闫治奇
内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局 内蒙古自治区阿拉善左旗750300
摘要:电力物联网是物联网在智能电网中的应用,将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源,提高电力系统信息化水平,改善电力系统现有基础设施利用效率,为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。
关键词:电力物联网;电网施工;智慧工地;全维度监测;档案云平台;
针对国家电网公司做出全面推进“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”建设总体要求,依托特高压工程创新,提出了基于电力物联网全过程基建管理智慧工地的创建。通过电力物联网技术在基建领域的深化应用,实现多渠道全方位智能感知,提升感知层智能化水平,突出网络层灵活调配能力,推进平台层精细化物联网管控水平,提升应用层智慧监控能力。
1 系统构成
系统集项目设计、进度、安全、质量、技术、物资、档案、环水保等管理内容为一体,实现全过程可视化、远程化、智慧化管理,系统融合度高、建设信息广,为实现“智慧工程”建设奠定了基础。
1.1 智慧工地“大数据”系统
以项目基建管控系统、三维设计系统、工程档案管理系统等各系统业务数据为基础,构建项目大数据库,全面反映工程基础信息,为智能分析和全域应用提供数据依据和支撑。深入挖掘数据价值,开展工程建设安全动态风险分析、人员投入及高危分析、进度质量分析、物资供应分析等,为基建管理智能化分析决策提供服务与支持。包括:风险智能预警,业务管理与建设过程有效衔接,借助大数据、人工智能进行风险自动识别并预警;内容精准推送,提升用户体验,按照角色和业务进行精准内容推送,方便工程管理人员及时准确掌握工程动态信息;数据统计分析,借助三维可视化、大数据技术,实现多维度数据分析和展现,为各级管理人员提供多维度、可视化的统计和分析结果;决策智慧支撑,基于海量数据,应用大数据技术,开展工程建设过程管理业务智能分析,辅助管理决策。
1.2 智慧工地档案“云平台”管控
通过搭建档案云平台,完成现场项目部工程档案与实体同步移交。跟随工程进度,同步汇集填写准确、手续完整的档案资料,业主、施工、监理均能掌握归档进度及档案的具体内容,在正确性、完整性、及时性等方面,全程加强跟踪监督与指导,能够增进建设管理单位对参建单位的归档工作的掌握程度,及时发现档案资料的不规范、进度滞后、文件不全等问题,确保工程建设档案资料的依法合规及竣工顺利移交。 全过程推行档案“电子化+纸质版”双轨制管理模式,通过预组卷目录、现场实测纸质版填报、APP实时电子版上报等手段,建立了国网基建系统内首个档案云平台,实现了档案全过程管控,档案管理“四性”要求得到保障,彻底解决了工程技术资料数据不真实、工程档案“回忆录”的管理顽疾。一方面,杜绝档案技术数据造假、档案工作“回忆录”的情况;另一方面实时掌握项目建设全过程中文件形成的情况。“双轨制”工程档案管理方式,可最终达成“工程竣工和工程档案移交”同步的目标。
1.3 智慧工地“物联网”多维应用
强化基建全过程数字化管理中业主、建管、施工、监理、设计等单位的责任落实,基于互联网+全域视频+人工智能,打造出安全质量可视化监管新模式。利用布控球等基建现场监控设备,人员单兵系统、无人机、监测及测量传感设备、以及移动端设备构建智能感知设备层,实现“人、机、物、法、环”的泛在聚合,实现物-物、人-物互联互通。
基于互联网+北斗+无人机遥感,建立了空地一体化环水保监控系统,实现了环水保措施的事前事中事后监管,落实了环保水保“三同时”要求,达到了环水保工作全程化、智慧化监测的目的。利用卷积神经网络(FCN)+地理信息系统(GIS)进行水保土地扰动监测预警,减少人工巡查与判读工作量。
建立工程环水保数码照片采集体系,通过施工、监理人员用移动设备对施工过程环水保进行照片采集上传,做到过程环保水保全面监督。此外,利用北斗+无人机遥感采集杆塔周边影像,采用机器学习算法实现土地扰动面积监测预警,并与设计阶段影像、过程照片进行对比分析,监督环保水保专项设计落实情况,实现过程环水保空中、地面可视化监测,形成空地一体化环水保监管体系,真正做到了环水保事中事后监管。
1.4 智慧工地“移动管控”系统
利用APP、球机、单兵等多种移动智能感知设备,实时传达工程建设全过程管控信息(项目进度、安全、质量、技术、造价等视频、影像、状态信息)。通过工程移动管控系统,为管理侧提供信息汇总、预警分析等技术支撑,确保现场管理与监控平台一致,实现实时监控要求。以高精度地理信息、多源电网通道信息为基础,基于互联网+三维设计,构建省级典型模型库,形成协同工作体系,提高设计质量和效率;加强设计过程进度、质量可视化管控,促进工作精益化管理水平提升;打通数据应用链条,形成数据积累至更新复用的良性循环。借助北斗卫星定位实现物资运输位置监控,基于互联网+自动融合基建管控系统和建设过程APP中的业务数据,构建数据仓库,结合人工智能分析技术,深度挖掘关键节点信息,辅助工程进度和物资风险智能预警。
严控每日作业风险,完成风险日预控的填报、逐级审批、到岗签到,实现每日风险作业的计划性以及各层级人员共同参与履职,让各级人员对现场管理情况做到“心中有数”;利用人脸识别技术核实作业人员身份,规范电子作业票编制、审核及签发,自动生成电子签名,强化落实现场风险控制措施;健全安全质量检查分类体系,在移动端植入电子检查表单,发现问题实时发布、整改、复查闭环管理,通过形成的安全检查通知单和问题整改回复单,督促相关人员逐级整改闭环,完成对关键环节安全质量的有效管控;实现对现场作业、施工质量、人员配备等情况的实时远程巡查;利用手机、4G球机、移动单兵、无人机等开展全域移动智能视频监控,构建现场感知信息网,全方位、立体化获取现场影像,结合人工智能实现违章自动识别,有效加强管理人员对现场情况的及时掌控。
2 应用情况
本平台已在新时代样板工程特高压直流输电线路工程建设并应用,后期将逐步打造成全省35千伏以上电压等级的监控平台,为基建全过程数字化应用提供了新的思路和解决方案。产品应用“大云物移智”技术,打造国内第一个基于泛在电力物联网全过程基建管理“智慧工地”,支撑世界一流能源互联网企业建设。
3 结束语
存在的问题:施工现场海拔高,气候多变,对于施工过程有较大的影响。在这样的特殊环境下施工,施工工艺复杂,施工过程中的危险性加大。在高原环境下施工,对于施工人员身体素质要求高。普通人员高反严重,不能完成安排的工作任务。设备的可靠性大大降低,设备的维修和更换的运维工作开展困难,同时由于路程的原因也很难及时提供支持。高原地区网络信号差,不稳定,设备要求网络信号带宽较高,有时不能满足设备的正常需求。偏远地区的运营商支持力较弱,不能提供良好的网络服务和及时的运维服务。同时在某些地州的网络信号质量较差,会导致系统运行的不稳定,系统的应用也会受到较大的影响。
展望:在现有基础上,针对工程实际应用,深挖项目管控潜力,完善监控体系,逐步实现对内融合、对外共享、上下衔接、数据共享、分析研判、智慧管控管理功能。为工程精准动态分析、智能综合预测、全面准确监测奠定基础,真正打造基建管理体系全业务链的智慧化“一张网”,全面优化基建管理生态圈。
参考文献
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