付曉艷

摘要：近年來，電網(wǎng)投資額不斷擴大，主配網(wǎng)施工項目不斷增加，同時對于設(shè)備物資、安全管理、施工進度、施工質(zhì)量、造價信息等提出了更精細(xì)的管控要求。在這一形勢下，傳統(tǒng)的人工巡視、手工紙質(zhì)記錄等監(jiān)管方式，已經(jīng)無法滿足電力項目高質(zhì)量建設(shè)的要求?；诖?，本文對電力基建工程中人工智能技術(shù)進行探究。

關(guān)鍵詞：人工智能;智慧工地;電力基建

一、概述

在人員管理方面，通過視頻監(jiān)控、動態(tài)人臉識別、行為識別等技術(shù)，有效解決施工隊伍流動性大、工人隨意進出、身份難以驗證、人員違章制止不及時、站班會無法監(jiān)控等問題。在現(xiàn)場監(jiān)測方面，通過環(huán)境監(jiān)測、車牌識別、智能抄表等技術(shù)，助力項目管理人員更全面、更客觀掌控工地狀態(tài)，做出更準(zhǔn)確的管理決策。在高風(fēng)險作業(yè)監(jiān)測方面，對深基坑、高支模、機械吊裝等作業(yè)部署傳感設(shè)備，實時監(jiān)測機械設(shè)備數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和趨勢評估，提升人身、機械安全隱患防控效率。在BIM應(yīng)用方面，優(yōu)化設(shè)計方案、施工人員和物料分配;開展安全技術(shù)專項方案可視化交底，提高現(xiàn)場安全管控水平;形成項目建設(shè)全過程完整數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為資產(chǎn)全生命周期管理、數(shù)字化移交、智慧運維打好基礎(chǔ)。在問題在線管理方面，結(jié)合平臺配套的移動應(yīng)用APP，安全質(zhì)量的日常巡查、發(fā)布存在問題、反饋整改進度、問題復(fù)查閉環(huán)均可在現(xiàn)場實時開展，有效避免安全質(zhì)量管理出現(xiàn)“兩張皮”情況。同時，需與“6+1”、現(xiàn)場移動APP等業(yè)務(wù)平臺實現(xiàn)了互聯(lián)互通，實現(xiàn)了網(wǎng)、省、地和項目四個層級數(shù)據(jù)的抓取、歸集、統(tǒng)計與呈現(xiàn)，可以滿足不同管理人員的運營管控需求。

二、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（一）應(yīng)用功能描述

智慧項目管控平臺實現(xiàn)的功能包括項目總覽、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、現(xiàn)場監(jiān)管等。①項目管理。對項目概況、人員管理、質(zhì)量管理、安全管理、監(jiān)理管理、文檔管理進行高效管理，通過圖形數(shù)據(jù)，實時動態(tài)統(tǒng)計分析，方便管理人員實時了解項目信息，減少質(zhì)量和安全隱患，掌握整個項目運轉(zhuǎn)情況。②環(huán)境監(jiān)測。通過實時監(jiān)測現(xiàn)場溫濕度、揚塵PM值、風(fēng)速、火災(zāi)、噪音、天氣等施工環(huán)境，分析數(shù)據(jù)預(yù)判環(huán)境變化，自動啟動環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備，保證現(xiàn)場人員施工環(huán)境安全。3.危大工程監(jiān)測。通過實時監(jiān)測并記錄塔吊、深基坑、高支模、設(shè)備資產(chǎn)等危大工程實施狀態(tài)信息，開展大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和趨勢評估，超出正常值時即刻預(yù)警，提升人身、機械安全隱患防控效率。4現(xiàn)場監(jiān)管。利用視頻監(jiān)控設(shè)備對現(xiàn)場視頻監(jiān)控、站班會、安全行為監(jiān)控、電子周界識別、車輛識別、車輛運輸監(jiān)測、門閘、用水用電管理、移動安全質(zhì)量監(jiān)測等現(xiàn)場情況進行監(jiān)管，實時記錄現(xiàn)場人員和設(shè)備行為信息，預(yù)警現(xiàn)場異常情況，保障人員作業(yè)安全。5高級應(yīng)用功能。能與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)動分析、動態(tài)監(jiān)控管理KPI，并集成BIM的輕量化應(yīng)用。利用VR、無人機、紅外熱成像技術(shù)、3D打印、智能機器人等智能巡檢設(shè)備實現(xiàn)智能應(yīng)用場景管控和建設(shè)功能。

（二）軟件體系架構(gòu)

為了構(gòu)建安全性、可靠性、可伸縮性、高可用性和擴展性的應(yīng)用系統(tǒng)平臺，系統(tǒng)采用SOA（Service-Oriented Architecture）面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生信息孤島，實現(xiàn)系統(tǒng)資源最大限度利用，降低企業(yè)數(shù)據(jù)整合的成本，同時也方便以后的擴展。具體實現(xiàn)上，在系統(tǒng)平臺的應(yīng)用架構(gòu)上通過成熟、標(biāo)準(zhǔn)J2EE（Java 2 Enterprise Edition）架構(gòu)實現(xiàn)，在數(shù)據(jù)采集處理上采用C/C++開發(fā)。J2EE體系結(jié)構(gòu)通常包括客戶端、展示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)存儲層等。①客戶端：系統(tǒng)的應(yīng)用操作端采用瀏覽器模式（Brows-er），對于一些必須插件，通過JAVA Web Start技術(shù)對客戶端的自動下載，安裝和版本升級，真正實現(xiàn)零客戶端。②展示層：采用JavaScript、Servlet、AJAX、HTML、JSP、taglib等展示層組件，利用展示層的常用設(shè)計模式及開發(fā)框架，客戶端界面采用HTTPiHTTPS/XMLHTTP等方式與WEB應(yīng)用服務(wù)器通訊。③業(yè)務(wù)邏輯層：運行平臺采用J2EE應(yīng)用服務(wù)器，業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)是通過J2EE核心設(shè)計模式開發(fā)邏輯組件，在J2EE應(yīng)用服務(wù)器上以SOA組件的形式進行部署及運行，提供各種服務(wù)支撐系統(tǒng)功能。采用基于數(shù)據(jù)處理構(gòu)件和JDBC、O-Rmapping. CMP所組成的數(shù)據(jù)持久性框架，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)進行訪問、存儲。

（三）關(guān)鍵技術(shù)

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)

①文件系統(tǒng)實現(xiàn)方案。針對計量數(shù)據(jù)計算等涉及對大量的數(shù)據(jù)表的復(fù)雜的關(guān)聯(lián)查詢（卡迪爾乘積非常大、涉及的庫表多）的系統(tǒng)應(yīng)用，這些應(yīng)用嚴(yán)重占用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的1/0及CPU、內(nèi)存資源，我們引入文件系統(tǒng)的概念，將數(shù)據(jù)存儲到專有格式的文件中。這樣可大大加快“單表”查詢速度。②實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)方案。針對客戶節(jié)點需要常態(tài)訪問的參數(shù)和實時數(shù)據(jù)的應(yīng)用，我們引入了實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的概念，將這些客戶節(jié)點需要訪問的參數(shù)和實時數(shù)據(jù)和需長期保留的各類服務(wù)實時存在應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)存中，把大部分業(yè)務(wù)應(yīng)用對數(shù)據(jù)庫的訪問轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)用服務(wù)器的實時數(shù)據(jù)庫的訪問，把對硬盤等存儲設(shè)備的讀寫操作轉(zhuǎn)為對內(nèi)存的讀寫操作，減少了對數(shù)據(jù)服務(wù)器的壓力，大大提高了系統(tǒng)整體性能，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

2.人工智能技術(shù)

①人臉檢測抓拍。在監(jiān)控畫面中出現(xiàn)人臉時，可以自動檢測到人臉，然后對人臉進行摳圖處理并以元數(shù)據(jù)的方式上傳。在智能網(wǎng)絡(luò)攝像機的WEB頁面中，可以實時觀看對應(yīng)檢測到的人臉以長方形框框出。當(dāng)同一個人臉在畫面中持續(xù)出現(xiàn)時，攝像機會根據(jù)要求扣取一張質(zhì)量最好的小圖以元數(shù)據(jù)的方式上傳，所謂的質(zhì)量最好一般是提供給平臺端人臉對比或識別使用，一般認(rèn)為正面可看到雙瞳、圖像清晰。與系統(tǒng)備案的人員圖像比對，完成人員的身份、權(quán)限識別。②車牌識別。當(dāng)車輛經(jīng)過畫面視野時，車牌識別算法先對車輛進行檢測并跟蹤，在跟蹤過程中定位出車牌的位置，具體的車牌定位出來之后，對車牌進行預(yù)處理，如車牌的去模糊化、車牌的矯正處理等等，最后再進行車牌識別，幾個步驟相輔相成，每一個步驟都有會車牌識別的召回率及準(zhǔn)確率。③安全帽識別。當(dāng)監(jiān)控畫面中持續(xù)出現(xiàn)時，系統(tǒng)會根據(jù)要求扣取一張質(zhì)量最好的小圖以元數(shù)據(jù)的方式上傳，所謂的質(zhì)量最好一般是提供給平臺端人臉對比或識別使用，一般認(rèn)為正面可看到雙瞳、圖像清晰。

三、結(jié)束語

先進的人工智能技術(shù)已深刻改變了人們的工作、生活方式，也為基建項目管理走向科學(xué)智能、集成高效創(chuàng)造了無限可能。我們期望，通過智慧工地整體解決方案，讓每一個施工者安全作業(yè)，讓每一個管理者高效從容，讓每一個項目圓滿建成，助力電力基建走向智慧、走向更好的未來！

參考文獻：

[1]曾凝霜，劉琰，徐波，等基于BIM的智慧工地管理體系框架研究[J].施工技術(shù)，2015，44（10）：96-100

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