■國網(wǎng)甘肅省電力公司金昌供電公司 張宏偉

構(gòu)建“數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)共享、價值創(chuàng)造、合作共贏”的數(shù)字電力祁連山生態(tài)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)，依托“平臺+數(shù)據(jù)+運營+生態(tài)”一體化發(fā)展體系，帶動祁連山環(huán)保領(lǐng)域科技創(chuàng)新革命，促進(jìn)政府決策科學(xué)化、社會治理精準(zhǔn)化、公共服務(wù)高效化，賦能電力數(shù)據(jù)推動生態(tài)治理，助力建設(shè)數(shù)字生態(tài)建設(shè)，更好地服務(wù)地方數(shù)字政府。

主要做法和典型經(jīng)驗

以“電力+環(huán)?！睘橹骶€，整合多方數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建“綠色發(fā)展、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)治理”的祁連山生態(tài)保護(hù)監(jiān)控應(yīng)用場景，依托政府監(jiān)控、電力支撐和互聯(lián)網(wǎng)平臺，引導(dǎo)社會各界開啟智能環(huán)保監(jiān)控的新潮流。

數(shù)字電力祁連山生態(tài)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的總體建設(shè)思路秉承“大規(guī)劃、重數(shù)據(jù)、輔決策、促發(fā)展”建設(shè)理念，堅持“短期見成效、長期建機(jī)制”的管理思想?？傮w架構(gòu)遵從“一個平臺、三大體系、十類場景”進(jìn)行設(shè)計，即以“電眼”看祁連大數(shù)據(jù)平臺為中心，建設(shè)技術(shù)體系、產(chǎn)品體系、安全體系三個體系，構(gòu)建清潔能源消納評估、消防站運行情況監(jiān)測、工業(yè)園區(qū)監(jiān)測、重點排污企業(yè)監(jiān)測、施工工地監(jiān)測、祁連山覆冰率監(jiān)測、祁連山核心區(qū)重點部位設(shè)置的環(huán)保卡口監(jiān)測、旅游活動監(jiān)測、地表水水源地監(jiān)測、智慧電網(wǎng)融合監(jiān)測10類場景服務(wù)，為當(dāng)?shù)丨h(huán)保和經(jīng)濟(jì)事業(yè)發(fā)展提供科學(xué)的、高價值的電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

數(shù)字電力祁連生態(tài)保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)

構(gòu)建多源頭防護(hù)場景

綜合考慮管護(hù)站、重點排污企業(yè)、施工工地等多方面因素，抓住源頭防護(hù)關(guān)鍵，實現(xiàn)祁連山生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線為管控主體的多場景監(jiān)測分析、預(yù)測預(yù)警。

以64家工業(yè)企業(yè)、41個管護(hù)站、86個水源地、22家A級旅游景區(qū)等為監(jiān)測基礎(chǔ)，結(jié)合生態(tài)環(huán)境部門重點關(guān)注的150個環(huán)境問題，引入電量、電力視頻監(jiān)控、新能源消納比例等12個指標(biāo)和數(shù)據(jù)，形成管護(hù)站運行監(jiān)測、重點排污企業(yè)監(jiān)測、智慧電網(wǎng)融合監(jiān)測等10類場景服務(wù)，構(gòu)建了集源頭防護(hù)、融合監(jiān)管、多維評估于一體的電力環(huán)保監(jiān)測平臺：“電眼”看祁連—數(shù)字化祁連生態(tài)保護(hù)電力監(jiān)測系統(tǒng)。實現(xiàn)從傳統(tǒng)監(jiān)測手段向“環(huán)保+電力”數(shù)字化融合監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，使環(huán)境問題排查效率大幅提升，異常識別耗時大幅縮短，從線下長周期處理分析走向線上實時監(jiān)測，真正由“人在看”轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娫谒恪保瑸榄h(huán)境精準(zhǔn)監(jiān)管和高效執(zhí)法提供有力數(shù)據(jù)支撐。

采用豐富監(jiān)測手段

依托電網(wǎng)豐富的輸電線路網(wǎng)和海量電力桿塔，以及同步搭載在其上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和無人機(jī)巡航功能，實現(xiàn)長距離、大范圍巡檢與定點、全方位監(jiān)測的融合互補(bǔ)。利用電量、電力GIS等電力大數(shù)據(jù)，對各類場景、個體進(jìn)行精準(zhǔn)分析。利用電網(wǎng)臺區(qū)網(wǎng)格化管理優(yōu)勢，輔助環(huán)保部門進(jìn)行現(xiàn)場核查、配合執(zhí)法。累計發(fā)動供電所臺區(qū)經(jīng)理327人，線路檢修、運維人員75人，分2個批次先后7次對64家企業(yè)進(jìn)行集中調(diào)研，創(chuàng)新形成排污企業(yè)電力監(jiān)測方案，投入15名技術(shù)人員，針對企業(yè)實際情況形成安裝方案，用最短時間在5家企業(yè)安裝環(huán)保設(shè)備電力監(jiān)測裝置9臺，實現(xiàn)對企業(yè)治污、排污等環(huán)保用電24 h監(jiān)測。根據(jù)環(huán)保用電監(jiān)測數(shù)據(jù)，同步從國網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺抽取企業(yè)生產(chǎn)用電數(shù)據(jù)，構(gòu)建電力-排污監(jiān)測模型，監(jiān)測準(zhǔn)確率達(dá)到83.74%以上，“電眼”效果初顯成效，極大地節(jié)約電力監(jiān)管成本。

采取多維評估方式

從環(huán)保存量問題整改角度出發(fā)，對中央環(huán)保督察發(fā)現(xiàn)的采礦、交通、旅游等10類共150個環(huán)境問題與電力監(jiān)測手段進(jìn)行匹配建檔、形成關(guān)聯(lián)，通過持續(xù)電力監(jiān)測評估問題改善情況。從新能源消納角度出發(fā)，依托智慧電網(wǎng)多維負(fù)荷分析，持續(xù)監(jiān)測光伏、風(fēng)電等清潔能源使用比例變化情況，結(jié)合區(qū)域環(huán)境改善程度綜合評估清潔能源助力生態(tài)改善成效。

數(shù)字電力祁連山生態(tài)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)總體規(guī)劃

構(gòu)建立體化監(jiān)測場景

清潔能源消納評估。依托智慧電網(wǎng)多維負(fù)荷分析，持續(xù)監(jiān)測光伏、風(fēng)電等清潔能源使用比例變化情況，結(jié)合區(qū)域環(huán)境改善程度綜合評估清潔能源助益生態(tài)改善成效。

消防站運行情況監(jiān)測。通過用電量分析持續(xù)監(jiān)測祁連山自然保護(hù)區(qū)消防站點運行狀態(tài)，從中發(fā)現(xiàn)停運或運行狀態(tài)異常的站點，及時預(yù)警防范，實現(xiàn)對祁連山自然保護(hù)區(qū)監(jiān)管一線的支撐，夯實環(huán)境防護(hù)基礎(chǔ)。

工業(yè)園區(qū)監(jiān)測。主要對企業(yè)集群構(gòu)成的工業(yè)園區(qū)進(jìn)行整體性監(jiān)測，動態(tài)顯示園區(qū)內(nèi)排污及用電異常的企業(yè)。通過監(jiān)測園區(qū)周期用電量水平、實際用電時長、用電量增速，分析治污設(shè)施運轉(zhuǎn)情況，通過園區(qū)行業(yè)電價、電費進(jìn)行分析，提前研判企業(yè)經(jīng)營態(tài)勢，防止出現(xiàn)因經(jīng)營風(fēng)險導(dǎo)致的治污水平的下降。

重點排污企業(yè)監(jiān)測。全面排查轄區(qū)內(nèi)所有8類污染型行業(yè)，對其用電量、生產(chǎn)經(jīng)營狀況等進(jìn)行長周期持續(xù)性監(jiān)測，形成重點污染企業(yè)用戶畫像，并對污染類企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營、污染處理、污染排放等進(jìn)行全流程跟蹤，排查出存在污染物異地排放（排放至祁連山保護(hù)區(qū)范圍附近）的企業(yè)，并建立分析預(yù)測模型，預(yù)測重點污染企業(yè)未來一段時間生產(chǎn)經(jīng)營和污染排放情況，可進(jìn)一步通過選擇試點企業(yè)為環(huán)保設(shè)施加裝分電表進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測、預(yù)測。

（1）用電時間監(jiān)測。通過環(huán)保設(shè)施分電表監(jiān)測運行時間段，對照企業(yè)治污規(guī)定時間范圍，分析是否在對應(yīng)時間內(nèi)正常運行。（2）用電量-排污量關(guān)聯(lián)分析。通過環(huán)保設(shè)施分電表監(jiān)測用電量，同步統(tǒng)計排污量，建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)用電量情況監(jiān)測、預(yù)測排污情況。（3）排污企業(yè)運行狀態(tài)監(jiān)測。根據(jù)環(huán)保設(shè)施用電時間監(jiān)測、環(huán)保設(shè)施用電量-排污量關(guān)聯(lián)分析，按日統(tǒng)計異常排污企業(yè)數(shù)量，計算正常比率或異常比率；對排污異常企業(yè)進(jìn)行預(yù)警，并統(tǒng)計告警類型、告警發(fā)生時間。

施工工地監(jiān)測。通過對施工工地進(jìn)行監(jiān)測，不僅可以及時發(fā)現(xiàn)土地開挖、破壞植被等對祁連山自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境造成危害的行為，并將危害扼殺在搖籃中，而且可根據(jù)施工服務(wù)的行業(yè)類型提前研判未來可能存在的排污風(fēng)險。

（1）用電時長分布。統(tǒng)計各施工工地項目工期，按照長周期、中周期、短周期進(jìn)行分類統(tǒng)計，顯示不同周期施工工地數(shù)量及占比；統(tǒng)計各施工工地日用電時長，進(jìn)行分類統(tǒng)計，顯示施工影響時間段。（2）用電趨勢。統(tǒng)計施工工地月度用電量，計算環(huán)比增長率，通過用電趨勢變化反映施工對環(huán)境影響程度變化。（3）行業(yè)分布。統(tǒng)計各施工工地所服務(wù)的行業(yè)類型，計算不同行業(yè)類型對應(yīng)的施工工地數(shù)量占比，做好源頭防護(hù)。

祁連山覆冰率監(jiān)測。與環(huán)保部門聯(lián)合開展祁連山覆冰率分析研究，并將研究結(jié)果與周邊重點排污企業(yè)（存在大氣污染、熱量排放）生產(chǎn)情況進(jìn)行匹配，找出影響覆冰率的重點污染企業(yè)，分析關(guān)聯(lián)性（正相關(guān)和負(fù)相關(guān)）并計算關(guān)聯(lián)度，輔助政府調(diào)控污染企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和地理分布。

（1）環(huán)境污穢程度監(jiān)測。分析研究異常災(zāi)害天氣對祁連山生態(tài)環(huán)境的影響，結(jié)合變電站環(huán)境污穢程度監(jiān)測裝置所獲取的數(shù)據(jù)，形成相關(guān)性分析結(jié)果，輔助政府針對性污染治理和氣象災(zāi)害防控。（2）祁連山覆冰率與周邊生產(chǎn)企業(yè)關(guān)聯(lián)分析。統(tǒng)計歷年祁連山覆冰率；統(tǒng)計歷年大氣污染情況，建立溫室氣體年度基數(shù)；統(tǒng)計祁連山周邊溫室氣體高排放企業(yè)歷年生產(chǎn)、用電、排放情況；建立祁連山覆冰率與溫室氣體高排放企業(yè)關(guān)聯(lián)度，結(jié)合視頻監(jiān)控資料進(jìn)行印證。

祁連山核心區(qū)重點部位設(shè)置的環(huán)?？诒O(jiān)測。通過匹配祁連山核心區(qū)重點部位設(shè)置的環(huán)?？谂c電力桿塔監(jiān)控點位，實現(xiàn)對核心區(qū)域違規(guī)侵入監(jiān)控。

祁連山核心區(qū)重點部位設(shè)置的環(huán)?？谖恢门c電力桿塔攝像點位進(jìn)行匹配；對完成匹配的卡口利用電力桿塔搭載的固定或活動攝像系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。

旅游活動監(jiān)測。對所有旅游業(yè)的旅游地點、旅游時間、旅游周期、旅游人數(shù)和旅游形式等進(jìn)行調(diào)研，對旅行社、旅游景點周邊用電信息進(jìn)行監(jiān)測，分析祁連山保護(hù)區(qū)內(nèi)旅游業(yè)開展是否合規(guī)并進(jìn)行預(yù)警。

（1）常規(guī)監(jiān)測。對于規(guī)定可在某區(qū)域、某時間范圍內(nèi)進(jìn)行正常旅游活動的，通過分析與旅游相關(guān)的景區(qū)、住宿、餐飲、商業(yè)、娛樂等行業(yè)用電量趨勢，建立區(qū)域旅游電力指數(shù)；依據(jù)環(huán)境評估確定的生態(tài)承載能力，計算區(qū)域旅游活動用電量上限，為政府部門宏觀調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。（2）管控區(qū)域監(jiān)測。對政府明令設(shè)置管控邊界的旅游區(qū)域，通過用電量、電力視頻等監(jiān)測方式，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)是否存在旅游活動。（3）管控時期監(jiān)測。對政府明令設(shè)置管控時間的旅游區(qū)域，通過用電量、電力視頻等監(jiān)測方式，監(jiān)測管控期內(nèi)是否存在旅游活動。

地表水水源地監(jiān)測。水源地是不允許有污染企業(yè)存在的，企業(yè)在選址時要事先跟環(huán)保部門溝通，不可在此區(qū)域內(nèi)建廠。（1）通過建立86個水源地位置、分級功能區(qū)范圍、面積熱力地圖宏觀展示水源地分布情況。（2）將電力用戶與水源地區(qū)域、電力桿塔視頻監(jiān)控點位進(jìn)行位置匹配，對完成匹配的用戶通過電力報裝檔案信息、電力視頻監(jiān)控、用電量持續(xù)監(jiān)測等方式識別違規(guī)活動、異常用電行為。

智慧電網(wǎng)融合監(jiān)測。依托電網(wǎng)豐富的輸電線路網(wǎng)和海量電力桿塔，以及同步搭載在其上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和無人機(jī)巡航功能，實現(xiàn)長距離、大范圍巡檢與定點、全方位監(jiān)測的融合互補(bǔ)，對人為活動視頻、施工工地視頻、環(huán)?？谝曨l、旅游活動視頻、水源地視頻進(jìn)行回傳綜合展示。

（1）固定視頻監(jiān)控。依托一體化拍照系統(tǒng)，通過電力桿塔上的高清攝像頭進(jìn)行固定區(qū)域定點拍照，對重點關(guān)注區(qū)域進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。（2）活動視頻監(jiān)控。依托防外破智能管控平臺，通過電力桿塔上的全方位高清攝像頭對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全方位、無死角監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)人為破壞、施工現(xiàn)場、垃圾堆放等損害生態(tài)環(huán)境的行為和現(xiàn)象。（3）無人機(jī)巡航監(jiān)測。依托全景智慧物聯(lián)管控平臺，利用輸電線路配載的無人機(jī)，對高壓輸電線路沿線一定范圍內(nèi)進(jìn)行實時偵察、巡檢，實現(xiàn)長距離、大范圍監(jiān)控，完善補(bǔ)充環(huán)保部門督察執(zhí)法盲點。

環(huán)境效益

實現(xiàn)重點排污企業(yè)監(jiān)測

以5家已安裝環(huán)保用電監(jiān)測裝置的高耗能企業(yè)為基礎(chǔ)，通過對企業(yè)設(shè)備用電情況進(jìn)行24 h實時監(jiān)測和分析建模，對未來2個月內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保用電情況進(jìn)行預(yù)測，對環(huán)保設(shè)施停運、企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)等異常行為及時告警，輔助環(huán)保部門動態(tài)掌握企業(yè)生產(chǎn)環(huán)保行為，平均預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)83.45%。該模型可作為環(huán)保執(zhí)法輔助依據(jù)，發(fā)揮用電數(shù)據(jù)的高度實時性和強(qiáng)貫通性，進(jìn)一步對排污企業(yè)進(jìn)行實時在線監(jiān)管，減少現(xiàn)場核查工作量和監(jiān)管成本，提高執(zhí)法效率。

實現(xiàn)自然資源點監(jiān)測

實現(xiàn)19245個電力桿塔與86個水源地位置分布與距離匹配，可根據(jù)環(huán)保部門需求對完成匹配的桿塔選擇試點安裝電力視頻監(jiān)控系統(tǒng)，及時識別水源地周邊施工開挖、垃圾堆放、人為破壞、污染企業(yè)廠址建設(shè)等違規(guī)違法活動。隨著電力系統(tǒng)的不斷升級和完善，監(jiān)控設(shè)備數(shù)量和覆蓋范圍將隨之加大，范圍將逐步拓寬，成效將顯著增強(qiáng)。

智能電網(wǎng)融合監(jiān)測

助力管護(hù)站運行維護(hù)

通過對祁連山區(qū)域41個管護(hù)站進(jìn)行持續(xù)用電量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)停運站點6個，運行狀態(tài)不穩(wěn)定站點24個。按月統(tǒng)計停運站點，計算運行率，對異常站點告警信息進(jìn)行同步推送，及時預(yù)警防范，監(jiān)測準(zhǔn)確率達(dá)83.41%以上，實現(xiàn)了對祁連山自然保護(hù)區(qū)監(jiān)管一線的支撐，夯實環(huán)境防護(hù)基礎(chǔ)。

構(gòu)建環(huán)境融合監(jiān)測場景

部署無人機(jī)40余架，桿塔監(jiān)控攝像頭208個，建設(shè)覆蓋電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的桿塔視頻監(jiān)控及無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，監(jiān)控時長達(dá)35000多小時，可實現(xiàn)祁連山保護(hù)區(qū)10%以上區(qū)域、40%以上場景的實時監(jiān)控。以電力數(shù)據(jù)為根本依據(jù)，對祁連山保護(hù)區(qū)內(nèi)14家A級旅游景區(qū)及周邊204家旅游產(chǎn)業(yè)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，及時鑒別保護(hù)區(qū)內(nèi)過度開發(fā)旅游業(yè)、違規(guī)經(jīng)營旅游產(chǎn)業(yè)等異常行為。電力大數(shù)據(jù)分析、電力物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等方式與常規(guī)環(huán)境監(jiān)測手段融合互補(bǔ)，可有效減輕一線員工工作強(qiáng)度，拓展環(huán)保巡查覆蓋面、提升排查效率。

社會效益

節(jié)約政府投資——實現(xiàn)“周期長效益低”向“投資省質(zhì)效高”轉(zhuǎn)變

近年來，工業(yè)企業(yè)特別是高耗能企業(yè)逐步加大環(huán)保投入，但是建設(shè)周期長、短期收益低，因此，企業(yè)投資的積極性和主動性會大幅降低，即使投入治污設(shè)備，也往往因盈利壓力而關(guān)停設(shè)備，使環(huán)保壓力增大。通過分析電量數(shù)據(jù)可以直接反映監(jiān)控企業(yè)的生產(chǎn)情況，從而可以間接體現(xiàn)企業(yè)對政府環(huán)保管控要求的響應(yīng)程度。依托電網(wǎng)現(xiàn)有采集設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)，環(huán)保管理部門、企業(yè)無需新購置采集裝置、新建數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，有效緩解的企業(yè)資金缺口，極大節(jié)省了投資，提高了環(huán)保監(jiān)管的投入產(chǎn)出比。

節(jié)約人力資源——實現(xiàn)“基層跑”向“數(shù)據(jù)跑”轉(zhuǎn)變

利用“電眼”看祁連監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對各監(jiān)控場景的用電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控、地圖分布監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表和分類查詢、智能報警、預(yù)警預(yù)測和決策分析以及物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程智能控制等功能，實現(xiàn)從“現(xiàn)場查”到“線上控”，可大大降低環(huán)保執(zhí)法的成本和時間，實現(xiàn)精準(zhǔn)管。為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)強(qiáng)化管理、科學(xué)決策，提供了數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)事后管理向事中管理轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)全過程的閉環(huán)管理，提高環(huán)境管理效率。

深化政企合作——實現(xiàn)“數(shù)據(jù)孤島”向“數(shù)據(jù)融合”轉(zhuǎn)變

從根本上解決數(shù)據(jù)不互通、通道不兼容、成果難共享的矛盾，促使政企共同推動雙方數(shù)據(jù)融合，消除數(shù)字化建設(shè)過程中存在的專業(yè)壁壘，形成政企共抓共管、雙方互利共贏、促進(jìn)多元協(xié)同的良好局面，為數(shù)字政府建設(shè)掃清障礙，更好實現(xiàn)“大平臺、多數(shù)據(jù)、強(qiáng)貫通”的數(shù)字化建設(shè)目標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)效益

依托電力大數(shù)據(jù)分析及電力桿塔視頻監(jiān)控等多維監(jiān)測手段，可有效減少環(huán)保部門環(huán)境監(jiān)管投資。以祁連山周邊100家大工業(yè)電力用戶為例，通過電力監(jiān)測方式，預(yù)計每年可節(jié)約境監(jiān)管成本性投資約900萬元，可節(jié)約人力成本約7人/天。

通過對排污企業(yè)環(huán)保設(shè)施分裝電表，可精準(zhǔn)定位企業(yè)環(huán)保設(shè)施用電情況、企業(yè)生產(chǎn)用電情況，根據(jù)用電情況向企業(yè)提供用電建議，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)，升級用電模式，調(diào)整生產(chǎn)、環(huán)保用電比例，極大降低企業(yè)用電成本，吸引企業(yè)在地方環(huán)保事業(yè)方面加大投資，以100家企業(yè)計算，預(yù)計每年可拓展企業(yè)投資約40萬元。