电力施工风险可视化交底管控平台系统

罗澜 虞俊峰

摘要：基于AR可视化电力施工可视化风险管控平台（其中“电力施工可视化风险管控平台”系统搭载于电力施工可视化风险管控架构上）用于电力施工行业;通过AR智能移动设备的摄像头实时采集现场图像，智能识别当前施工作业场景，通过云计算搭建现场增强现实模型，结合现场施工作业流程，以增强现实方式准确给出施工人员直观、逼真、生动的三维可视化风险交底内容与防范措施，提升了一线施工人员对现场风险点的认识以及关键点安全措施的掌握水平。

关键词：电网建设;增强现实（AR）;风险管控

1电力施工现状与痛点

随着电网建设内外部环境因素日益复杂，现场存在诸多人、物和环境不可控因素，且一线作业人员普遍存在文化素质偏低，风险防范意识薄弱，尤其对作业内容较为复杂风险性高的施工技术，施工作业人员对风险点以及关键点的安全措施的认识难以掌握到位，盲目施工造成人身伤亡事故时有发生;

目前电力建设与现场管理多数采用“信息化系统”，主要注重线上实现对该项目的安全质量进行管控，需要专人线上维护，且缺乏和现场实际的交互性，该系统无法对一线作业人员实施安全交底，仅能上传交底记录。

作业现场安全交底主要以传统的文字或口头交底方式不直观，难以确保作业人员对关键点作业完全接受并吸收相关安全交底内容，风险交底管控措施纸质材料存在事后填补，安全交底流于形式，三级以上施工安全风险现场关键人员是否真正到岗到位无法有效跟踪。

2AR+LBS+风险管控解决方案

为解决上述电力施工痛点，现将提出“AR（增强现实）”加“LBS（定位服务）”加“风险管控”的解决方案：

2.1 AR（增强现实）

系统通过AR智能手机的摄像头实时采集现场图像，智能识别当前作业场景，通过云计算搭建现场增强现实模型，结合现场作业流程，以增强现实方式准确给出作业人员三维可视化风险交底内容与防范措施。

2.2 LBS（定位服务）

基于GPS定位服务，远程监控现场关键人员到岗到位及交底可视化管控，实现现场关键作业点、关键人员的签到签退时地的记录及到岗到位全过程的管控。

2.3 风险管控

作业人员通过手持AR智能手机能够直观了解现场作业风险点并熟悉作业方案对施工做出正确判断，规范施工作业前初勘、复测和交底业务流程，使施工人员避免风险交底流于形式。通过系统对比初勘及复测现场作业环境，智能识别并提示作业环境是否发生变化，提醒方案编制人员及时根据现场实际情况对方案进行修编，确保施工作业安全措施完备。

3 系统实现功能

基于AR增强现实技术的输电线路工程跨越施工安全风险管控系统实现功能具体包括数据采集分析功能、风险识别评估及安全措施匹配功能、安全交底功能、动态监控功能、生成工作票：

（1）现场数据的采集分析功能

利用手机APP完成现场情况的图像或视频采集工作，通过智能手机的摄像头采集现场的跨越施工作业现场的场景图像，实时将采集的图像传到服务器并对作业场景进行分析识别。

（2）基于现场采集数据的风险识别评估及安全措施匹配功能

在每个作业点，结合现场情况，通过采集线路跨越施工现场图像，进行风险识别评估及安全措施匹配技术。

（3）以增强现实的方式呈现作业风险点并演示安全交底内容

利用手机APP实时采集现场图像，通过图像跟踪以增强现实方式（AR）呈现线路跨越施工作业风险、给出相关安全措施，实现现场人员安全交底。

（4）安全交底以及人员到岗到位情况的监控功能。

增加监控模块（含GPS功能），监控人员到岗到位及安全交底情况，实现违规记录与智能预警。

（3）工作数据后台保存记录生成工作票

将手机客户端的执行的每一步，都发送至服务器端进行保存记录，最后在服务端可以生成完整工作票并进行打印保存。

4系统实现架构

本系统采用MVC的编程模式，MVC 模型是一种架构型的模式，并不会在之前设计的基础上添加新的功能。 MVC 编程模型所想要表达的是分而治之的编程思想。主要包含控制器、模型和视图。

4.1平台系统技术架构

（1）表现层：项目施工人员通过APP端进行数据采集，AR演示等;后台管理系统的系统管理员通过浏览器访问、管理本系统。

（2）业务逻辑层：实现系统的逻辑功能，包括用户管理、施工项目管理等。

（3）数据层：底层数据库采用 MySQL 数据库，数据操作采用 Mybatis完成，使用Mybatis提供的缓存机制，有利于提供更好的数据库处理能力，提升管理效率。

4.2系统部署架构

采用Nginx实现访问静态资源，实现动静分离，同时后期可利用Nginx进行负载均衡，提统性能。使用缓存技术，实现请求缓存，提升系统的相应能力。服务器端软件采用Tomcat，可扩展性和安全性高。APP用户端通过http请求与服务器端进行交互。

5系统特点

根据系统预设作业风险类型库，在可视化交底完成后自动关联该项风险相应管控措施填报，减少文字录入工作量并监督作业负责人对风险进行逐项确认。同时，管理层、业主、建设单位、监理单位可实时监控关键作业点及关键人员到岗到位及安全交底情况，实现规范记录与智能预警，真正做到现场施工安全全过程、全方位覆盖的管控。

6结论

“电力施工可视化风险管控平台”系统结合电力施工现场作业流程，用AR现实增强技术，依托互联网、智能手机，实现输电线路工程“三跨”作业重大风险施工的可视化风险识别评估;通过现场作业人员风险初勘、识别复测、安全交底等可视化流程管理，实现跨越施工风险作业全过程节点管控，重点实现对现场民工的可视化交底，以增强现实方式准确给出施工人员直观、逼真、生动的三维可视化风险交底内容与防范措施，提升了一线施工人员对现场风险点的认识以及关键点安全措施的掌握水平;同时，利用信息化手段，对施工单位“同进同出”監控发挥监督作用;实现更高效安全的管理电力施工风险。

参考文献：

[1]刘建明，施明泰，庄玉琳，林青山.增强现实、虚拟现实和混合现实技术在电力系统的应用研究[J].电力信息与通信技术，2017，15（04）：4-11.

[2]万维.基于深度学习的目标检测算法研究及应用[D].电子科技大学，2015.