电网建设云平台研究综述与实践

杜亮　王琨　郭靖

摘 要：随着电网建设规模的日益增大，应用信息化手段和智慧终端管理电网建设现场的“人、机、料、法、环”等作业关键要素，已经成为行业发展的共识。云平台作为近几年“大云物移智”技术的新兴产物，成为数据存储、集成、整合、分析与展现的载体，本研究立足电网建设云平台技术，通过梳理对云平台的相关研究，总结对云平台研究的现状和不足，并通过对云平台在电网建设现场实际应用的介绍来为电网建设云平台的推广应用提供借鉴与参考。

关键词：电网建设；云平台；数据；信息化；智能化

中图分类号：TM734 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）35-0048-03

Abstract： With the increasing scale of power grid construction， the application of information technology and smart terminal management of power grid construction site "people， machines， materials， law， environment" and other key operating elements has become the consensus of the industry development. Cloud platform， as a product of "big bada， cloud computing， Internet of Things （IoT）， mobile Internet， and artificial intelligence" technology emerging in recent years， has become the carrier of data storage， integration， incorporation， analysis and presentation. This research is based on the technology of building cloud platform in power grid， and through dealing with the related research of cloud platform， summarizes the status and deficiencies of cloud platform research. Through the introduction of the actual application of cloud platform in power grid construction site， it is intended to provide reference for the promotion and application of cloud platform in power grid construction.

Keywords： power grid construction； cloud platform； data； informatization； intelligence

前言

隨着信息技术的发展和建筑行业对工程现场管理要求的逐渐提升，工程现场不同程度地实施了一些信息化系统，这对建筑工地管理水平的提升具有很大帮助。但是，在建筑工地信息化过程中，可以发现目前大多数信息系统是孤立的，形成很多信息孤岛。数据格式缺乏统一标准，信息化管理流程缺乏统一规范。在信息的收集、共享与利用平台、手段方面与国外还有明显的差距，有些数据存在重复输入、数据信息落后无法真实反映实际信息等现象，信息数据封闭导致信息的流通性差，这些都是信息化数据管理中缺乏统一的标准的具体体现，已经成为信息化管理在建筑工程中发展的主要障碍。

云平台技术的出现为用户提供了一种数据存储、集成、整合、分析与展现的新方式，解决了信息数据共享与应用的难题，其以大容量、安全性、稳定性和便捷性等优势在电力、建筑、教育等多个行业进行了应用。本研究将电网建设云平台作为研究重点，着重介绍云平台在电力行业的实践应用，希望为行业发展提供相关借鉴和参考。

1 云平台研究综述

本研究以万方数据库和CNKI数据库为数据来源支撑，通过检索查询云平台研究应用相关研究论文，总结概括在云平台具体应用中具有的共同特征，通过分析研究现阶段应用中具有的局限性和不足，给出解决方向和建议。本研究查询到在近5年的时间里，两大文献检索平台上共出现建设管理云平台为关键搜索字段的相关的文献50余篇，与电网云平台相关的文章仅7篇，笔者将就这7篇文章展开分析。

贺文在其文章《智慧工地云平台研究》[1]中重点研究智慧工地云平台的组成部分，包括将现场各子系统的数据集成在云平台上，助力城市智慧化建设，实现政府、企业和市民三方的数据互通与联动。王薇、韩彩红在其文章《智慧工地云平台的架构》[2]重点介绍云平台的技术架构及主要功能，从数据应用角度对云平台的作用展开分析，并分析了使用云平台后所带来的经济、安全、环保和科技效益。许洪强在其文章《调控云架构及应用展望》[3]提出依托云计算、大数据等先进IT技术构建生产控制云（简称调控云），形成“资源虚拟化、数据标准化、应用服务化”的调控技术支撑体系，该体系能够提升多级调控系统协同处置能力、信息化支撑能力及全局资源共享能力，全面保障电网安全优质运行和调度管理精益高效运转。卢有飞在其文章《时空大数据云平台支撑智能电网建设》[4]中就云平台的构成及其在电网运行状态中发挥的功能进行了研究，重点是电网运检阶段的监督管理。黄汉华在其文章《基于云平台的广西电力省地一体化通信运行管控系统设计》[5]中对广西电网通信运行管控系统完成了现状分析，然后从系统管理、应用规模和安全性的相应需求上进行分析，进而完成了省地一体化通信运行管控系统的架构设计。根据需求分析和系统的性能需求，提出应用云平台架构集中部署省地一体化通信运行管控系统的为建设模式。成了云平台的架构设计，并应用云数据库HBASE存储历史告警信息，对数据分析的功能进行了设计。最后完成了对经济效益分析和鲁棒性测试。李明、林彬在其文章《基于云平台的电力工程项目管理系统的设计与实现》[6]中，在电力工程项目管理特点的基础上设计一个分层的电力工程项目管理系统模型，详细介绍该模型的功能结构以及基于云计算平台——Google Sites 的系统实现方法。该方法体现了利用云平台来搭建网络化的电力工程项目管理系统的便捷性与高效性，为电力工程项目管理的信息化和网络化建设提供了一种新的参考。王有元、蔡雅楠等在文章《基于云平台的变电站设备智能诊断系统》[7]中研究了一种基于云平台的变电站设备智能诊断系统，该系统由智能传感器、诊断云平台和变电站中心控制站组成，充分利用云平台资源，并行分析状态数据，提高故障诊断的可靠性。

综合上述文献研究可以发现，目前的研究皆在充分了解云平台相关技术的基础上，对云平台在相关领域的应用做出了研究介绍，并对其应用前景展开了相关描述，但对云平台在电网建设过程中的研究几乎处于空白。在实际的管理过程中，电网建设阶段因其涉及众多人、机、料、法、环等关键要素，成为安全管理的重点和难点所在。探讨云平台在电网建设过程中的应用，对电网建设过程的安全、质量、进度管理等都具有非常实际的现实意义。

2 电网建设云平台应用实践

在电网建设云平台与工程现场实际应用的结合中，新疆信息产业有限责任结合2018年基建十二项配套措施要求，充分利用人员管理系统和视频监控系统的数据资源，开发基于“云”端应用的智慧基建信息云平台，全力打造电力基建输变电工程项目现场管控信息全方位展示平台，实现了整个建设工程现场生态圈的信息交互、资源共享和应用系统集成，让输变电施工现场管理更信息化、智能化，为电网建设云平台的应用推广提供了参考。

2.1 系统构成

电网建设云平台系统的数据交互示意图如图1所示，其中电网建设云平台和大屏展示系统属于数据展现端，现场系统和硬件控制系统属于数据处理端，GPS定位设备、视频监控设备和人员车辆闸机属于数据采集端。

2.2 系统功能及应用效果

（1）实时视频监控管理，现场数据全面监管

设置在工程现场的视频监控系统实时传输现场画面至云平台系统，项目管理人员可实现对现场施工状态的实时监管和历史视频数据信息的调取查看。视频监控摄像头可对现场不文明施工或违章行为进行抓拍和预警，最大程度减少了现场违章问题的出现。通过对现场各视频布置点位上传的数据信息的监管和查看，项目部管理人员可同时掌控不同施工现场的安全、质量、进度情况，实现快速沟通、信息共享、作业流程管理等功能。此外，通过单兵监控的语音对讲功能，管理人员可快速了解现场问题并进行及时沟通和解决。

（2）完善分包队伍管理模块，加强准入管理

分包队伍管理模块可实现企业信息管理和企业人员管理两部分功能。在云平台系统中对分包队伍进行智慧监管，可以纵向构建从企业资质审核到企业人员管理的监管链，进一步加强分包队伍的准入管理。

（3）人脸识别技术融入，强化关键人员全过程管控

将人脸识别技术融入视频监控摄像头和人员闸机设备中，实现工程现场关键人员的智能化实时监测与预警。通过人脸识别认证可实现关键人进出场记录，查看施工现场同进同出人员、到岗到位人员身份信息，智能识别关键人员现场违章行为，人员管控精细化程度进一步加深。

（4）人车工器具全要素管理，科学监管各要素安全状态

在人车工器具管理模块可实现关键人信息管理、人员数据分析、车辆数据分析、人员定位管理和工器具管理。目前已经实现作业人数统计、作业车辆统计、关键人信息录入的功能；人员定位管理已实现人员的实时定位、历史定位和人员轨迹管理。将人员管理系统、视频监控系统、机具监管系统等子系统统一集成到电网建设云平台上进行管理，用科学可视化手段监管人的不安全行为和物的不安全状态，实现对人员、车辆、机具等管理要素的智能化管控。

（5）现场施工可视化管理，数据信息全方位呈现

现场施工管理模块可实现施工制度管理、计划管理、两票管理、开工管理、过程管理、关键阶段作业管理、风险作业登记管理和违章整改管理的功能。

该功能模块的开发将现场施工全过程管理进行统一分析及量化呈现，用丰富可视化的数据模型清晰展现施工过程各管理维度的数据信息，加强了施工过程数据的互通互联，在过程管理精益化的同时提升了管理的便捷度。

（6）创新数据统计模式，推动管理方式升级

数据统计分析的开发为同期建设现场的分析决策提供统一的运行环境、高效的分析计算能力、便捷的数据查询访问服务、清晰的数据资源服务目录、灵活的数据分析挖掘，改变了过去分析型应用数据按需要人工录入和数据反复抽取、冗余存储的局面，以“数据为中心”支撑数据分析应用，实现了“搬数据”向“搬计算”的转变，推动业务创新，推进公司信息化建设迈上新台阶。

全方位的实时统计工程现场数据，包括在建工程数量、关键人姓名及本月到岗次数、单个标段关键人员匹配度、到岗率、修改次数统计等，对全疆所有工程进行数据分析，针对性的解决各个不同现场所出现的问题。

（7）GPS定位跟踪，人员位置全景展现

通过全景展示技术将全疆变电站地理位置信息融入云平台系统中，在地图中可查看每个标段工程下的工程现场图。应用GPS卫星行为技术，与人员身份信息进行绑定，可实现关键人定位轨迹的可视化展现，可查看单个人或是多个人的轨迹路线，并与视频进行联动，展现相关人员现场施工画面。

3 前景展望

综合以上研究，目前电网建设云平台的发展阶段大致分为三个阶段：

第一阶段为起步阶段，这一阶段主要利用刚出现的数字化信息技术进行简单应用，如人员车辆的出场统计，异常的告警等。

第二阶段为现阶段，局部智能化，集成化较低。一方面由于大数据、云计算、物联网、移动互联网技术以及AI技术的发展，已经为智慧工地云平台发展奠定了一定的物质基础。这些领域已经以工程优化管理为目的，围绕着工程设计和施工等环节中涉及的“人、机、物、料、环”进行了应用。由于各个技术发展的客观水平限制以及管理理念和集成化技术的限制等诸多因素，应用还达不到理想中的全智能化水平。

第三阶段为全智能化阶段，也是电网建设云平台发展的主要方向。在该階段工程智能化水平进一步提升、各工程项目信息数据达到互通互联、协同交互，以实现整体工程的全局化、自动化、智能化管控。

参考文献：

[1]贺雯.智慧工地云平台研究[J].科技展望，2017（21）：12.

[2]王薇，韩彩红.智慧工地云平台的构架[J].建设科技，2017（14）：99-100.

[3]许洪强.调控云架构及应用展望[J].电网技术，2017，41（10）：3104-3111.

[4]卢有飞.时空大数据云平台支撑智能电网建设[J].中国电力企业管理，2018（13）：76-77.

[5]黄汉华.基于云平台的广西电力省地一体化通信运行管控系统设计[D].华北电力大学（北京），2017.

[6]李明，林彬，李作明.基于云平台的电力工程项目管理系统的设计与实现[J].科技管理研究，2014，34（23）：162-166.

[7]王有元，蔡亚楠，王灿，等.基于云平台的变电站设备智能诊断系统[J].高电压技术，2015，41（12）：3895-3901.