物联网在电力施工中的应用探索

张泽强，薛劲莹，刘信，蔡永军

（国网新疆哈密供电公司，新疆 哈密 839000；新疆中信金源电力科技有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

我国目前的线路和施工检修多依赖于人工经验和安全督察，对事故隐患缺乏数字化和信息话的监督，这与我国电网发展的现状极其不符。本文针对目前安全生产中存在的问题，提出用物联网技术解决目前安全问题的技术方案，为提升我国电网安全管理提供一种有益的技术思路[1]。

1 电力施工现状和存在的问题

如今电力企业的安全建设任务十分艰巨，施工企业面临着更高的施工技术要求和紧迫的工期。所以在电力施工建设中，也经常会遇到各种各样的问题和意外事故，这不仅给人民的生命带来了威胁，也直接影响了电网的正常运行，更给社会造成不必要的经济损失。总结以往发生的经验和教训，影响电力施工安全的主要存在以下几个问题。

1.1 电力工程项目施工人员的人为错误

在施工现场，交叉作业多，临时施工多，外包队伍临时工多，以及人员素质的参差不齐，导致施工过程中，会出现人为操作失误的情况，产生不必要的事故和损失。

1.2 电力施工过程的管理不到位

任务繁重，站点之间存在交叉干扰的情况，加之人员的责任心以及遵守操作流程的规范性不高，会出现该施工的没有施工，该检查的没有检查等等现象，导致施工留下安全隐患，甚至产生安全事故的现象。

1.3 缺乏必要的技术支撑

电力施工站点一般都在野外，作业环境也复杂多变，纸质工单内容容易遗失或损坏，且施工过程不规范也很难留下记录，为后续的回溯和总结带来不便，这些主要的原因就是缺乏一个支持作业流程的智能化信息系统。

1.4 缺少相应的技术培训和考核

电力施工人员存在一定的变动，新引入的作业人员，缺乏必要的培训和考核，导致作业人员的素质欠缺，实际施工中就容易引入人为错误。

2 电力施工中存在的问题的应对措施

（1）电力施工离不开施工人员的人工操作，而人工操作的警示和提醒机制又很难保证及时和有效。针对这个问题，通过物联网技术和人工智能技术，通过给现场施工的工作人员配置智能终端，智能终端记录作业人员现场作业的工作任务细节，并通过大数据和算法以及安全操作规范，自动给作业人员播报作业内容和注意事项，让作业人员在实际作业的时候明确自己的作业内容和对应的作业规范，最大限度的减少了人为操作失误[2]。

（2）电力生产的不少安全问题，也是管理缺失的真实反应。保证电力企业安全生产，就必须要创建符合电力企业实际安全生产的管理制度，并严格遵守相应的管理制度。但在实际的施工作业过程中，施工负责人由于主管大意等原因，并没有进到施工监管的责任。通过物联网技术，可以做到事前预告和事中检查，以及事后记录都在系统里留下痕迹，同时，由于采用了物联网的管理技术，施工中的责任和权力都相对清晰和明确，通过系统记录的监管状态，也杜绝了不遵守纪律的弄虚作假的行为，让管理更加可靠的落到实处[3]。

（3）电力施工中的新技术支撑。通过在电力施工中引入物联网技术，既可以让施工内容和提醒更加容易，同时也可以实时记录施工过程中的各种过程数据，既提高了施工效率，同时也记录了更加丰富的过程数据，可以做到事前明确工作内容，事中及时提醒，事后及时汇总，方便安全生产的总结和责任回溯，为实现更高的安全生产目标打下了坚实的基础。

（4）通过引入物联网技术，实现在线培训和考核。引入了物联网技术，既可以支撑电力施工中的需要，同时也可以利用物联网技术的优势，实现施工人员的通过终端完成培训，以及技能考核，进一步巩固和提升施工人员的技能，为安全生产打下坚实基础[4]。

3 三电力工程项目中的物联网技术的设计思路

3.1 系统总统设计

如图1所示，物联网技术主要分为两个模块，一是服务器，二是终端。其中，服务器包含的主要功能有PMS输入、GIS显示、作业任务输入、作业任务分解、作业任务下发、过程数据回传。终端主要包含一键任务下发、站点导航、站点识别、作业任务播报、轨迹记录、一键过程数据上传。

图1 物联网技术框架

3.2 功能模块设计

服务器端：①后台管理人员注册并登录。②完成工作票数据导入（excel格式）。③完成杆塔站点信息导入（excel格式）。④通过地理信息系统（GIS）图形化显示所有站点的位置。⑤通过内部算法完成作业任务匹配和下发；⑥通过内部算法完成作业站点的危险信息识别内容；⑦记录作业人员的过程操作数据。

智能终端：①作业人员注册并登录。②作业人员获取作业内容。③终端实时获取当前位置信息，并比较当前位置和目标位置的差异，智能提醒作业人员到达作业杆塔。④作业人员通过终端扫描杆塔标牌，再次确认杆塔位置。⑤终端确认作业杆塔正确之后，自动语音播报当前杆塔的作业内容，并提醒当前杆塔作业时需要注意的危险点信息，提醒作业人员规避作业风险；⑥终端实时记录当前运动轨迹，方便事后的责任回溯；⑦终端用图片和视频记录作业点的作业状态，并在回到服务器环境下，一键上传数据；⑧通过终端可以关联站点作业内容的安全注意事项，已经安全生产的相关培训视频，方便作业人员随时调阅查看；⑨通过终端可以完成作业人员的安全生产规范的考核审查，即使获取作业人员的作业只是的积累情况[5-6]。

3.3 数据库设计

（1）工作票数据结构。如表1所示，工作票数据结构主要包含工作负责人、工作开始和结束日期、工作票类型等信息。

表1 工作票数据结构

（2）站点信息。如表2所示，站点信息主要包含杆塔名称、材质、性质、导线类型、导线型号、产权归属、经度、纬度、高程等信息。这些信息为地理信息的应用提供了良好的技术基础。

表2 站点信息

（3）用户表信息。如图2所示，用户表信息主要包含用户ID、昵称、密码、真实姓名、手机号、邮箱和角色等信息，这些信息的录入为保证作业人员管理提供了真实依据。

图2 用户表信息

4 结语

总而言之，在电力施工项目安全管理过程中，要严格遵守作业内容要求，根据物联网系统的指引做好相关工作，并做到事前有规划，事中有记录和检查，事后有状态反馈，减少安全隐患，避免安全事故的发生，确保电力施工工作的顺利进行。物联网技术的引入，给电力安全生产管理带来变化，地理信息的引入保证了人员运行轨迹有据可查，为带电体和非带电体的识别提供了技术支持，大大降低了现场的安全风险；管理系统的引入保证人员身份与信息对应，避免无资质人员进入高风险区域，降低了人员触电风险。