输电线路施工目前已经做到了机械化施工，但是这还停留于对于机械化设备“用”的程度，而随着对施工现场新管理手段的投入（基建管控系统、人员管控系统、视频监控系统），“数字化”将会成为输电线路施工未来发展的一个选择。
在输电线路施工过程中，采用数字化管理模式，对于提升施工现场安全生产信息化管理水平、加强施工现场安全防护管理、实时监测施工现场安全生产措施的落实情况，确保施工全过程受控具有很大的作用。
目前输电线路工程现场，施工装备及工器具分为以下几类：具有数字化显示功能施工装备及工器具、具有传统表盘显示施工装备及工器具、传统机械化施工装备及工器具。针对不同的施工装备，依据其特性引入了数字技术，通过嵌入数据上传模块、附加数字上传模块、附加具有数据数字化上传功能的装备等方式实现输电线路施工现场数字化转变。
1.具有数字化显示功能施工装备及工器具
如部分电动扭矩扳手、液压机等，此类能够在设备本身以具体数值数字化现实的装备，对其进行嵌入数字化上传模块或者显示数值读取模块实现其数值上传功能。
2.具有传统表盘显示施工装备及工器具
如传统液压表盘显示张力值、牵引力值的张牵机设备等，采取数字化模块嵌入方式将压力值转化为数字信号然后再上传网络。或者采取附加数值读取模块，能够读取装备上表盘等数值并且上传网络。
3.传统机械化施工装备及工器具
施工现场还有一部分工器具的工作状态是不能在现场查看的比如抱杆起吊系统起吊钢丝绳以及承托绳索受力、拉线张力值、抱杆倾角等，而这些数值确是施工安全生产的关键控制点。我们采取附加传感器以及研发可数字显示并具备上传功能的连接金具的方式对此类数值实现数字化采集。
通过一个一个现场设备的自动化采集、监控的、数字化的实现，来完成整个输电线路工程的数字化施工。打破传统监控手段对施工的可视化监控模式，引入对现场设备的监控，实现现场实施报警以及远程对施工现场施工状况的还原。
系统整体构架：
采用面向服务的云平台架构作为输电施工项目部虚拟管理系统的核心设计思路，以构造松散耦合的应用系统，满足综合管理业务对系统的灵活性、可集成性、统一性的要求。
输电施工项目部虚拟管理系统包含了5个主要功能区域，项目管理规划虚拟可视化平台、数据存储交换云平台、智能手机APP客户端、物联网智能网关、物联网终端。
输变电项目部虚拟管理系统针对各应用单元进行数据集成，起到总体策划、统筹全局、发号施令、远程指挥施工的作用，同时具备施工方案3D推演、施工过程控制、全过程信息以数字化储存功能。
物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换．既可以实现广域互联．也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，通过物联网网关设备可以管理底层的各物联网终端，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。
终端设备通过传感器与物联网终端传输数据，再由物联网网关传输到云端计算、存储。可通过个人电脑和智能手机APP使用项目管理规划虚拟可视化平台进行数据展示和业务功能使用。
可视化平台下达的施工指令通过数据交换云平台发送到物联网网关，再由物联网网关发送到每个物联网终端设备上。
输电施工项目部虚拟管理系统通过智能网关进行协议转换，收集上传来自物联网终端设备的数据，传输到云存储计算中。
智能网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换．既可以实现广域互联．也可以实现局域互联。通过物联网网关设备可以管理底层的各物联网终端，了解各物联网终端的相关信息，并实现远程控制。
3.2.4技术架构
图3.2.4 技术架构
在数据存储层，SQL Server与MySql提供了强大的数据存储及事务处理功能，可以支持复杂的业务管理数据。
业务处理层采用.Net Core、Python、Java开发实现，结合工作流引擎，可以实现逻辑复杂的业务逻辑。
服务总线采用SOA技术开发实现，结合系统的业务逻辑，为各个专业应用模块提供统一标准的服务，使得专业应用模块之间的关系更加松散。
浏览器端使用JS/CSS技术，利用AJAX创建异步交互式无刷新操
作体验。
虚拟仿真程序利用Unity引擎开发逼真的电子沙盘，模拟真实施工场景。
移动终端支持IOS、Android、HTML5。
3.2.5部署架构
图3.2.5 部署架构
将输电工程项目部虚拟管理系统统一部署到云平台上，用户通过电脑和智能手机统一访问云平台上统一的服务器。系统通过物理/应用集中的方式实现集中管理模式，应用系统在设计上需要支持集中+分散部署模式。其中：
（1）施工现场：各种物联网终端设备连接物联网网关向云端发送和接收数据。
（2）云平台：数据库，中央索引数据库服务器在提供集中调度，将不同数据智能分配到不同数据库中，通过这种方法，可以扩展多套数据库服务器，提高数据可用性。将逻辑运算核心程序部署在云端，可以利用云计算的优势进行快速计算，返回结果。
（3）可视化平台：可以通过个人电脑、智能手机（IOS、android）设备访问系统。
输电线路施工装备及工器具的数字化转变，可对施工现场作业进行实时数据监控，及时发现施工过程中出现的故障并纠错，有效促进输电线路的数字化水平，提高施工现场的安全监督和工作效率，对于输电线路安全作业具有重要意义。
论文作者:张旭,王林翮,刘志喜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
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