物聯(lián)網(wǎng)在電力施工中的應用探索

張澤強，薛勁瑩，劉信，蔡永軍

（國網(wǎng)新疆哈密供電公司，新疆 哈密 839000；新疆中信金源電力科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

我國目前的線路和施工檢修多依賴于人工經(jīng)驗和安全督察，對事故隱患缺乏數(shù)字化和信息話的監(jiān)督，這與我國電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀極其不符。本文針對目前安全生產(chǎn)中存在的問題，提出用物聯(lián)網(wǎng)技術解決目前安全問題的技術方案，為提升我國電網(wǎng)安全管理提供一種有益的技術思路[1]。

1 電力施工現(xiàn)狀和存在的問題

如今電力企業(yè)的安全建設任務十分艱巨，施工企業(yè)面臨著更高的施工技術要求和緊迫的工期。所以在電力施工建設中，也經(jīng)常會遇到各種各樣的問題和意外事故，這不僅給人民的生命帶來了威脅，也直接影響了電網(wǎng)的正常運行，更給社會造成不必要的經(jīng)濟損失。總結(jié)以往發(fā)生的經(jīng)驗和教訓，影響電力施工安全的主要存在以下幾個問題。

1.1 電力工程項目施工人員的人為錯誤

在施工現(xiàn)場，交叉作業(yè)多，臨時施工多，外包隊伍臨時工多，以及人員素質(zhì)的參差不齊，導致施工過程中，會出現(xiàn)人為操作失誤的情況，產(chǎn)生不必要的事故和損失。

1.2 電力施工過程的管理不到位

任務繁重，站點之間存在交叉干擾的情況，加之人員的責任心以及遵守操作流程的規(guī)范性不高，會出現(xiàn)該施工的沒有施工，該檢查的沒有檢查等等現(xiàn)象，導致施工留下安全隱患，甚至產(chǎn)生安全事故的現(xiàn)象。

1.3 缺乏必要的技術支撐

電力施工站點一般都在野外，作業(yè)環(huán)境也復雜多變，紙質(zhì)工單內(nèi)容容易遺失或損壞，且施工過程不規(guī)范也很難留下記錄，為后續(xù)的回溯和總結(jié)帶來不便，這些主要的原因就是缺乏一個支持作業(yè)流程的智能化信息系統(tǒng)。

1.4 缺少相應的技術培訓和考核

電力施工人員存在一定的變動，新引入的作業(yè)人員，缺乏必要的培訓和考核，導致作業(yè)人員的素質(zhì)欠缺，實際施工中就容易引入人為錯誤。

2 電力施工中存在的問題的應對措施

（1）電力施工離不開施工人員的人工操作，而人工操作的警示和提醒機制又很難保證及時和有效。針對這個問題，通過物聯(lián)網(wǎng)技術和人工智能技術，通過給現(xiàn)場施工的工作人員配置智能終端，智能終端記錄作業(yè)人員現(xiàn)場作業(yè)的工作任務細節(jié)，并通過大數(shù)據(jù)和算法以及安全操作規(guī)范，自動給作業(yè)人員播報作業(yè)內(nèi)容和注意事項，讓作業(yè)人員在實際作業(yè)的時候明確自己的作業(yè)內(nèi)容和對應的作業(yè)規(guī)范，最大限度的減少了人為操作失誤[2]。

（2）電力生產(chǎn)的不少安全問題，也是管理缺失的真實反應。保證電力企業(yè)安全生產(chǎn)，就必須要創(chuàng)建符合電力企業(yè)實際安全生產(chǎn)的管理制度，并嚴格遵守相應的管理制度。但在實際的施工作業(yè)過程中，施工負責人由于主管大意等原因，并沒有進到施工監(jiān)管的責任。通過物聯(lián)網(wǎng)技術，可以做到事前預告和事中檢查，以及事后記錄都在系統(tǒng)里留下痕跡，同時，由于采用了物聯(lián)網(wǎng)的管理技術，施工中的責任和權力都相對清晰和明確，通過系統(tǒng)記錄的監(jiān)管狀態(tài)，也杜絕了不遵守紀律的弄虛作假的行為，讓管理更加可靠的落到實處[3]。

（3）電力施工中的新技術支撐。通過在電力施工中引入物聯(lián)網(wǎng)技術，既可以讓施工內(nèi)容和提醒更加容易，同時也可以實時記錄施工過程中的各種過程數(shù)據(jù)，既提高了施工效率，同時也記錄了更加豐富的過程數(shù)據(jù)，可以做到事前明確工作內(nèi)容，事中及時提醒，事后及時匯總，方便安全生產(chǎn)的總結(jié)和責任回溯，為實現(xiàn)更高的安全生產(chǎn)目標打下了堅實的基礎。

（4）通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)在線培訓和考核。引入了物聯(lián)網(wǎng)技術，既可以支撐電力施工中的需要，同時也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)施工人員的通過終端完成培訓，以及技能考核，進一步鞏固和提升施工人員的技能，為安全生產(chǎn)打下堅實基礎[4]。

3 三電力工程項目中的物聯(lián)網(wǎng)技術的設計思路

3.1 系統(tǒng)總統(tǒng)設計

如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)技術主要分為兩個模塊，一是服務器，二是終端。其中，服務器包含的主要功能有PMS輸入、GIS顯示、作業(yè)任務輸入、作業(yè)任務分解、作業(yè)任務下發(fā)、過程數(shù)據(jù)回傳。終端主要包含一鍵任務下發(fā)、站點導航、站點識別、作業(yè)任務播報、軌跡記錄、一鍵過程數(shù)據(jù)上傳。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術框架

3.2 功能模塊設計

服務器端：①后臺管理人員注冊并登錄。②完成工作票數(shù)據(jù)導入（excel格式）。③完成桿塔站點信息導入（excel格式）。④通過地理信息系統(tǒng)（GIS）圖形化顯示所有站點的位置。⑤通過內(nèi)部算法完成作業(yè)任務匹配和下發(fā)；⑥通過內(nèi)部算法完成作業(yè)站點的危險信息識別內(nèi)容；⑦記錄作業(yè)人員的過程操作數(shù)據(jù)。

智能終端：①作業(yè)人員注冊并登錄。②作業(yè)人員獲取作業(yè)內(nèi)容。③終端實時獲取當前位置信息，并比較當前位置和目標位置的差異，智能提醒作業(yè)人員到達作業(yè)桿塔。④作業(yè)人員通過終端掃描桿塔標牌，再次確認桿塔位置。⑤終端確認作業(yè)桿塔正確之后，自動語音播報當前桿塔的作業(yè)內(nèi)容，并提醒當前桿塔作業(yè)時需要注意的危險點信息，提醒作業(yè)人員規(guī)避作業(yè)風險；⑥終端實時記錄當前運動軌跡，方便事后的責任回溯；⑦終端用圖片和視頻記錄作業(yè)點的作業(yè)狀態(tài)，并在回到服務器環(huán)境下，一鍵上傳數(shù)據(jù)；⑧通過終端可以關聯(lián)站點作業(yè)內(nèi)容的安全注意事項，已經(jīng)安全生產(chǎn)的相關培訓視頻，方便作業(yè)人員隨時調(diào)閱查看；⑨通過終端可以完成作業(yè)人員的安全生產(chǎn)規(guī)范的考核審查，即使獲取作業(yè)人員的作業(yè)只是的積累情況[5-6]。

3.3 數(shù)據(jù)庫設計

（1）工作票數(shù)據(jù)結(jié)構。如表1所示，工作票數(shù)據(jù)結(jié)構主要包含工作負責人、工作開始和結(jié)束日期、工作票類型等信息。

表1 工作票數(shù)據(jù)結(jié)構

（2）站點信息。如表2所示，站點信息主要包含桿塔名稱、材質(zhì)、性質(zhì)、導線類型、導線型號、產(chǎn)權歸屬、經(jīng)度、緯度、高程等信息。這些信息為地理信息的應用提供了良好的技術基礎。

表2 站點信息

（3）用戶表信息。如圖2所示，用戶表信息主要包含用戶ID、昵稱、密碼、真實姓名、手機號、郵箱和角色等信息，這些信息的錄入為保證作業(yè)人員管理提供了真實依據(jù)。

圖2 用戶表信息

4 結(jié)語

總而言之，在電力施工項目安全管理過程中，要嚴格遵守作業(yè)內(nèi)容要求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的指引做好相關工作，并做到事前有規(guī)劃，事中有記錄和檢查，事后有狀態(tài)反饋，減少安全隱患，避免安全事故的發(fā)生，確保電力施工工作的順利進行。物聯(lián)網(wǎng)技術的引入，給電力安全生產(chǎn)管理帶來變化，地理信息的引入保證了人員運行軌跡有據(jù)可查，為帶電體和非帶電體的識別提供了技術支持，大大降低了現(xiàn)場的安全風險；管理系統(tǒng)的引入保證人員身份與信息對應，避免無資質(zhì)人員進入高風險區(qū)域，降低了人員觸電風險。