空天地一體化環(huán)水保監(jiān)控在青海電網(wǎng)基建智慧管理中的研究與實(shí)踐

趙國仲 李培民 楊正河 王 倩 陳思遠(yuǎn) 王 濤

（1、國網(wǎng)青海省電力公司建設(shè)公司，青海 西寧810008 2、北京洛斯達(dá)科技發(fā)展有限公司，北京100120）

1 概述

為全面推進(jìn)國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)發(fā)展，加快建設(shè)中國特色國際領(lǐng)先能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，保障施工本質(zhì)安全、提升工程質(zhì)量，促進(jìn)公司基建管理水平整體提升，青海省電力公司依托青?！幽稀?00 千伏特高壓直流輸電線路工程及德令哈750 千伏輸變電工程，開展青海電網(wǎng)“智慧工程”建設(shè)?；谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)+北斗+自主無人機(jī)遙感技術(shù)，加強(qiáng)環(huán)水保事前、事中、事后監(jiān)管，構(gòu)建狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活、數(shù)據(jù)開放共享的青海電網(wǎng)基建空天地一體化環(huán)水保監(jiān)控系統(tǒng)[1]，實(shí)現(xiàn)環(huán)水保在建設(shè)過程中的可視化、遠(yuǎn)程化、智能化，達(dá)到預(yù)警、預(yù)判、為環(huán)水保落實(shí)提供堅強(qiáng)保障的目的，縱深推進(jìn)電網(wǎng)工程建設(shè)管理[2]。

2 技術(shù)方案

從當(dāng)今電網(wǎng)工程建設(shè)環(huán)水保面臨的挑戰(zhàn)和實(shí)際需求出發(fā)，綜合工程的施工特點(diǎn)和管理方式，在三級遠(yuǎn)程管控、智能視頻監(jiān)控、環(huán)保水保管理、環(huán)境監(jiān)測管理等方面優(yōu)化現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程和管理模式，充分借助先進(jìn)技術(shù)提升工程施工的監(jiān)管水平，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)建設(shè)工程的直觀展示和環(huán)水保的綜合管理[3]。

圖1 三級監(jiān)控體系

設(shè)計階段強(qiáng)化環(huán)水保與設(shè)計、施工之間的協(xié)同工作，通過監(jiān)控平臺配合監(jiān)理向施工單位開展專項(xiàng)設(shè)計交底，使施工單位充分掌握一塔一圖設(shè)計成果，便于施工單位更好地落實(shí)水保專項(xiàng)設(shè)計要求，確保施工單位在施工前充分了解施工過程的環(huán)水保要求，強(qiáng)化環(huán)水保工作事前管理及設(shè)計質(zhì)量管理責(zé)任落實(shí)[4]；在施工階段對施工單位環(huán)水保措施落實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)督管理，根據(jù)環(huán)保水保數(shù)碼照片采集的要求，構(gòu)建照片采集目錄體系，并自動整理與歸檔。規(guī)范化要求采集的照片類型及格式等，減少采集與整理的工作量，提高采集效率，為掌握工程建設(shè)實(shí)時情況固化證據(jù)。在施工高峰期定期采用衛(wèi)星影像進(jìn)行大范圍土地擾動自動監(jiān)測，重點(diǎn)區(qū)域采用無人機(jī)航拍進(jìn)行過程環(huán)保水保精細(xì)檢查，對航攝結(jié)果開展環(huán)水保影像分析，形成分析報告；驗(yàn)收階段強(qiáng)化與環(huán)水保監(jiān)測單位協(xié)同，采用無人機(jī)航拍進(jìn)行環(huán)保水保落實(shí)情況核查，形成工程竣工驗(yàn)收核查分析報告，由此構(gòu)建環(huán)水保全過程的監(jiān)管大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對環(huán)水保全過程的精細(xì)化管理。

三級監(jiān)控體系架構(gòu)如圖1 所示：

2.1 提供環(huán)水保監(jiān)控系統(tǒng)輔助環(huán)水保單位開展內(nèi)外業(yè)工作

通過環(huán)保水保設(shè)計階段、施工階段、竣工階段全過程的數(shù)據(jù)資源大整合，實(shí)現(xiàn)全過程信息化管理，輔助施工、監(jiān)理、業(yè)主、環(huán)水保調(diào)查、驗(yàn)收、監(jiān)測等單位開展內(nèi)外業(yè)工作。

2.2 各參建單位提供資料輔助環(huán)水保應(yīng)用

工程相關(guān)設(shè)計院提供設(shè)計階段的工程數(shù)據(jù)（電網(wǎng)工程路徑、桿塔位置、標(biāo)段、特殊路段（交叉跨越）等）、環(huán)水保一塔一圖等設(shè)計資料；環(huán)保水保服務(wù)單位提供環(huán)境影響評價報告書、水土保持方案書，環(huán)水保專業(yè)數(shù)據(jù)（居民點(diǎn)、生態(tài)敏感區(qū)、土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)等）、各類合規(guī)性及支撐性文件、驗(yàn)收階段的環(huán)境影響評價驗(yàn)收報告與水土保持驗(yàn)收報告等相關(guān)資料；工程施工、監(jiān)理單位提供施工階段的環(huán)保水保施工工程量信息、建設(shè)過程中拍攝的數(shù)碼照片等資料。

2.3 施工現(xiàn)場敏感點(diǎn)數(shù)據(jù)采集

環(huán)保調(diào)查單位借助移動APP 開展野外敏感點(diǎn)信息采集，利用GPS 定位和GIS 精確定位線路走廊內(nèi)的敏感地帶，并且記錄、上傳信息，從而大大提高野外工作的效率。同時，基于高分辨率的遙感影像，實(shí)現(xiàn)敏感點(diǎn)室內(nèi)判讀；通過移動終端建立一條快速暢通的信息通道，保障信息及時更新，響應(yīng)快速，將現(xiàn)場敏感點(diǎn)位置、詳細(xì)信息、照片等可以及時傳回環(huán)保數(shù)據(jù)庫，對環(huán)保調(diào)查提供支撐，提高環(huán)保調(diào)查工作的協(xié)同共享水平。

2.4 現(xiàn)場數(shù)碼照片采集

借助移動APP 由施工單位采集施工現(xiàn)場各施工工序過程數(shù)碼照片，由監(jiān)理單位采集各工序施工完成數(shù)碼照片，照片采集內(nèi)容完全契合管理單位環(huán)保水保數(shù)碼照片采集的要求，并通過Web 端自動整理與歸檔。為掌握工程建設(shè)實(shí)時情況固化證據(jù)，對竣工驗(yàn)收追溯提供支撐。

2.5 施工現(xiàn)場工程量上報

通過制定標(biāo)準(zhǔn)化的信息上報模板，統(tǒng)一的信息上報流程，實(shí)現(xiàn)建設(shè)過程中施工、監(jiān)理單位對施工現(xiàn)場工程量信息的規(guī)范化上報。

2.6 衛(wèi)星遙感及無人機(jī)航拍

在設(shè)計階段、施工階段、驗(yàn)收階段運(yùn)用衛(wèi)星遙感或無人機(jī)手段開展現(xiàn)場航攝，對航攝結(jié)果開展環(huán)水保影像分析，建立水保遙感解譯標(biāo)志，開展水保設(shè)計措施判別與落實(shí)情況遙感解譯判別、環(huán)保措施距離分析，形成環(huán)水保落實(shí)核查結(jié)果統(tǒng)計與分析報告。最終實(shí)現(xiàn)管理人員對環(huán)水保全過程管控精細(xì)化、精準(zhǔn)化，滿足工程建設(shè)管理的需要[5-6]。

整體現(xiàn)場感知設(shè)備如圖2 所示。

3 主要創(chuàng)新點(diǎn)

圖2 現(xiàn)場感知設(shè)備

在內(nèi)部基建管理信息化變革基礎(chǔ)上，與行業(yè)內(nèi)外參建單位、相關(guān)資源，逐步實(shí)現(xiàn)對內(nèi)融合、對外共享、上下銜接、數(shù)據(jù)共享，為施工環(huán)水保精準(zhǔn)動態(tài)分析、智能綜合預(yù)測、全面準(zhǔn)確監(jiān)測奠定基礎(chǔ)，優(yōu)化基建管理生態(tài)圈。

行業(yè)內(nèi)，突出信息協(xié)同共享，加強(qiáng)跨專業(yè)信息共享力度、逐步打通各專業(yè)之間的管理壁壘，以問題為導(dǎo)向，提高環(huán)水保識別預(yù)警及風(fēng)險規(guī)避能力、整體提升公司管理決策的綜合水平，全面提升工程建設(shè)水平，實(shí)現(xiàn)基建為生產(chǎn)的最優(yōu)服務(wù)與支撐。

行業(yè)外，突出信息對外共享，對接土地規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害預(yù)警等信息，推進(jìn)工程審核上報、批復(fù)等；銜接法律法規(guī)體系，融入法律法規(guī)體系，對基建過程中環(huán)境污染相關(guān)行為及時做出預(yù)警；助力工程建設(shè)過程工作研判，推進(jìn)工程依法合規(guī)建設(shè)。強(qiáng)化基建管理的層級管控，確保國網(wǎng)公司- 省公司- 建設(shè)單位- 參建單位在建設(shè)全過程的管理職責(zé)的完整傳遞。

4 應(yīng)用情況

本項(xiàng)目的研究成果已經(jīng)在“青?！幽稀?00 千伏特高壓直流輸電線路工程”、“德令哈750 千伏輸變電工程”等工程中進(jìn)行了試點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用。項(xiàng)目成果以信息化監(jiān)控為手段，以地理信息系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，深度融合現(xiàn)有各管理環(huán)節(jié)之間信息，最終打破原有各業(yè)務(wù)之間的技術(shù)壁壘，消除單個“信息孤島”，有效地加強(qiáng)了管理人員對工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場環(huán)境的管控，解決了工程實(shí)踐中的難題，提升了工程的精細(xì)化管理水平，節(jié)約了工程建設(shè)成本[7]。

5 結(jié)論

以“空天地一體化環(huán)水保監(jiān)控”為支撐的大型電網(wǎng)建設(shè)過程管控的實(shí)施，深挖項(xiàng)目管控潛力，完善監(jiān)控體系，利用移動端、視頻監(jiān)控、無人機(jī)等手段，搭建起施工現(xiàn)場與項(xiàng)目部之間更加便捷、全面、形象的信息溝通、管理互動渠道，利用信息流促進(jìn)了業(yè)務(wù)流的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、安全、質(zhì)量、設(shè)計、環(huán)保水保等業(yè)務(wù)的過程管控，為公司整體、有效、精準(zhǔn)管控工程建設(shè)狀態(tài)，促進(jìn)現(xiàn)場作業(yè)模式改變與效率提升，緩解各層人員工作勞動強(qiáng)度提供了新思路，為其他大型電網(wǎng)建設(shè)提供過程管控新思路，促進(jìn)相關(guān)管理理念在全國業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的交流與推廣。