基于物联网与人工智能技术的电力施工现场管控系统研究

黄紫英

绍兴大明电力建设有限公司，浙江绍兴，312000

0 引言

近年来，我国经济飞速发展，电力系统建设规模不断扩大，施工作业面也逐渐增多，相应的安全管理工作也越来越复杂，这对施工现场的安全管控工作提出了更高的要求。目前，施工现场安全管理主要有“人防”和“技防”两种方式，其中“人防”是指对施工作业人员的安全管理，而“技防”则是指对电力工程现场安全防范设施的建设和管理。这两种管理方式均具有一定的局限性，尤其是“技防”方面，由于缺少人员管控手段和措施，在实际工作中常常出现事故隐患排查不到位、人员管控措施执行不到位等情况，从而导致安全事故发生[1]。针对以上问题，本文以提高施工现场安全管控水平为目标，利用物联网和人工智能等先进技术，建立基于物联网和人工智能技术的电力施工现场管控系统。

1 人工智能技术和物联网技术概述

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，发展迅速，应用广泛，对社会经济发展产生了巨大影响，主要体现在以下几个方面。①人工智能可以模拟人的思维过程，具有感知、理解、判断、学习和决策等功能。②人工智能具有自学习和自适应能力，能不断总结经验教训，提高智能水平。③人工智能能够通过模拟人的智能来进一步改善人类自身的不足，从而提高社会生产力。④人工智能可以帮助人们从复杂的数据中挖掘出有用的信息。

物联网是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能。物联网通过各种智能感知设备将物理世界各种物体联系起来形成巨大网络，并实现数据采集和设备之间的信息交换与共享。

2 物联网与人工智能技术在电力施工现场管控应用的必要性

2.1 提升电力施工现场管控效率

在电力施工现场，管理人员需要对各项作业环节进行统筹规划，在此过程中，需要将传统的管理方式与先进的技术手段结合起来。在电力施工现场，采用物联网和人工智能技术，可以将施工现场中的各个要素进行整合，从而达到提升管理效率的目的。在电力施工现场管控中使用物联网技术，可以将电力施工中的各个环节进行整合，能够将现场设备、人员、材料等要素进行融合管理，从而实现对施工现场的智能化管控。同时，在应用物联网和人工智能技术后，可以对电力施工现场中各种设备的运行状态进行监控，从而能够及时发现故障，并进行处理[2]。

2.2 推动电力施工技术创新

在电力工程建设中，工程的施工流程、施工内容、施工标准以及施工技术等方面都会存在差异，为了能够提升电力工程施工水平，需要应用各类先进的技术手段。在电力工程建设过程中，必须加强对技术创新的重视程度，应用各种先进的技术手段来提高电力工程建设水平。而应用物联网与人工智能技术能够推动电力工程技术创新，从根本上提升电力工程建设水平。基于物联网与人工智能技术的电力工程施工现场管控系统能够帮助施工人员对现场施工情况进行全面掌握，同时还能够实现对设备工作状态的实时监测，进而对设备运行状况进行及时检查，提升现场工作效率。

2.3 确保电力工程建设质量

在电力施工过程中，可以将物联网技术与人工智能技术有效结合在一起，通过智能化的分析手段和数据处理方法，对整个电力施工现场进行有效管控，以此来确保电力工程建设质量。在实际应用中，主要的运用对象为电力施工现场中的人员和物资管理系统，通过将二者进行有机结合，可以有效地提升管控质量。同时，在具体应用时，还可以对电力施工现场中的设备管理系统和安全管理系统进行应用，从而实现对施工人员、物资以及设备等方面的有效管控。在具体应用时，要注重对各项系统进行有效整合与优化，从而更好地满足电力施工现场管控工作需求[3]。

2.4 提升施工企业经济效益

随着电网建设规模的不断扩大，施工现场管理难度也在不断加大。同时，由于缺乏精细化、智能化、信息化的管理手段，电网施工现场的管理水平和管理效率不高，导致施工安全事故频发，且发生安全事故后再去整改时成本较高。在这种情况下，物联网与人工智能技术可以通过数据采集和分析实现对现场情况的实时监控和远程控制，从而提高电网施工现场管控效率，降低管控成本。

3 物联网与人工智能技术的电力施工现场管控系统

3.1 电力施工现场视频监控系统

通过对电力施工现场的监控，能够及时发现存在的安全隐患，并迅速做出相应处理措施，同时还可以通过视频监控系统对施工人员进行现场教育、监督和管理，确保整个电力施工过程的安全和高效。智能视频监控系统主要由前端设备、网络传输设备和后台软件三部分组成。前端设备包括摄像头、云台等硬件设备。在智能视频监控系统中，通过各种摄像头来实现对现场图像信息的采集、处理以及存储，同时通过网络将图像信息传输到后台。在前端设备中还包括各种传感器，如温湿度传感器、气体传感器等，通过对这些传感器信号的采集可以实现对电力施工现场的各种环境因素进行监测。通过智能视频监控系统可以实现对现场人员违规操作和违章指挥的实时监测与报警，并可以将视频信息上传至后台管理中心进行实时监控与存储[4]。

3.2 其他监测系统

门禁控制系统管理施工现场的出入人员，包括身份认证和权限管理。空调控制系统用于控制施工现场的温度和湿度，在工作过程中，传感器将数据上传至服务器，服务器计算环境参数的变化并向控制主机发送指令，工作人员根据指令调节室内温湿度等参数，以保持适宜的施工现场环境。

3.3 质量安全管理系统

通过对现场施工质量和安全风险的管控，实现对现场施工质量、安全隐患的及时发现、及时整改和及时跟踪，从而实现对现场施工质量和安全风险的实时管控。构建电力施工安全风险数据库，针对电力施工中可能发生的事故类型、事故等级及可能造成的损失进行分析，并建立相应的数据库，在现场实施时自动记录施工人员、施工机械及材料等信息。通过分析电力施工中可能发生的事故类型和可能造成的损失，并结合相应风险评估模型，对现场施工质量和安全风险进行评估，在此基础上设计相应的质量管理系统。通过物联网技术与人工智能技术实现对现场施工质量和安全风险的实时监测与预警，并对数据进行自动处理、统计与分析，为管理者提供决策支持。通过物联网技术将现场施工人员、机械设备、材料等信息进行采集，通过人工智能技术对信息进行分析和处理，从而实现对现场施工质量和安全隐患的实时监测与预警。

3.4 辅助决策系统

（1）电力施工现场管控系统与物联网相结合，通过物联网传感器对电力施工现场环境进行实时采集和控制，并将采集到的数据信息上传至云端服务器进行处理，使管理者可以通过查看数据信息了解整个电力施工现场运行状况和问题，并通过数据分析功能为管理者提供科学决策依据。

（2）基于物联网与人工智能技术的电力施工现场管控系统辅助决策系统能够在电力施工现场运行出现异常情况时及时报警，并向管理者发送报警信息，从而使管理者可以在第一时间掌握施工现场的运行状况和问题，并及时采取措施进行处理，避免因问题积累过多而导致严重后果。

（3）基于物联网与人工智能技术的电力施工现场管控系统辅助决策系统可以对采集到的数据信息进行及时分析与处理，并将处理后的数据信息上传至云服务器中，再利用云计算技术对数据信息进行实时分析，从而为管理者提供科学决策依据。

4 物联网与人工智能技术的电力施工现场管控系统的实际应用

4.1 关键设备安全管控

（1）利用人工智能技术，对施工现场的关键设备进行智能监控。当发生故障时，系统会自动对故障信息进行推送，并将该信息推送至施工现场管理人员的手机端，以便相关人员能够及时了解故障情况。

（2）在电力施工现场关键设备上安装传感器，可以实时监测电力施工现场的温度、湿度、风速、风向、有毒气体等信息，并将其传输至监控中心。当监测到某一环境参数超过设定值时，系统会自动发出警报。电力施工现场管理人员收到警报信息后，可以及时对施工现场的环境进行管控，并启动相应的应急预案。

（3）在电力施工现场关键设备上安装智能传感器，利用其对设备进行实时监测，并将该信息传输至监控中心。当某一设备出现故障时，系统会自动向相关人员发出警报信息。在收到警报信息后，相关人员可以通过手机端或电脑端及时了解设备故障情况，并采取相应的措施进行处理[5]。

4.2 区域定位功能

（1）位置定位功能：通过定位装置和定位基站在施工现场区域内对施工人员、机械、车辆等进行实时定位，管理中心人员可以通过平板电脑或手机等终端设备查看人员在本区域的分布情况、历史轨迹、实时位置、行为轨迹等信息。

（2）安全围栏功能：在电力施工现场的不同区域内安装不同大小的电子围栏，施工人员进入某区域就会被电子围栏阻拦，施工人员如果想要离开某区域，必须提前申请，批准后才能离开，否则系统将自动报警。

（3）车辆管理功能：在施工现场区域内安装定位装置和定位基站，当施工人员进入该区域时，系统自动将其定位并推送到管理人员的手机APP上，管理人员可根据手机APP上显示的定位信息和历史轨迹信息对车辆进行实时管控。

（4）人员管理功能：在施工现场区域内安装定位装置和定位基站，施工人员进入施工现场时，系统将自动检测其是否佩戴有定位装置和定位基站，当发现施工人员未佩戴定位装置和定位基站时，系统将自动报警。

5 结语

随着物联网与人工智能技术的发展，电力工程施工现场管控系统的应用范围将会更加广泛，例如在施工人员管理、施工设备管理等方面都可以实现自动化、智能化的应用，而且还可以通过手机APP等形式将各项数据进行汇总和分析，这样不仅可以减少电力工程施工过程中的工作量，还可以有效提高电力企业的经济效益。本文结合物联网与人工智能技术的特点，对电力工程施工现场管控系统进行了设计，并将其应用到实际的工程建设中，取得了很好的效果。