電網(wǎng)建設(shè)云平臺研究與實踐
時間:2022-12-14 11:06:13
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摘要:隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的日益增大,應(yīng)用信息化手段和智慧終端管理電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)場的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等作業(yè)關(guān)鍵要素,已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的共識。云平臺作為近幾年“大云物移智”技術(shù)的新興產(chǎn)物,成為數(shù)據(jù)存儲、集成、整合、分析與展現(xiàn)的載體,本研究立足電網(wǎng)建設(shè)云平臺技術(shù),通過梳理對云平臺的相關(guān)研究,總結(jié)對云平臺研究的現(xiàn)狀和不足,并通過對云平臺在電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)場實際應(yīng)用的介紹來為電網(wǎng)建設(shè)云平臺的推廣應(yīng)用提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)建設(shè);云平臺;數(shù)據(jù);信息化;智能化
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和建筑行業(yè)對工程現(xiàn)場管理要求的逐漸提升,工程現(xiàn)場不同程度地實施了一些信息化系統(tǒng),這對建筑工地管理水平的提升具有很大幫助。但是,在建筑工地信息化過程中,可以發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)信息系統(tǒng)是孤立的,形成很多信息孤島。數(shù)據(jù)格式缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),信息化管理流程缺乏統(tǒng)一規(guī)范。在信息的收集、共享與利用平臺、手段方面與國外還有明顯的差距,有些數(shù)據(jù)存在重復(fù)輸入、數(shù)據(jù)信息落后無法真實反映實際信息等現(xiàn)象,信息數(shù)據(jù)封閉導(dǎo)致信息的流通性差,這些都是信息化數(shù)據(jù)管理中缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的具體體現(xiàn),已經(jīng)成為信息化管理在建筑工程中發(fā)展的主要障礙。云平臺技術(shù)的出現(xiàn)為用戶提供了一種數(shù)據(jù)存儲、集成、整合、分析與展現(xiàn)的新方式,解決了信息數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用的難題,其以大容量、安全性、穩(wěn)定性和便捷性等優(yōu)勢在電力、建筑、教育等多個行業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用。本研究將電網(wǎng)建設(shè)云平臺作為研究重點,著重介紹云平臺在電力行業(yè)的實踐應(yīng)用,希望為行業(yè)發(fā)展提供相關(guān)借鑒和參考。
1云平臺研究綜述
本研究以萬方數(shù)據(jù)庫和CNKI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源支撐,通過檢索查詢云平臺研究應(yīng)用相關(guān)研究論文,總結(jié)概括在云平臺具體應(yīng)用中具有的共同特征,通過分析研究現(xiàn)階段應(yīng)用中具有的局限性和不足,給出解決方向和建議。本研究查詢到在近5年的時間里,兩大文獻(xiàn)檢索平臺上共出現(xiàn)建設(shè)管理云平臺為關(guān)鍵搜索字段的相關(guān)的文獻(xiàn)50余篇,與電網(wǎng)云平臺相關(guān)的文章僅7篇,筆者將就這7篇文章展開分析。賀文在其文章《智慧工地云平臺研究》[1]中重點研究智慧工地云平臺的組成部分,包括將現(xiàn)場各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成在云平臺上,助力城市智慧化建設(shè),實現(xiàn)政府、企業(yè)和市民三方的數(shù)據(jù)互通與聯(lián)動。王薇、韓彩紅在其文章《智慧工地云平臺的架構(gòu)》[2]重點介紹云平臺的技術(shù)架構(gòu)及主要功能,從數(shù)據(jù)應(yīng)用角度對云平臺的作用展開分析,并分析了使用云平臺后所帶來的經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保和科技效益。許洪強在其文章《調(diào)控云架構(gòu)及應(yīng)用展望》[3]提出依托云計算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)IT技術(shù)構(gòu)建生產(chǎn)控制云(簡稱調(diào)控云),形成“資源虛擬化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用服務(wù)化”的調(diào)控技術(shù)支撐體系,該體系能夠提升多級調(diào)控系統(tǒng)協(xié)同處置能力、信息化支撐能力及全局資源共享能力,全面保障電網(wǎng)安全優(yōu)質(zhì)運行和調(diào)度管理精益高效運轉(zhuǎn)。盧有飛在其文章《時空大數(shù)據(jù)云平臺支撐智能電網(wǎng)建設(shè)》[4]中就云平臺的構(gòu)成及其在電網(wǎng)運行狀態(tài)中發(fā)揮的功能進(jìn)行了研究,重點是電網(wǎng)運檢階段的監(jiān)督管理。黃漢華在其文章《基于云平臺的廣西電力省地一體化通信運行管控系統(tǒng)設(shè)計》[5]中對廣西電網(wǎng)通信運行管控系統(tǒng)完成了現(xiàn)狀分析,然后從系統(tǒng)管理、應(yīng)用規(guī)模和安全性的相應(yīng)需求上進(jìn)行分析,進(jìn)而完成了省地一體化通信運行管控系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。根據(jù)需求分析和系統(tǒng)的性能需求,提出應(yīng)用云平臺架構(gòu)集中部署省地一體化通信運行管控系統(tǒng)的為建設(shè)模式。成了云平臺的架構(gòu)設(shè)計,并應(yīng)用云數(shù)據(jù)庫HBASE存儲歷史告警信息,對數(shù)據(jù)分析的功能進(jìn)行了設(shè)計。最后完成了對經(jīng)濟(jì)效益分析和魯棒性測試。李明、林彬在其文章《基于云平臺的電力工程項目管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》[6]中,在電力工程項目管理特點的基礎(chǔ)上設(shè)計一個分層的電力工程項目管理系統(tǒng)模型,詳細(xì)介紹該模型的功能結(jié)構(gòu)以及基于云計算平臺———GoogleSites的系統(tǒng)實現(xiàn)方法。該方法體現(xiàn)了利用云平臺來搭建網(wǎng)絡(luò)化的電力工程項目管理系統(tǒng)的便捷性與高效性,為電力工程項目管理的信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)提供了一種新的參考。王有元、蔡雅楠等在文章《基于云平臺的變電站設(shè)備智能診斷系統(tǒng)》[7]中研究了一種基于云平臺的變電站設(shè)備智能診斷系統(tǒng),該系統(tǒng)由智能傳感器、診斷云平臺和變電站中心控制站組成,充分利用云平臺資源,并行分析狀態(tài)數(shù)據(jù),提高故障診斷的可靠性。綜合上述文獻(xiàn)研究可以發(fā)現(xiàn),目前的研究皆在充分了解云平臺相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對云平臺在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用做出了研究介紹,并對其應(yīng)用前景展開了相關(guān)描述,但對云平臺在電網(wǎng)建設(shè)過程中的研究幾乎處于空白。在實際的管理過程中,電網(wǎng)建設(shè)階段因其涉及眾多人、機(jī)、料、法、環(huán)等關(guān)鍵要素,成為安全管理的重點和難點所在。探討云平臺在電網(wǎng)建設(shè)過程中的應(yīng)用,對電網(wǎng)建設(shè)過程的安全、質(zhì)量、進(jìn)度管理等都具有非常實際的現(xiàn)實意義。
2電網(wǎng)建設(shè)云平臺應(yīng)用實踐
在電網(wǎng)建設(shè)云平臺與工程現(xiàn)場實際應(yīng)用的結(jié)合中,新疆信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任結(jié)合2018年基建十二項配套措施要求,充分利用人員管理系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源,開發(fā)基于“云”端應(yīng)用的智慧基建信息云平臺,全力打造電力基建輸變電工程項目現(xiàn)場管控信息全方位展示平臺,實現(xiàn)了整個建設(shè)工程現(xiàn)場生態(tài)圈的信息交互、資源共享和應(yīng)用系統(tǒng)集成,讓輸變電施工現(xiàn)場管理更信息化、智能化,為電網(wǎng)建設(shè)云平臺的應(yīng)用推廣提供了參考。2.1系統(tǒng)構(gòu)成。電網(wǎng)建設(shè)云平臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互示意圖如圖1所示,其中電網(wǎng)建設(shè)云平臺和大屏展示系統(tǒng)屬于數(shù)據(jù)展現(xiàn)端,現(xiàn)場系統(tǒng)和硬件控制系統(tǒng)屬于數(shù)據(jù)處理端,GPS定位設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備和人員車輛閘機(jī)屬于數(shù)據(jù)采集端。2.2系統(tǒng)功能及應(yīng)用效果。(1)實時視頻監(jiān)控管理,現(xiàn)場數(shù)據(jù)全面監(jiān)管設(shè)置在工程現(xiàn)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時傳輸現(xiàn)場畫面至云平臺系統(tǒng),項目管理人員可實現(xiàn)對現(xiàn)場施工狀態(tài)的實時監(jiān)管和歷史視頻數(shù)據(jù)信息的調(diào)取查看。視頻監(jiān)控攝像頭可對現(xiàn)場不文明施工或違章行為進(jìn)行抓拍和預(yù)警,最大程度減少了現(xiàn)場違章問題的出現(xiàn)。通過對現(xiàn)場各視頻布置點位上傳的數(shù)據(jù)信息的監(jiān)管和查看,項目部管理人員可同時掌控不同施工現(xiàn)場的安全、質(zhì)量、進(jìn)度情況,實現(xiàn)快速溝通、信息共享、作業(yè)流程管理等功能。此外,通過單兵監(jiān)控的語音對講功能,管理人員可快速了解現(xiàn)場問題并進(jìn)行及時溝通和解決。(2)完善分包隊伍管理模塊,加強準(zhǔn)入管理分包隊伍管理模塊可實現(xiàn)企業(yè)信息管理和企業(yè)人員管理兩部分功能。在云平臺系統(tǒng)中對分包隊伍進(jìn)行智慧監(jiān)管,可以縱向構(gòu)建從企業(yè)資質(zhì)審核到企業(yè)人員管理的監(jiān)管鏈,進(jìn)一步加強分包隊伍的準(zhǔn)入管理。(3)人臉識別技術(shù)融入,強化關(guān)鍵人員全過程管控將人臉識別技術(shù)融入視頻監(jiān)控攝像頭和人員閘機(jī)設(shè)備中,實現(xiàn)工程現(xiàn)場關(guān)鍵人員的智能化實時監(jiān)測與預(yù)警。通過人臉識別認(rèn)證可實現(xiàn)關(guān)鍵人進(jìn)出場記錄,查看施工現(xiàn)場同進(jìn)同出人員、到崗到位人員身份信息,智能識別關(guān)鍵人員現(xiàn)場違章行為,人員管控精細(xì)化程度進(jìn)一步加深。(4)人車工器具全要素管理,科學(xué)監(jiān)管各要素安全狀態(tài)在人車工器具管理模塊可實現(xiàn)關(guān)鍵人信息管理、人員數(shù)據(jù)分析、車輛數(shù)據(jù)分析、人員定位管理和工器具管理。目前已經(jīng)實現(xiàn)作業(yè)人數(shù)統(tǒng)計、作業(yè)車輛統(tǒng)計、關(guān)鍵人信息錄入的功能;人員定位管理已實現(xiàn)人員的實時定位、歷史定位和人員軌跡管理。將人員管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)具監(jiān)管系統(tǒng)等子系統(tǒng)統(tǒng)一集成到電網(wǎng)建設(shè)云平臺上進(jìn)行管理,用科學(xué)可視化手段監(jiān)管人的不安全行為和物的不安全狀態(tài),實現(xiàn)對人員、車輛、機(jī)具等管理要素的智能化管控。(5)現(xiàn)場施工可視化管理,數(shù)據(jù)信息全方位呈現(xiàn)現(xiàn)場施工管理模塊可實現(xiàn)施工制度管理、計劃管理、兩票管理、開工管理、過程管理、關(guān)鍵階段作業(yè)管理、風(fēng)險作業(yè)登記管理和違章整改管理的功能。該功能模塊的開發(fā)將現(xiàn)場施工全過程管理進(jìn)行統(tǒng)一分析及量化呈現(xiàn),用豐富可視化的數(shù)據(jù)模型清晰展現(xiàn)施工過程各管理維度的數(shù)據(jù)信息,加強了施工過程數(shù)據(jù)的互通互聯(lián),在過程管理精益化的同時提升了管理的便捷度。(6)創(chuàng)新數(shù)據(jù)統(tǒng)計模式,推動管理方式升級數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的開發(fā)為同期建設(shè)現(xiàn)場的分析決策提供統(tǒng)一的運行環(huán)境、高效的分析計算能力、便捷的數(shù)據(jù)查詢訪問服務(wù)、清晰的數(shù)據(jù)資源服務(wù)目錄、靈活的數(shù)據(jù)分析挖掘,改變了過去分析型應(yīng)用數(shù)據(jù)按需要人工錄入和數(shù)據(jù)反復(fù)抽取、冗余存儲的局面,以“數(shù)據(jù)為中心”支撐數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,實現(xiàn)了“搬數(shù)據(jù)”向“搬計算”的轉(zhuǎn)變,推動業(yè)務(wù)創(chuàng)新,推進(jìn)公司信息化建設(shè)邁上新臺階。全方位的實時統(tǒng)計工程現(xiàn)場數(shù)據(jù),包括在建工程數(shù)量、關(guān)鍵人姓名及本月到崗次數(shù)、單個標(biāo)段關(guān)鍵人員匹配度、到崗率、修改次數(shù)統(tǒng)計等,對全疆所有工程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,針對性的解決各個不同現(xiàn)場所出現(xiàn)的問題。(7)GPS定位跟蹤,人員位置全景展現(xiàn)通過全景展示技術(shù)將全疆變電站地理位置信息融入云平臺系統(tǒng)中,在地圖中可查看每個標(biāo)段工程下的工程現(xiàn)場圖。應(yīng)用GPS衛(wèi)星行為技術(shù),與人員身份信息進(jìn)行綁定,可實現(xiàn)關(guān)鍵人定位軌跡的可視化展現(xiàn),可查看單個人或是多個人的軌跡路線,并與視頻進(jìn)行聯(lián)動,展現(xiàn)相關(guān)人員現(xiàn)場施工畫面。
3前景展望
綜合以上研究,目前電網(wǎng)建設(shè)云平臺的發(fā)展階段大致分為三個階段:第一階段為起步階段,這一階段主要利用剛出現(xiàn)的數(shù)字化信息技術(shù)進(jìn)行簡單應(yīng)用,如人員車輛的出場統(tǒng)計,異常的告警等。第二階段為現(xiàn)階段,局部智能化,集成化較低。一方面由于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及AI技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)為智慧工地云平臺發(fā)展奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。這些領(lǐng)域已經(jīng)以工程優(yōu)化管理為目的,圍繞著工程設(shè)計和施工等環(huán)節(jié)中涉及的“人、機(jī)、物、料、環(huán)”進(jìn)行了應(yīng)用。由于各個技術(shù)發(fā)展的客觀水平限制以及管理理念和集成化技術(shù)的限制等諸多因素,應(yīng)用還達(dá)不到理想中的全智能化水平。第三階段為全智能化階段,也是電網(wǎng)建設(shè)云平臺發(fā)展的主要方向。在該階段工程智能化水平進(jìn)一步提升、各工程項目信息數(shù)據(jù)達(dá)到互通互聯(lián)、協(xié)同交互,以實現(xiàn)整體工程的全局化、自動化、智能化管控。
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作者:杜亮 王琨 郭靖 單位:新疆信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司