互動式基建現(xiàn)場管控中心的建設(shè)及應(yīng)用

張光福，應(yīng) 斌，潘俊杰

（臺州電業(yè)局，浙江 臺州 317000）

1 建設(shè)互動式基建現(xiàn)場管控中心的背景

電力工程具有數(shù)量多、地域分布廣且多處人煙稀少區(qū)域的特點(diǎn)，給工程管理帶來了諸多不便。隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)資源的大力建設(shè)，各類基礎(chǔ)設(shè)施尤其是網(wǎng)絡(luò)通道大規(guī)模鋪設(shè)，無線3G傳輸網(wǎng)絡(luò)逐步完善，為遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)管理奠定了基礎(chǔ)。近年來各類視頻產(chǎn)品也日趨成熟，工地監(jiān)控、車載取證等系統(tǒng)逐步推廣，為電網(wǎng)基建工程實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)控創(chuàng)造了條件。

為此，臺州電業(yè)局提出了以3G技術(shù)為載體，組建互動式基建現(xiàn)場管控中心，全面履行地市局層面項(xiàng)目管理職能，用技術(shù)創(chuàng)新解決現(xiàn)場管理的短板，使施工現(xiàn)場安全、質(zhì)量、進(jìn)度等工作始終處于受控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目管理集約化、扁平化、標(biāo)準(zhǔn)化和效益最大化，全面提升基建工作精益化水平。

2 管控中心的功能特點(diǎn)

互動式基建現(xiàn)場管控中心是集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)于一體的大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，利用前端采集系統(tǒng)獲取基建現(xiàn)場的視頻信息，通過電力光纖專網(wǎng)或運(yùn)營商無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，在管控中心實(shí)現(xiàn)對前端基建現(xiàn)場的全方位管理。同時，充分利用現(xiàn)場人員普遍攜帶手機(jī)的特點(diǎn)，在管控中心設(shè)立E信平臺、網(wǎng)絡(luò)電話，實(shí)現(xiàn)中心與現(xiàn)場的全方位互動。

管控中心、職能部門、廠家等各種用戶可通過電腦、手機(jī)、專業(yè)移動終端對現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，從而掌握現(xiàn)場情況，便于及時發(fā)現(xiàn)問題。授權(quán)用戶還可隨時對所有視頻錄像進(jìn)行檢索、回放和下載。

2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

互動式基建現(xiàn)場管控中心可按前端系統(tǒng)、管控中心兩級構(gòu)建，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1。

組網(wǎng)方式可以采用運(yùn)營商有線網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)、電力局域網(wǎng)、自建微波網(wǎng)絡(luò)等多種形式?？紤]電網(wǎng)基建工程的分散性與流動性，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.2 前端系統(tǒng)

利用前端系統(tǒng)對施工現(xiàn)場的視頻監(jiān)控進(jìn)行整合，主要負(fù)責(zé)對現(xiàn)場的視頻和報(bào)警信息進(jìn)行采集、編碼、存儲及上傳，并根據(jù)預(yù)案進(jìn)行自動化聯(lián)動，其配置方案有以下幾種：

（1）固定式高清球機(jī)：現(xiàn)場通過無線路由器布置2.4G無線局域網(wǎng)，傳輸距離約200 m。首先將固定式高清球機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，錄像機(jī)對視頻進(jìn)行編碼、存儲后，通過wifi接入無線網(wǎng)絡(luò)，再由路由器通過網(wǎng)絡(luò)上傳到管控中心。固定式高清球機(jī)主要用于施工現(xiàn)場全景監(jiān)控。

（2）支架式移動球機(jī)：支架式移動球機(jī)集攝像主機(jī)、移動云臺、全景防水?dāng)z像機(jī)、高能電池于一體，可實(shí)現(xiàn)全天候的視頻監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)傳輸方式為3G無線傳輸。由于其移動方便、攝像清晰度高，可用于重點(diǎn)區(qū)域和關(guān)鍵工序的實(shí)時監(jiān)控。

（3）便攜式單兵裝置：便攜式單兵裝置監(jiān)控范圍小、視頻采集質(zhì)量相對較差，但可隨身攜帶，網(wǎng)絡(luò)傳輸方式為3G無線傳輸，使用極其方便。因此單兵裝置常用于突發(fā)事件的取證、攝像盲區(qū)的監(jiān)控。

以上3類攝像裝置各有優(yōu)缺點(diǎn)，每個工程可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，配置不同類型、不同數(shù)量的前端裝備，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的完全管控。

根據(jù)總面積大小，變電工程一般設(shè)置2～4個固定式高清球機(jī)，對全景進(jìn)行監(jiān)控；設(shè)置1～2個支架式移動球機(jī)對室內(nèi)施工、重點(diǎn)區(qū)域、關(guān)鍵工序進(jìn)行監(jiān)控；設(shè)置1個便攜式單兵裝置進(jìn)行突發(fā)事件取證、攝像盲區(qū)監(jiān)控。線路工程則只需設(shè)置1個支架式移動球機(jī)和1個單兵裝置。

2.3 管控中心功能

圖1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

管控中心的功能主要是接收現(xiàn)場上傳的視頻和報(bào)警信息，滿足監(jiān)控中心管理人員信息查看、設(shè)備控制的需求，并與現(xiàn)場進(jìn)行互動。根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)及管理模式，互動式基建現(xiàn)場管控中心具備以下功能：

2.3.1 實(shí)時視頻監(jiān)控

通過客戶端和瀏覽器實(shí)時掌握施工現(xiàn)場的情況，對所轄區(qū)域的任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，可以看清10 m之外的壓板編號；對攝像機(jī)預(yù)置位和巡航設(shè)置具有唯一性和權(quán)限性，同一時間只允許1個高權(quán)限用戶操作。視頻錄像可保存1年以上，為日后結(jié)算審計(jì)提供依據(jù)。

2.3.2 與GPS、電子地圖結(jié)合

充分考慮移動監(jiān)控需求，結(jié)合先進(jìn)的GPS衛(wèi)星定位、電子地圖二次接口技術(shù)等，組成完善的基于GIS的監(jiān)控系統(tǒng)。通過該套系統(tǒng)，不僅能實(shí)時查看現(xiàn)場的真實(shí)情況，而且能實(shí)時監(jiān)控設(shè)備所處地理位置。

2.3.3 E信互動

通過接入運(yùn)營商E信平臺，采用E信方式與現(xiàn)場施工人員進(jìn)行互動。E信內(nèi)容豐富，可以包含圖片、表格、文檔等多種內(nèi)容，還可以設(shè)置各種問卷讓現(xiàn)場人員回復(fù)，回復(fù)信息可以在管控中心后臺顯示。將現(xiàn)場隱患、違章截圖通過E信發(fā)給施工管理人員，并要求將整改后的情況回復(fù)給管控中心，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

2.3.4 數(shù)碼照片遠(yuǎn)程采集

利用各類攝像頭對在建工程進(jìn)行全方位的實(shí)時數(shù)碼照片采集，避免了人工采集方式的滯后性，也能有效避免虛假照片。布置在高位的全景攝像頭還能采集到人工照相方式無法采集的照片。

2.3.5 網(wǎng)絡(luò)電話互動

在管控中心設(shè)置網(wǎng)絡(luò)電話，并將所有現(xiàn)場作業(yè)人員的手機(jī)號碼統(tǒng)計(jì)在內(nèi)?，F(xiàn)場人員用普通手機(jī)與網(wǎng)絡(luò)電話通話，通信費(fèi)用可節(jié)約50%。網(wǎng)絡(luò)電話還能發(fā)起多達(dá)24人的手機(jī)電話會議，實(shí)現(xiàn)多人異地同步協(xié)調(diào)等功能。

3 互動式基建現(xiàn)場管控中心的應(yīng)用

2012年4月，臺州電業(yè)局建成全省首家互動式基建現(xiàn)場管控中心，并申請了國家專利。

臺州電業(yè)局基建部首先對會議室進(jìn)行改造，配置了投影儀、服務(wù)器和各種無線電設(shè)備，將基建部會議室改造成基建現(xiàn)場管控中心。采用光纖接入，后臺布置海康威視iVMS平臺，前端采用3G網(wǎng)絡(luò)，并對各項(xiàng)基建工程進(jìn)行前端布點(diǎn)；最后設(shè)置E信平臺、網(wǎng)絡(luò)電話等。管控中心可實(shí)現(xiàn)多人現(xiàn)場會審，工程管理人員也可以通過電腦、手機(jī)等隨時監(jiān)控工地實(shí)時施工情況。

3.1 安全質(zhì)量遠(yuǎn)程檢查

監(jiān)管不到位是電網(wǎng)工程違章現(xiàn)象多發(fā)的主要原因之一?？梢暬芾碇行耐度胧褂煤?，使現(xiàn)場多了一雙“電子眼”，能24 h不間斷地監(jiān)控現(xiàn)場各個環(huán)節(jié)和各道工序的施工作業(yè)情況。

對省內(nèi)在建工程采取隨機(jī)抽查和日常檢查的方式，一般每星期不少于1次。對安全質(zhì)量事故較多或日常檢查發(fā)現(xiàn)安全質(zhì)量管理較為薄弱的工程實(shí)施重點(diǎn)督查，每星期檢查不少于3次。

3.2 到崗到位遠(yuǎn)程檢查

基建現(xiàn)場管控中心根據(jù)工程進(jìn)展情況隨機(jī)抽取在建項(xiàng)目，對施工現(xiàn)場的項(xiàng)目經(jīng)理、質(zhì)量員、專職安全員、專業(yè)監(jiān)理工程師等實(shí)行視頻點(diǎn)名稽查，被查人員在接到電話通知后，必須在15 min內(nèi)出現(xiàn)在指定的監(jiān)控點(diǎn)前，通過遠(yuǎn)程數(shù)碼照片采集，作為點(diǎn)到記錄，并登記備案。

3.3 遠(yuǎn)程整改

監(jiān)控中心管理人員使用E信將整改要求發(fā)送到現(xiàn)場人員手機(jī)，通過視頻轉(zhuǎn)動、縮放來進(jìn)行遠(yuǎn)程核對，現(xiàn)場人員通過手機(jī)反饋整改信息。

3.4 實(shí)時遠(yuǎn)程會診

應(yīng)用基建現(xiàn)場管控中心的視頻會議功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程建設(shè)協(xié)調(diào)。施工現(xiàn)場工作人員通過視頻介紹現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，遠(yuǎn)程專家通過視頻縮放仔細(xì)察看現(xiàn)場問題具體細(xì)節(jié)，及時、準(zhǔn)確了解現(xiàn)場情況，并根據(jù)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)提出處理意見和改進(jìn)方法，通過電子資料、視頻演示等方式指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員，確保現(xiàn)場施工人員熟悉處理方法并正確處理。設(shè)計(jì)人員可以直接對現(xiàn)場變更情況進(jìn)行詳細(xì)了解和核實(shí)，為現(xiàn)場無法處理的技術(shù)難題提供參考意見和方案。

4 互動式基建現(xiàn)場管控中心的成效

經(jīng)過幾個月的成功運(yùn)作，臺州電力基建現(xiàn)場管控中心取得了顯著效果。

（1）通過遠(yuǎn)程管控，實(shí)現(xiàn)地市局層面項(xiàng)目管理常態(tài)化。在國家電網(wǎng)公司“大建設(shè)”體系背景下，新上的工程項(xiàng)目較多，地市局基建部門要在現(xiàn)有人員和制度的基礎(chǔ)上做好項(xiàng)目管理、提升項(xiàng)目管理成效，有一定難度。但隨著基建現(xiàn)場管控中心的建成使用，實(shí)施項(xiàng)目管理的業(yè)主項(xiàng)目經(jīng)理可以通過視頻遠(yuǎn)程查看多個工程項(xiàng)目相關(guān)工作的實(shí)施情況，對現(xiàn)場工作提出要求和意見，并第一時間處理施工現(xiàn)場出現(xiàn)的、需要業(yè)主協(xié)調(diào)的事項(xiàng)。

（2）通過遠(yuǎn)程管控，形成方案評審專家遠(yuǎn)程會診機(jī)制。電網(wǎng)工程中的特殊作業(yè)和危險(xiǎn)作業(yè)專項(xiàng)方案的審查是項(xiàng)目管理中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是需專家評審的專項(xiàng)方案。以往需要專家評審的方案均通過召集具有相應(yīng)資格的專家，以會議形式組織專項(xiàng)評審，其評審流程復(fù)雜費(fèi)時，影響現(xiàn)場實(shí)際工作的開展。基建現(xiàn)場管控中心應(yīng)用后，可以通過視頻對方案進(jìn)行遠(yuǎn)程評審，專家通過視頻提出合理化建議和要求，現(xiàn)場人員通過視頻進(jìn)行反饋和咨詢，使現(xiàn)場施工人員及時知曉方案的優(yōu)化結(jié)果，將方案評審對現(xiàn)場工作的影響降到最低。

（3）通過遠(yuǎn)程管控，實(shí)現(xiàn)主要材料和設(shè)備供應(yīng)商以及設(shè)計(jì)人員對現(xiàn)場的技術(shù)支持。由于設(shè)備供應(yīng)商離工程地點(diǎn)均較遠(yuǎn)，其材料進(jìn)場后的后期服務(wù)跟不上是目前電網(wǎng)工程的普遍現(xiàn)狀。管控中心投入使用后，廠商人員可以通過視頻監(jiān)控對現(xiàn)場存在的問題進(jìn)行答疑，對于需要廠商解決的事項(xiàng)也可在第一時間得到妥善處理。另外，當(dāng)工程設(shè)計(jì)人員無法及時到現(xiàn)場確認(rèn)工程變更、工程計(jì)量等工作時，通過遠(yuǎn)程管控中心就可以直接對現(xiàn)場變更情況進(jìn)行詳細(xì)了解和核實(shí)，為現(xiàn)場無法處理的技術(shù)難題提供參考意見和方案。

5 結(jié)語

臺州電業(yè)局基建現(xiàn)場管控中心已建成投用，今后還將根據(jù)國家電網(wǎng)公司、省電力公司的要求進(jìn)一步完善功能，融合各項(xiàng)基建事務(wù)，在全面覆蓋110kV及以上基建工程的同時，逐步向配網(wǎng)工程延伸，使之成為推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)的強(qiáng)大引擎。

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