[01203188]非受控环境下现场作业指导关键技术及应用

随着电网企业积极响应国家要求,大力发展结合信息技术的电力技术,中国的电网企业在立足现有技术成果的前提下不断创新。加强工程现场人员管理,利用“云、大、物、移”信息化工具实现对现场人员管控及技术管理,是强化工程建设管理、分包队伍管理等薄弱环节,为电网建设的方方面面引入信息化技术手段并保障了电网基建安全。 项目从2012年初开始自主立项启动,成立联合课题组,经过几年的研究开发,取得了中国发明专利、实用新型专利等多项具有突破性的技术成果,并基于本项目专利成果,研制出具有核心自主知识产权的电力行业现场作业指导产品,在信息贯通、操作行为分析和培训模式等关键指标上建立了具有自主知识产权的解决方案,产品整体技术水平达到国际先进和国内领先水平。2012年开始在江西师范大学开始从事图像处理、目标识别、自动信息抽取等基础理论研究。2012年中国电力科学研究院从事信息贯通、图像分析和与电网现场作业关联的关键技术研究。自2016年,甘肃同兴智能科技发展有限责任公司开发了基建施工作业人员智能管控系统,并在甘肃省电力公司、山东省电力公司得到试点应用,正在全国电力行业进行推广应用。 非受控环境（高温、高压、高空等）下现场作业是意外人身事故发生的主要场所,操作人员不熟悉规程和现场环境发生变化是发生此类事故的主要原因。培训需求与培训主体不匹配、培训形式书面化、培训内容生涩难懂是无法形成有效培训的主要原因。低效信息采集、传输、处理和共享成为现场有效指挥的障碍。不能从视频中准确和快速提取作业是对现场人员进行实时精准指导的阻碍。培训低效、行为误判、信息阻塞是非受控环境下意外风险发生存在的最主要问题。 本项目针对以上问题,在非受控环境下人员培训模式和现场管控开展了重要创新,提出了图像识别和视觉问答等基础理论,发明了安全培训、采集与共享、智能监护等多项专利技术,突破了非受控环境下信息贯通、员工培训、精准指导三个方面的技术瓶颈,总体技术达到了国际先进水平,主要成果如下： （1）发明了电力系统非可控环境下信息采集、传输和共享的完整技术。在信息采集方面,发明了一种变电站信息监控单元联系调控建立三维建模,实现立体式四维监控[ZL 2016102762047]。在信息传输方面,发明了一种智能电网信息交互需求、静态和动态模型、功能规范、交互流程和协议映射,提供了良好的底层信息沟通机制[ZL 2013107193994]。在信息交互与共享方面,发明了一种WIFI的无线安全电力文件共享设备,将共享设备与电力安全设备相结合,以达到电力系统文件的安全快速共享[ZL2013105663463]。 （2）发明了电力系统从培训方式和培训系统架构的技术体系。在培训方式上,发明了一种交互式安全培训系统及培训方法,实现交互、生动和逼真的员工安全培训。使培训从书本式教条式的抽象被动型向虚实结合式的具体主动型学习、认知培训向体验感受转变[ZL 2012102798801]。在培训系统架构上,发明了一种基于组件使得电力培训系统,以模块化原件的方式设计培训系统以便于自由选取,用三维引擎技术形成基于组件式的电力互动培训3D系统[ZL 2012103055810]。 （3）提出了图像识别、视觉问答、命名实体识别等基础理论,解决了半监督模式下多模态的内容自动标记与注解的难题。发明了电力作业现场安全智能监护系统,基于无线定位技术和视频分析技术的电力现场作业安全智能监控方法,实现了与工作票操作票系统以及各个子系统之间的联动工作[ZL 2013106391979]。 近五年来,项目成果应用共计新增合同销售收入超过人民币8317万元,新增利润1409万元,新增税收434万元,经济效益显著。近1年项目成果推广,减少了现场作业人员数量和现场作业员工培训时间,每年形成间接经济效益超过3.088亿多元。 本项目发明专利成果填补了多项国内技术空白,标志着我国已掌握了非受控环境下现场精确作业指导关键技术,形成了该领域产品的自主研发能力,扭转了长期以来“出人意外”的被动局面,而且在内外网隔离环境下的信息贯通、交互式培训模式和实时精确作业指导上为我国提供了非受控环境下现场精确指导的平台组件。项目成果成功应用到电力系统500KV、220KV和110KV变电站员工培训,西电东送、青藏联网、川藏联网等国家重大工程的施工现场,各种电压等级的野外架空线路检修现场。本项目具有良好的社会效益。