羅瀾 虞俊峰

摘要：基于AR可視化電力施工可視化風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)（其中“電力施工可視化風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)”系統(tǒng)搭載于電力施工可視化風(fēng)險(xiǎn)管控架構(gòu)上）用于電力施工行業(yè);通過AR智能移動(dòng)設(shè)備的攝像頭實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像，智能識(shí)別當(dāng)前施工作業(yè)場(chǎng)景，通過云計(jì)算搭建現(xiàn)場(chǎng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)流程，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方式準(zhǔn)確給出施工人員直觀、逼真、生動(dòng)的三維可視化風(fēng)險(xiǎn)交底內(nèi)容與防范措施，提升了一線施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)以及關(guān)鍵點(diǎn)安全措施的掌握水平。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)建設(shè);增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）;風(fēng)險(xiǎn)管控

1電力施工現(xiàn)狀與痛點(diǎn)

隨著電網(wǎng)建設(shè)內(nèi)外部環(huán)境因素日益復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)存在諸多人、物和環(huán)境不可控因素，且一線作業(yè)人員普遍存在文化素質(zhì)偏低，風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)薄弱，尤其對(duì)作業(yè)內(nèi)容較為復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)性高的施工技術(shù)，施工作業(yè)人員對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及關(guān)鍵點(diǎn)的安全措施的認(rèn)識(shí)難以掌握到位，盲目施工造成人身傷亡事故時(shí)有發(fā)生;

目前電力建設(shè)與現(xiàn)場(chǎng)管理多數(shù)采用“信息化系統(tǒng)”，主要注重線上實(shí)現(xiàn)對(duì)該項(xiàng)目的安全質(zhì)量進(jìn)行管控，需要專人線上維護(hù)，且缺乏和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的交互性，該系統(tǒng)無法對(duì)一線作業(yè)人員實(shí)施安全交底，僅能上傳交底記錄。

作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全交底主要以傳統(tǒng)的文字或口頭交底方式不直觀，難以確保作業(yè)人員對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)作業(yè)完全接受并吸收相關(guān)安全交底內(nèi)容，風(fēng)險(xiǎn)交底管控措施紙質(zhì)材料存在事后填補(bǔ)，安全交底流于形式，三級(jí)以上施工安全風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵人員是否真正到崗到位無法有效跟蹤。

2AR+LBS+風(fēng)險(xiǎn)管控解決方案

為解決上述電力施工痛點(diǎn)，現(xiàn)將提出“AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）”加“LBS（定位服務(wù)）”加“風(fēng)險(xiǎn)管控”的解決方案：

2.1 AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）

系統(tǒng)通過AR智能手機(jī)的攝像頭實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像，智能識(shí)別當(dāng)前作業(yè)場(chǎng)景，通過云計(jì)算搭建現(xiàn)場(chǎng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方式準(zhǔn)確給出作業(yè)人員三維可視化風(fēng)險(xiǎn)交底內(nèi)容與防范措施。

2.2 LBS（定位服務(wù)）

基于GPS定位服務(wù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵人員到崗到位及交底可視化管控，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵作業(yè)點(diǎn)、關(guān)鍵人員的簽到簽退時(shí)地的記錄及到崗到位全過程的管控。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)管控

作業(yè)人員通過手持AR智能手機(jī)能夠直觀了解現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并熟悉作業(yè)方案對(duì)施工做出正確判斷，規(guī)范施工作業(yè)前初勘、復(fù)測(cè)和交底業(yè)務(wù)流程，使施工人員避免風(fēng)險(xiǎn)交底流于形式。通過系統(tǒng)對(duì)比初勘及復(fù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，智能識(shí)別并提示作業(yè)環(huán)境是否發(fā)生變化，提醒方案編制人員及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)方案進(jìn)行修編，確保施工作業(yè)安全措施完備。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

基于AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的輸電線路工程跨越施工安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能具體包括數(shù)據(jù)采集分析功能、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估及安全措施匹配功能、安全交底功能、動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能、生成工作票：

（1）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集分析功能

利用手機(jī)APP完成現(xiàn)場(chǎng)情況的圖像或視頻采集工作，通過智能手機(jī)的攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)的跨越施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景圖像，實(shí)時(shí)將采集的圖像傳到服務(wù)器并對(duì)作業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行分析識(shí)別。

（2）基于現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估及安全措施匹配功能

在每個(gè)作業(yè)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，通過采集線路跨越施工現(xiàn)場(chǎng)圖像，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估及安全措施匹配技術(shù)。

（3）以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并演示安全交底內(nèi)容

利用手機(jī)APP實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像，通過圖像跟蹤以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方式（AR）呈現(xiàn)線路跨越施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、給出相關(guān)安全措施，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員安全交底。

（4）安全交底以及人員到崗到位情況的監(jiān)控功能。

增加監(jiān)控模塊（含GPS功能），監(jiān)控人員到崗到位及安全交底情況，實(shí)現(xiàn)違規(guī)記錄與智能預(yù)警。

（3）工作數(shù)據(jù)后臺(tái)保存記錄生成工作票

將手機(jī)客戶端的執(zhí)行的每一步，都發(fā)送至服務(wù)器端進(jìn)行保存記錄，最后在服務(wù)端可以生成完整工作票并進(jìn)行打印保存。

4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

本系統(tǒng)采用MVC的編程模式，MVC 模型是一種架構(gòu)型的模式，并不會(huì)在之前設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上添加新的功能。 MVC 編程模型所想要表達(dá)的是分而治之的編程思想。主要包含控制器、模型和視圖。

4.1平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

（1）表現(xiàn)層：項(xiàng)目施工人員通過APP端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，AR演示等;后臺(tái)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員通過瀏覽器訪問、管理本系統(tǒng)。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯功能，包括用戶管理、施工項(xiàng)目管理等。

（3）數(shù)據(jù)層：底層數(shù)據(jù)庫采用 MySQL 數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)操作采用 Mybatis完成，使用Mybatis提供的緩存機(jī)制，有利于提供更好的數(shù)據(jù)庫處理能力，提升管理效率。

4.2系統(tǒng)部署架構(gòu)

采用Nginx實(shí)現(xiàn)訪問靜態(tài)資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜分離，同時(shí)后期可利用Nginx進(jìn)行負(fù)載均衡，提統(tǒng)性能。使用緩存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求緩存，提升系統(tǒng)的相應(yīng)能力。服務(wù)器端軟件采用Tomcat，可擴(kuò)展性和安全性高。APP用戶端通過http請(qǐng)求與服務(wù)器端進(jìn)行交互。

5系統(tǒng)特點(diǎn)

根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)類型庫，在可視化交底完成后自動(dòng)關(guān)聯(lián)該項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)管控措施填報(bào)，減少文字錄入工作量并監(jiān)督作業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行逐項(xiàng)確認(rèn)。同時(shí)，管理層、業(yè)主、建設(shè)單位、監(jiān)理單位可實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵作業(yè)點(diǎn)及關(guān)鍵人員到崗到位及安全交底情況，實(shí)現(xiàn)規(guī)范記錄與智能預(yù)警，真正做到現(xiàn)場(chǎng)施工安全全過程、全方位覆蓋的管控。

6結(jié)論

“電力施工可視化風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)”系統(tǒng)結(jié)合電力施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程，用AR現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)，依托互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)輸電線路工程“三跨”作業(yè)重大風(fēng)險(xiǎn)施工的可視化風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)估;通過現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)初勘、識(shí)別復(fù)測(cè)、安全交底等可視化流程管理，實(shí)現(xiàn)跨越施工風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)全過程節(jié)點(diǎn)管控，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)民工的可視化交底，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方式準(zhǔn)確給出施工人員直觀、逼真、生動(dòng)的三維可視化風(fēng)險(xiǎn)交底內(nèi)容與防范措施，提升了一線施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)以及關(guān)鍵點(diǎn)安全措施的掌握水平;同時(shí)，利用信息化手段，對(duì)施工單位“同進(jìn)同出”監(jiān)控發(fā)揮監(jiān)督作用;實(shí)現(xiàn)更高效安全的管理電力施工風(fēng)險(xiǎn)。

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