空天地一体化环水保监控在青海电网基建智慧管理中的研究与实践

赵国仲 李培民 杨正河 王 倩 陈思远 王 涛

（1、国网青海省电力公司建设公司，青海 西宁810008 2、北京洛斯达科技发展有限公司，北京100120）

1 概述

为全面推进国家电网公司电网发展，加快建设中国特色国际领先能源互联网企业，保障施工本质安全、提升工程质量，促进公司基建管理水平整体提升，青海省电力公司依托青海～河南±800 千伏特高压直流输电线路工程及德令哈750 千伏输变电工程，开展青海电网“智慧工程”建设。基于移动互联网+北斗+自主无人机遥感技术，加强环水保事前、事中、事后监管，构建状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活、数据开放共享的青海电网基建空天地一体化环水保监控系统[1]，实现环水保在建设过程中的可视化、远程化、智能化，达到预警、预判、为环水保落实提供坚强保障的目的，纵深推进电网工程建设管理[2]。

2 技术方案

从当今电网工程建设环水保面临的挑战和实际需求出发，综合工程的施工特点和管理方式，在三级远程管控、智能视频监控、环保水保管理、环境监测管理等方面优化现有的业务流程和管理模式，充分借助先进技术提升工程施工的监管水平，实现对电网建设工程的直观展示和环水保的综合管理[3]。

图1 三级监控体系

设计阶段强化环水保与设计、施工之间的协同工作，通过监控平台配合监理向施工单位开展专项设计交底，使施工单位充分掌握一塔一图设计成果，便于施工单位更好地落实水保专项设计要求，确保施工单位在施工前充分了解施工过程的环水保要求，强化环水保工作事前管理及设计质量管理责任落实[4]；在施工阶段对施工单位环水保措施落实情况进行监督管理，根据环保水保数码照片采集的要求，构建照片采集目录体系，并自动整理与归档。规范化要求采集的照片类型及格式等，减少采集与整理的工作量，提高采集效率，为掌握工程建设实时情况固化证据。在施工高峰期定期采用卫星影像进行大范围土地扰动自动监测，重点区域采用无人机航拍进行过程环保水保精细检查，对航摄结果开展环水保影像分析，形成分析报告；验收阶段强化与环水保监测单位协同，采用无人机航拍进行环保水保落实情况核查，形成工程竣工验收核查分析报告，由此构建环水保全过程的监管大数据，实现对环水保全过程的精细化管理。

三级监控体系架构如图1 所示：

2.1 提供环水保监控系统辅助环水保单位开展内外业工作

通过环保水保设计阶段、施工阶段、竣工阶段全过程的数据资源大整合，实现全过程信息化管理，辅助施工、监理、业主、环水保调查、验收、监测等单位开展内外业工作。

2.2 各参建单位提供资料辅助环水保应用

工程相关设计院提供设计阶段的工程数据（电网工程路径、杆塔位置、标段、特殊路段（交叉跨越）等）、环水保一塔一图等设计资料；环保水保服务单位提供环境影响评价报告书、水土保持方案书，环水保专业数据（居民点、生态敏感区、土地利用/覆盖数据等）、各类合规性及支撑性文件、验收阶段的环境影响评价验收报告与水土保持验收报告等相关资料；工程施工、监理单位提供施工阶段的环保水保施工工程量信息、建设过程中拍摄的数码照片等资料。

2.3 施工现场敏感点数据采集

环保调查单位借助移动APP 开展野外敏感点信息采集，利用GPS 定位和GIS 精确定位线路走廊内的敏感地带，并且记录、上传信息，从而大大提高野外工作的效率。同时，基于高分辨率的遥感影像，实现敏感点室内判读；通过移动终端建立一条快速畅通的信息通道，保障信息及时更新，响应快速，将现场敏感点位置、详细信息、照片等可以及时传回环保数据库，对环保调查提供支撑，提高环保调查工作的协同共享水平。

2.4 现场数码照片采集

借助移动APP 由施工单位采集施工现场各施工工序过程数码照片，由监理单位采集各工序施工完成数码照片，照片采集内容完全契合管理单位环保水保数码照片采集的要求，并通过Web 端自动整理与归档。为掌握工程建设实时情况固化证据，对竣工验收追溯提供支撑。

2.5 施工现场工程量上报

通过制定标准化的信息上报模板，统一的信息上报流程，实现建设过程中施工、监理单位对施工现场工程量信息的规范化上报。

2.6 卫星遥感及无人机航拍

在设计阶段、施工阶段、验收阶段运用卫星遥感或无人机手段开展现场航摄，对航摄结果开展环水保影像分析，建立水保遥感解译标志，开展水保设计措施判别与落实情况遥感解译判别、环保措施距离分析，形成环水保落实核查结果统计与分析报告。最终实现管理人员对环水保全过程管控精细化、精准化，满足工程建设管理的需要[5-6]。

整体现场感知设备如图2 所示。

3 主要创新点

图2 现场感知设备

在内部基建管理信息化变革基础上，与行业内外参建单位、相关资源，逐步实现对内融合、对外共享、上下衔接、数据共享，为施工环水保精准动态分析、智能综合预测、全面准确监测奠定基础，优化基建管理生态圈。

行业内，突出信息协同共享，加强跨专业信息共享力度、逐步打通各专业之间的管理壁垒，以问题为导向，提高环水保识别预警及风险规避能力、整体提升公司管理决策的综合水平，全面提升工程建设水平，实现基建为生产的最优服务与支撑。

行业外，突出信息对外共享，对接土地规划、环境保护、灾害预警等信息，推进工程审核上报、批复等；衔接法律法规体系，融入法律法规体系，对基建过程中环境污染相关行为及时做出预警；助力工程建设过程工作研判，推进工程依法合规建设。强化基建管理的层级管控，确保国网公司- 省公司- 建设单位- 参建单位在建设全过程的管理职责的完整传递。

4 应用情况

本项目的研究成果已经在“青海～河南±800 千伏特高压直流输电线路工程”、“德令哈750 千伏输变电工程”等工程中进行了试点和实际应用。项目成果以信息化监控为手段，以地理信息系统技术为基础，深度融合现有各管理环节之间信息，最终打破原有各业务之间的技术壁垒，消除单个“信息孤岛”，有效地加强了管理人员对工程项目施工现场环境的管控，解决了工程实践中的难题，提升了工程的精细化管理水平，节约了工程建设成本[7]。

5 结论

以“空天地一体化环水保监控”为支撑的大型电网建设过程管控的实施，深挖项目管控潜力，完善监控体系，利用移动端、视频监控、无人机等手段，搭建起施工现场与项目部之间更加便捷、全面、形象的信息沟通、管理互动渠道，利用信息流促进了业务流的推进，实现进度、安全、质量、设计、环保水保等业务的过程管控，为公司整体、有效、精准管控工程建设状态，促进现场作业模式改变与效率提升，缓解各层人员工作劳动强度提供了新思路，为其他大型电网建设提供过程管控新思路，促进相关管理理念在全国业务范围内的交流与推广。