黃紫英

紹興大明電力建設(shè)有限公司，浙江紹興，312000

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，施工作業(yè)面也逐漸增多，相應(yīng)的安全管理工作也越來越復(fù)雜，這對施工現(xiàn)場的安全管控工作提出了更高的要求。目前，施工現(xiàn)場安全管理主要有“人防”和“技防”兩種方式，其中“人防”是指對施工作業(yè)人員的安全管理，而“技防”則是指對電力工程現(xiàn)場安全防范設(shè)施的建設(shè)和管理。這兩種管理方式均具有一定的局限性，尤其是“技防”方面，由于缺少人員管控手段和措施，在實際工作中常常出現(xiàn)事故隱患排查不到位、人員管控措施執(zhí)行不到位等情況，從而導(dǎo)致安全事故發(fā)生[1]。針對以上問題，本文以提高施工現(xiàn)場安全管控水平為目標(biāo)，利用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等先進技術(shù)，建立基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)。

1 人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①人工智能可以模擬人的思維過程，具有感知、理解、判斷、學(xué)習(xí)和決策等功能。②人工智能具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，能不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提高智能水平。③人工智能能夠通過模擬人的智能來進一步改善人類自身的不足，從而提高社會生產(chǎn)力。④人工智能可以幫助人們從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。物聯(lián)網(wǎng)通過各種智能感知設(shè)備將物理世界各種物體聯(lián)系起來形成巨大網(wǎng)絡(luò)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備之間的信息交換與共享。

2 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)在電力施工現(xiàn)場管控應(yīng)用的必要性

2.1 提升電力施工現(xiàn)場管控效率

在電力施工現(xiàn)場，管理人員需要對各項作業(yè)環(huán)節(jié)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，在此過程中，需要將傳統(tǒng)的管理方式與先進的技術(shù)手段結(jié)合起來。在電力施工現(xiàn)場，采用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，可以將施工現(xiàn)場中的各個要素進行整合，從而達到提升管理效率的目的。在電力施工現(xiàn)場管控中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將電力施工中的各個環(huán)節(jié)進行整合，能夠?qū)F(xiàn)場設(shè)備、人員、材料等要素進行融合管理，從而實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的智能化管控。同時，在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)后，可以對電力施工現(xiàn)場中各種設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，并進行處理[2]。

2.2 推動電力施工技術(shù)創(chuàng)新

在電力工程建設(shè)中，工程的施工流程、施工內(nèi)容、施工標(biāo)準(zhǔn)以及施工技術(shù)等方面都會存在差異，為了能夠提升電力工程施工水平，需要應(yīng)用各類先進的技術(shù)手段。在電力工程建設(shè)過程中，必須加強對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度，應(yīng)用各種先進的技術(shù)手段來提高電力工程建設(shè)水平。而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)能夠推動電力工程技術(shù)創(chuàng)新，從根本上提升電力工程建設(shè)水平?；谖锫?lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的電力工程施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)能夠幫助施工人員對現(xiàn)場施工情況進行全面掌握，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測，進而對設(shè)備運行狀況進行及時檢查，提升現(xiàn)場工作效率。

2.3 確保電力工程建設(shè)質(zhì)量

在電力施工過程中，可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能技術(shù)有效結(jié)合在一起，通過智能化的分析手段和數(shù)據(jù)處理方法，對整個電力施工現(xiàn)場進行有效管控，以此來確保電力工程建設(shè)質(zhì)量。在實際應(yīng)用中，主要的運用對象為電力施工現(xiàn)場中的人員和物資管理系統(tǒng)，通過將二者進行有機結(jié)合，可以有效地提升管控質(zhì)量。同時，在具體應(yīng)用時，還可以對電力施工現(xiàn)場中的設(shè)備管理系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)進行應(yīng)用，從而實現(xiàn)對施工人員、物資以及設(shè)備等方面的有效管控。在具體應(yīng)用時，要注重對各項系統(tǒng)進行有效整合與優(yōu)化，從而更好地滿足電力施工現(xiàn)場管控工作需求[3]。

2.4 提升施工企業(yè)經(jīng)濟效益

隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，施工現(xiàn)場管理難度也在不斷加大。同時，由于缺乏精細化、智能化、信息化的管理手段，電網(wǎng)施工現(xiàn)場的管理水平和管理效率不高，導(dǎo)致施工安全事故頻發(fā)，且發(fā)生安全事故后再去整改時成本較高。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)采集和分析實現(xiàn)對現(xiàn)場情況的實時監(jiān)控和遠程控制，從而提高電網(wǎng)施工現(xiàn)場管控效率，降低管控成本。

3 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)

3.1 電力施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過對電力施工現(xiàn)場的監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，并迅速做出相應(yīng)處理措施，同時還可以通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對施工人員進行現(xiàn)場教育、監(jiān)督和管理，確保整個電力施工過程的安全和高效。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和后臺軟件三部分組成。前端設(shè)備包括攝像頭、云臺等硬件設(shè)備。在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，通過各種攝像頭來實現(xiàn)對現(xiàn)場圖像信息的采集、處理以及存儲，同時通過網(wǎng)絡(luò)將圖像信息傳輸?shù)胶笈_。在前端設(shè)備中還包括各種傳感器，如溫濕度傳感器、氣體傳感器等，通過對這些傳感器信號的采集可以實現(xiàn)對電力施工現(xiàn)場的各種環(huán)境因素進行監(jiān)測。通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)場人員違規(guī)操作和違章指揮的實時監(jiān)測與報警，并可以將視頻信息上傳至后臺管理中心進行實時監(jiān)控與存儲[4]。

3.2 其他監(jiān)測系統(tǒng)

門禁控制系統(tǒng)管理施工現(xiàn)場的出入人員，包括身份認證和權(quán)限管理。空調(diào)控制系統(tǒng)用于控制施工現(xiàn)場的溫度和濕度，在工作過程中，傳感器將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，服務(wù)器計算環(huán)境參數(shù)的變化并向控制主機發(fā)送指令，工作人員根據(jù)指令調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度等參數(shù)，以保持適宜的施工現(xiàn)場環(huán)境。

3.3 質(zhì)量安全管理系統(tǒng)

通過對現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全風(fēng)險的管控，實現(xiàn)對現(xiàn)場施工質(zhì)量、安全隱患的及時發(fā)現(xiàn)、及時整改和及時跟蹤，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全風(fēng)險的實時管控。構(gòu)建電力施工安全風(fēng)險數(shù)據(jù)庫，針對電力施工中可能發(fā)生的事故類型、事故等級及可能造成的損失進行分析，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，在現(xiàn)場實施時自動記錄施工人員、施工機械及材料等信息。通過分析電力施工中可能發(fā)生的事故類型和可能造成的損失，并結(jié)合相應(yīng)風(fēng)險評估模型，對現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全風(fēng)險進行評估，在此基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的質(zhì)量管理系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能技術(shù)實現(xiàn)對現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全風(fēng)險的實時監(jiān)測與預(yù)警，并對數(shù)據(jù)進行自動處理、統(tǒng)計與分析，為管理者提供決策支持。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)場施工人員、機械設(shè)備、材料等信息進行采集，通過人工智能技術(shù)對信息進行分析和處理，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全隱患的實時監(jiān)測與預(yù)警。

3.4 輔助決策系統(tǒng)

（1）電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器對電力施工現(xiàn)場環(huán)境進行實時采集和控制，并將采集到的數(shù)據(jù)信息上傳至云端服務(wù)器進行處理，使管理者可以通過查看數(shù)據(jù)信息了解整個電力施工現(xiàn)場運行狀況和問題，并通過數(shù)據(jù)分析功能為管理者提供科學(xué)決策依據(jù)。

（2）基于物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)輔助決策系統(tǒng)能夠在電力施工現(xiàn)場運行出現(xiàn)異常情況時及時報警，并向管理者發(fā)送報警信息，從而使管理者可以在第一時間掌握施工現(xiàn)場的運行狀況和問題，并及時采取措施進行處理，避免因問題積累過多而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

（3）基于物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)輔助決策系統(tǒng)可以對采集到的數(shù)據(jù)信息進行及時分析與處理，并將處理后的數(shù)據(jù)信息上傳至云服務(wù)器中，再利用云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行實時分析，從而為管理者提供科學(xué)決策依據(jù)。

4 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的電力施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)的實際應(yīng)用

4.1 關(guān)鍵設(shè)備安全管控

（1）利用人工智能技術(shù)，對施工現(xiàn)場的關(guān)鍵設(shè)備進行智能監(jiān)控。當(dāng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動對故障信息進行推送，并將該信息推送至施工現(xiàn)場管理人員的手機端，以便相關(guān)人員能夠及時了解故障情況。

（2）在電力施工現(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備上安裝傳感器，可以實時監(jiān)測電力施工現(xiàn)場的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、有毒氣體等信息，并將其傳輸至監(jiān)控中心。當(dāng)監(jiān)測到某一環(huán)境參數(shù)超過設(shè)定值時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報。電力施工現(xiàn)場管理人員收到警報信息后，可以及時對施工現(xiàn)場的環(huán)境進行管控，并啟動相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

（3）在電力施工現(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備上安裝智能傳感器，利用其對設(shè)備進行實時監(jiān)測，并將該信息傳輸至監(jiān)控中心。當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動向相關(guān)人員發(fā)出警報信息。在收到警報信息后，相關(guān)人員可以通過手機端或電腦端及時了解設(shè)備故障情況，并采取相應(yīng)的措施進行處理[5]。

4.2 區(qū)域定位功能

（1）位置定位功能：通過定位裝置和定位基站在施工現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)對施工人員、機械、車輛等進行實時定位，管理中心人員可以通過平板電腦或手機等終端設(shè)備查看人員在本區(qū)域的分布情況、歷史軌跡、實時位置、行為軌跡等信息。

（2）安全圍欄功能：在電力施工現(xiàn)場的不同區(qū)域內(nèi)安裝不同大小的電子圍欄，施工人員進入某區(qū)域就會被電子圍欄阻攔，施工人員如果想要離開某區(qū)域，必須提前申請，批準(zhǔn)后才能離開，否則系統(tǒng)將自動報警。

（3）車輛管理功能：在施工現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)安裝定位裝置和定位基站，當(dāng)施工人員進入該區(qū)域時，系統(tǒng)自動將其定位并推送到管理人員的手機APP上，管理人員可根據(jù)手機APP上顯示的定位信息和歷史軌跡信息對車輛進行實時管控。

（4）人員管理功能：在施工現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)安裝定位裝置和定位基站，施工人員進入施工現(xiàn)場時，系統(tǒng)將自動檢測其是否佩戴有定位裝置和定位基站，當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工人員未佩戴定位裝置和定位基站時，系統(tǒng)將自動報警。

5 結(jié)語

隨著物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，電力工程施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將會更加廣泛，例如在施工人員管理、施工設(shè)備管理等方面都可以實現(xiàn)自動化、智能化的應(yīng)用，而且還可以通過手機APP等形式將各項數(shù)據(jù)進行匯總和分析，這樣不僅可以減少電力工程施工過程中的工作量，還可以有效提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的特點，對電力工程施工現(xiàn)場管控系統(tǒng)進行了設(shè)計，并將其應(yīng)用到實際的工程建設(shè)中，取得了很好的效果。