归集、统计与呈现，可以满足不同管理人员的运营管控需求。
        2、应用功能描述
        智慧项目管控平台实现的功能包括项目总览、环境监测、设备监测、现场监管等。①项目管理。对项目概况、人员管理、质量管理、安全管理、监理管理、文档管理进行高效管理，通过图形数据，实时动态统计分析，方便管理人员实时了解项目信息，减少质量和安全隐患，掌握整个项目运转情况。②环境监测。通过实时监测现场温湿度、扬尘PM值、风速、火灾、噪音、天气等施工环境，分析数据预判环境变化，自动启动环境调节设备，保证现场人员施工环境安全。3.危大工程监测。通过实时监测并记录塔吊、深基坑、高支模、设备资产等危大工程实施状态信息，开展大数据统计分析和趋势评估，超出正常值时即刻预警，提升人身、机械安全隐患防控效率。4现场监管。利用视频监控设备对现场视频监控、站班会、安全行为监控、电子周界识别、车辆识别、车辆运输监测、门闸、用水用电管理、移动安全质量监测等现场情况进行监管，实时记录现场人员和设备行为信息，预警现场异常情况，保障人员作业安全。5高级应用功能。能与相关业务系统进行数据对接，实现业务数据联动分析、动态监控管理KPI，并集成BIM的轻量化应用。利用VR、无人机、红外热成像技术、3D打印、智能機器人等智能巡检设备实现智能应用场景管控和建设功能。

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        3、人工智能技术在电力基建领域中的使用方法
        3.1数据收集系统
        数据收集系统本文认为可借助当前已经开发出的新型技术完成，比如对于BIM技术，目前开发出了专用的现场监管人员和监理人员信息录入系统，该设备可以向专业的管理人员发出相关的数据记录要求，并由其根据实际的工程开展情况完成对于具体工作项目的数据记录和上传工作，在此基础上实现对于所有工程项目中各项参数的前面录入和管理工作。此外数据录入系统也要能够自主完成对于各项信息的收集巩固走，包括信息化系统中的各类设备和建材信息、仓储系统的运行信息以及投入人员的成本信息等，所有这些信息都要能够处于统一调配框架下，为最终的方案完善工程奠定基础。
        3.2数据整理系统
        数据的整理系统要由大数据技术和云计算技术共同建成，大数据技术要能够实现对于网络内部以及施工现场中所有数据的全面收集和分析，为后续的具体分析工作奠定基础。而云计算技术则能够在最短时间内实现对于各项参数的了解和明确，了解的项目包括所有数据的当前运行情况、和设定标准值之间的差距、今后的数据发展方向预测等，以在最短时间内完成处理工作。而这些数据将作为整个分析系统中的最基础性参数，通过对于所有参数的了解和分析能够为具体的施工方案优化过程提供帮助。
        3.3指令发布系统
        指令发布系统要通过信息化系统、通信系统以及信息的接收设备三个体系共同完成，其中信息化系统要通过对于数据的采用以及专业化设备的运转，实现对于所有参数的有效调整和归纳，在此基础上了解这些参数的实际运行方向和当前存在的施工问题，以提出针对这些问题的实际解决方法。对于通信系统建设，需要建成专用的通信渠道，该渠道初始端为整个信息化系统的信息发送终端，而信号的发射终端为现场监管人员和以及监理人员，具体的控制指令通过具体的设备接收，以完成对于所有信号的了解和显示，按照新的控制指令完成系统优化工作。对于指令接收设备来说，可借助当前已经开发出的各类新型技术配备专用设备，以完成对于各项指令的精确显示。
        3.4大数据技术
        本系统需要处理海量数据，涵盖了我局工地的日、月、实时的海量结构化监测数据、视频数据的统计分析，这些原始数据需要进行加工计算之后才能满足应用的需要，因此在系统设计中，从数据库选型、数据结构设计、数据访问频率、业务处理逻、数据展现辑等方面均要考虑到数据处理效率及系统的性能，因此，系统引入及借鉴了先进的数据设计及处理思想及技术。①文件系统实现方案。针对计量数据计算等涉及对大量的数据表的复杂的关联查询（卡迪尔乘积非常大、涉及的库表多）的系统应用，这些应用严重占用数据库服务器的I/O及CPU、内存资源，我们引入文件系统的概念，将数据存储到专有格式的文件中。这样可大大加快“单表”查询速度。②实时数据库实现方案。针对客户节点需要常态访问的参数和实时数据的应用，我们引入了实时数据库服务器的概念，将这些客户节点需要访问的参数和实时数据和需长期保留的各类服务实时存在应用服务器内存中，把大部分业务应用对数据库的访问转变为对应用服务器的实时数据库的访问，把对硬盘等存储设备的读写操作转为对内存的读写操作，减少了对数据服务器的压力，大大提高了系统整体性能，增强了系统的稳定性和可用性。
        4、结语
        人工智能技术在电力基建工程的应用过程中，整体建设框架包括对数据获取装置的使用、数据获取技术的使用以及控制指令发送系统的建设等。所以这些项目都需要通过专用设备以及数据模型实现对于所有数据的高效有序处理，并通过对于数据获取精度保持系统等辅助体系的使用，确保最终获取的数据处理精度符合具体的管理标准要求。“云大物移智”等先进技术已深刻改变了人们的工作、生活方式，也为基建项目管理走向科学智能、集成高效创造了无限可能。我们期望，通过智慧工地整体解决方案，让每一个施工者安全作业，让每一个管理者高效从容，让每一个项目圆满建成，助力电力基建走向智慧、走向更好的未来！
        参考文献：
        ［1］杨荣霞．人工智能技术在电力基建领域的研究与实践［J］．价值工程，2019，38（19）：235-237．
        ［2］郝思远，刘海宁．云大物移智，为基建插上“智慧”之翼［J］．中国电业，2018（12）：16-17．