空天地一體化環水保監控在青海電網基建智慧管理中的研究與實踐

趙國仲 李培民 楊正河 王 倩 陳思遠 王 濤

（1、國網青海省電力公司建設公司，青海 西寧810008 2、北京洛斯達科技發展有限公司，北京100120）

1 概述

為全面推進國家電網公司電網發展，加快建設中國特色國際領先能源互聯網企業，保障施工本質安全、提升工程質量，促進公司基建管理水平整體提升，青海省電力公司依托青?！幽稀?00 千伏特高壓直流輸電線路工程及德令哈750 千伏輸變電工程，開展青海電網“智慧工程”建設?；谝苿踊ヂ摼W+北斗+自主無人機遙感技術，加強環水保事前、事中、事后監管，構建狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活、數據開放共享的青海電網基建空天地一體化環水保監控系統[1]，實現環水保在建設過程中的可視化、遠程化、智能化，達到預警、預判、為環水保落實提供堅強保障的目的，縱深推進電網工程建設管理[2]。

2 技術方案

從當今電網工程建設環水保面臨的挑戰和實際需求出發，綜合工程的施工特點和管理方式，在三級遠程管控、智能視頻監控、環保水保管理、環境監測管理等方面優化現有的業務流程和管理模式，充分借助先進技術提升工程施工的監管水平，實現對電網建設工程的直觀展示和環水保的綜合管理[3]。

圖1 三級監控體系

設計階段強化環水保與設計、施工之間的協同工作，通過監控平臺配合監理向施工單位開展專項設計交底，使施工單位充分掌握一塔一圖設計成果，便于施工單位更好地落實水保專項設計要求，確保施工單位在施工前充分了解施工過程的環水保要求，強化環水保工作事前管理及設計質量管理責任落實[4]；在施工階段對施工單位環水保措施落實情況進行監督管理，根據環保水保數碼照片采集的要求，構建照片采集目錄體系，并自動整理與歸檔。規范化要求采集的照片類型及格式等，減少采集與整理的工作量，提高采集效率，為掌握工程建設實時情況固化證據。在施工高峰期定期采用衛星影像進行大范圍土地擾動自動監測，重點區域采用無人機航拍進行過程環保水保精細檢查，對航攝結果開展環水保影像分析，形成分析報告；驗收階段強化與環水保監測單位協同，采用無人機航拍進行環保水保落實情況核查，形成工程竣工驗收核查分析報告，由此構建環水保全過程的監管大數據，實現對環水保全過程的精細化管理。

三級監控體系架構如圖1 所示：

2.1 提供環水保監控系統輔助環水保單位開展內外業工作

通過環保水保設計階段、施工階段、竣工階段全過程的數據資源大整合，實現全過程信息化管理，輔助施工、監理、業主、環水保調查、驗收、監測等單位開展內外業工作。

2.2 各參建單位提供資料輔助環水保應用

工程相關設計院提供設計階段的工程數據（電網工程路徑、桿塔位置、標段、特殊路段（交叉跨越）等）、環水保一塔一圖等設計資料；環保水保服務單位提供環境影響評價報告書、水土保持方案書，環水保專業數據（居民點、生態敏感區、土地利用/覆蓋數據等）、各類合規性及支撐性文件、驗收階段的環境影響評價驗收報告與水土保持驗收報告等相關資料；工程施工、監理單位提供施工階段的環保水保施工工程量信息、建設過程中拍攝的數碼照片等資料。

2.3 施工現場敏感點數據采集

環保調查單位借助移動APP 開展野外敏感點信息采集，利用GPS 定位和GIS 精確定位線路走廊內的敏感地帶，并且記錄、上傳信息，從而大大提高野外工作的效率。同時，基于高分辨率的遙感影像，實現敏感點室內判讀；通過移動終端建立一條快速暢通的信息通道，保障信息及時更新，響應快速，將現場敏感點位置、詳細信息、照片等可以及時傳回環保數據庫，對環保調查提供支撐，提高環保調查工作的協同共享水平。

2.4 現場數碼照片采集

借助移動APP 由施工單位采集施工現場各施工工序過程數碼照片，由監理單位采集各工序施工完成數碼照片，照片采集內容完全契合管理單位環保水保數碼照片采集的要求，并通過Web 端自動整理與歸檔。為掌握工程建設實時情況固化證據，對竣工驗收追溯提供支撐。

2.5 施工現場工程量上報

通過制定標準化的信息上報模板，統一的信息上報流程，實現建設過程中施工、監理單位對施工現場工程量信息的規范化上報。

2.6 衛星遙感及無人機航拍

在設計階段、施工階段、驗收階段運用衛星遙感或無人機手段開展現場航攝，對航攝結果開展環水保影像分析，建立水保遙感解譯標志，開展水保設計措施判別與落實情況遙感解譯判別、環保措施距離分析，形成環水保落實核查結果統計與分析報告。最終實現管理人員對環水保全過程管控精細化、精準化，滿足工程建設管理的需要[5-6]。

整體現場感知設備如圖2 所示。

3 主要創新點

圖2 現場感知設備

在內部基建管理信息化變革基礎上，與行業內外參建單位、相關資源，逐步實現對內融合、對外共享、上下銜接、數據共享，為施工環水保精準動態分析、智能綜合預測、全面準確監測奠定基礎，優化基建管理生態圈。

行業內，突出信息協同共享，加強跨專業信息共享力度、逐步打通各專業之間的管理壁壘，以問題為導向，提高環水保識別預警及風險規避能力、整體提升公司管理決策的綜合水平，全面提升工程建設水平，實現基建為生產的最優服務與支撐。

行業外，突出信息對外共享，對接土地規劃、環境保護、災害預警等信息，推進工程審核上報、批復等；銜接法律法規體系，融入法律法規體系，對基建過程中環境污染相關行為及時做出預警；助力工程建設過程工作研判，推進工程依法合規建設。強化基建管理的層級管控，確保國網公司- 省公司- 建設單位- 參建單位在建設全過程的管理職責的完整傳遞。

4 應用情況

本項目的研究成果已經在“青?！幽稀?00 千伏特高壓直流輸電線路工程”、“德令哈750 千伏輸變電工程”等工程中進行了試點和實際應用。項目成果以信息化監控為手段，以地理信息系統技術為基礎，深度融合現有各管理環節之間信息，最終打破原有各業務之間的技術壁壘，消除單個“信息孤島”，有效地加強了管理人員對工程項目施工現場環境的管控，解決了工程實踐中的難題，提升了工程的精細化管理水平，節約了工程建設成本[7]。

5 結論

以“空天地一體化環水保監控”為支撐的大型電網建設過程管控的實施，深挖項目管控潛力，完善監控體系，利用移動端、視頻監控、無人機等手段，搭建起施工現場與項目部之間更加便捷、全面、形象的信息溝通、管理互動渠道，利用信息流促進了業務流的推進，實現進度、安全、質量、設計、環保水保等業務的過程管控，為公司整體、有效、精準管控工程建設狀態，促進現場作業模式改變與效率提升，緩解各層人員工作勞動強度提供了新思路，為其他大型電網建設提供過程管控新思路，促進相關管理理念在全國業務范圍內的交流與推廣。