電力施工風險可視化交底管控平臺系統

羅瀾 虞俊峰

摘要：基于AR可視化電力施工可視化風險管控平臺（其中“電力施工可視化風險管控平臺”系統搭載于電力施工可視化風險管控架構上）用于電力施工行業;通過AR智能移動設備的攝像頭實時采集現場圖像，智能識別當前施工作業場景，通過云計算搭建現場增強現實模型，結合現場施工作業流程，以增強現實方式準確給出施工人員直觀、逼真、生動的三維可視化風險交底內容與防范措施，提升了一線施工人員對現場風險點的認識以及關鍵點安全措施的掌握水平。

關鍵詞：電網建設;增強現實（AR）;風險管控

1電力施工現狀與痛點

隨著電網建設內外部環境因素日益復雜，現場存在諸多人、物和環境不可控因素，且一線作業人員普遍存在文化素質偏低，風險防范意識薄弱，尤其對作業內容較為復雜風險性高的施工技術，施工作業人員對風險點以及關鍵點的安全措施的認識難以掌握到位，盲目施工造成人身傷亡事故時有發生;

目前電力建設與現場管理多數采用“信息化系統”，主要注重線上實現對該項目的安全質量進行管控，需要專人線上維護，且缺乏和現場實際的交互性，該系統無法對一線作業人員實施安全交底，僅能上傳交底記錄。

作業現場安全交底主要以傳統的文字或口頭交底方式不直觀，難以確保作業人員對關鍵點作業完全接受并吸收相關安全交底內容，風險交底管控措施紙質材料存在事后填補，安全交底流于形式，三級以上施工安全風險現場關鍵人員是否真正到崗到位無法有效跟蹤。

2AR+LBS+風險管控解決方案

為解決上述電力施工痛點，現將提出“AR（增強現實）”加“LBS（定位服務）”加“風險管控”的解決方案：

2.1 AR（增強現實）

系統通過AR智能手機的攝像頭實時采集現場圖像，智能識別當前作業場景，通過云計算搭建現場增強現實模型，結合現場作業流程，以增強現實方式準確給出作業人員三維可視化風險交底內容與防范措施。

2.2 LBS（定位服務）

基于GPS定位服務，遠程監控現場關鍵人員到崗到位及交底可視化管控，實現現場關鍵作業點、關鍵人員的簽到簽退時地的記錄及到崗到位全過程的管控。

2.3 風險管控

作業人員通過手持AR智能手機能夠直觀了解現場作業風險點并熟悉作業方案對施工做出正確判斷，規范施工作業前初勘、復測和交底業務流程，使施工人員避免風險交底流于形式。通過系統對比初勘及復測現場作業環境，智能識別并提示作業環境是否發生變化，提醒方案編制人員及時根據現場實際情況對方案進行修編，確保施工作業安全措施完備。

3 系統實現功能

基于AR增強現實技術的輸電線路工程跨越施工安全風險管控系統實現功能具體包括數據采集分析功能、風險識別評估及安全措施匹配功能、安全交底功能、動態監控功能、生成工作票：

（1）現場數據的采集分析功能

利用手機APP完成現場情況的圖像或視頻采集工作，通過智能手機的攝像頭采集現場的跨越施工作業現場的場景圖像，實時將采集的圖像傳到服務器并對作業場景進行分析識別。

（2）基于現場采集數據的風險識別評估及安全措施匹配功能

在每個作業點，結合現場情況，通過采集線路跨越施工現場圖像，進行風險識別評估及安全措施匹配技術。

（3）以增強現實的方式呈現作業風險點并演示安全交底內容

利用手機APP實時采集現場圖像，通過圖像跟蹤以增強現實方式（AR）呈現線路跨越施工作業風險、給出相關安全措施，實現現場人員安全交底。

（4）安全交底以及人員到崗到位情況的監控功能。

增加監控模塊（含GPS功能），監控人員到崗到位及安全交底情況，實現違規記錄與智能預警。

（3）工作數據后臺保存記錄生成工作票

將手機客戶端的執行的每一步，都發送至服務器端進行保存記錄，最后在服務端可以生成完整工作票并進行打印保存。

4系統實現架構

本系統采用MVC的編程模式，MVC 模型是一種架構型的模式，并不會在之前設計的基礎上添加新的功能。 MVC 編程模型所想要表達的是分而治之的編程思想。主要包含控制器、模型和視圖。

4.1平臺系統技術架構

（1）表現層：項目施工人員通過APP端進行數據采集，AR演示等;后臺管理系統的系統管理員通過瀏覽器訪問、管理本系統。

（2）業務邏輯層：實現系統的邏輯功能，包括用戶管理、施工項目管理等。

（3）數據層：底層數據庫采用 MySQL 數據庫，數據操作采用 Mybatis完成，使用Mybatis提供的緩存機制，有利于提供更好的數據庫處理能力，提升管理效率。

4.2系統部署架構

采用Nginx實現訪問靜態資源，實現動靜分離，同時后期可利用Nginx進行負載均衡，提統性能。使用緩存技術，實現請求緩存，提升系統的相應能力。服務器端軟件采用Tomcat，可擴展性和安全性高。APP用戶端通過http請求與服務器端進行交互。

5系統特點

根據系統預設作業風險類型庫，在可視化交底完成后自動關聯該項風險相應管控措施填報，減少文字錄入工作量并監督作業負責人對風險進行逐項確認。同時，管理層、業主、建設單位、監理單位可實時監控關鍵作業點及關鍵人員到崗到位及安全交底情況，實現規范記錄與智能預警，真正做到現場施工安全全過程、全方位覆蓋的管控。

6結論

“電力施工可視化風險管控平臺”系統結合電力施工現場作業流程，用AR現實增強技術，依托互聯網、智能手機，實現輸電線路工程“三跨”作業重大風險施工的可視化風險識別評估;通過現場作業人員風險初勘、識別復測、安全交底等可視化流程管理，實現跨越施工風險作業全過程節點管控，重點實現對現場民工的可視化交底，以增強現實方式準確給出施工人員直觀、逼真、生動的三維可視化風險交底內容與防范措施，提升了一線施工人員對現場風險點的認識以及關鍵點安全措施的掌握水平;同時，利用信息化手段，對施工單位“同進同出”監控發揮監督作用;實現更高效安全的管理電力施工風險。

參考文獻：

[1]劉建明，施明泰，莊玉琳，林青山.增強現實、虛擬現實和混合現實技術在電力系統的應用研究[J].電力信息與通信技術，2017，15（04）：4-11.

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