新能源施工质量与安全风险的数智化动态监测与预警机制研究

引言：数智化技术包括物联网、大数据、人工智能等，这些技术的快速发展和融合，为解决新能源施工安全管理中的问题提供了更加高效和精准的手段。数字化和智能化转型是企业增强核心竞争力和实现高质量发展的必由之路。在当下，数智化技术通过智能化设备、传感器技术、数据分析等手段，实现对施工现场的实时监控、风险预警和智能化决策，极大地提升施工安全管理的效率和精准度。

一、风电场施工质量与安全风险的数智化动态监（一）应对复杂施工环境与高精度要求的挑战

风电场选址常常山区。沿海滩涂或是海上等处在偏僻、环境复杂之地。其中，山地地形起伏大，道路崎岖不平，导致设备和材料输送面临很大困境，再加上地质状况繁杂，根基建造时对质保有着严峻要求；沿海滩涂，海上施工就需要面对潮汐涨落、波涛、台风肆虐这些海洋因素频繁来扰，施工环境极其难预测。以海上风电场来说，强劲海风和巨浪会导致施工船舶大幅度晃动，极大影响设备吊装与安装精准度，稍有偏差就藏着质量问题的危险。风力发电机组的单机功率越来越大，高度也不断上升，所以对风电场施工精度的要求就越来越严格。传统监测手段无法在这类复杂的环境里全面且准确的监测，数智化动态监测和预警机制凭借高精度的传感器以及先进的监测技术，可以随时感觉到施工环境的变动以及设备的状态，从而全方位无死角地监测施工过程，尽快察觉可能出现的问题，给施工人员给予精确的数据支撑，有效地应付复杂施工环境与高精度需求所带来的困难。

（二）满足多环节协同施工与高效管理的需求

风电场施工包含了塔筒安装、机组吊装、电气安装调试等紧密关联的流程，各个部分相互影响，彼此依存，某一个环节出现问题，就有可能发生连带反应，进而影响到整体工程的进展和品质。以基础施工为例，如果基础施工质量达不到要求，就会影响到塔筒的稳固情况，从而影响到机组的运行安全，并且电气安装调试不当也会造成风电场不能正常发电并网，在传统的管理形式之下，各个部分的信息交流并不通畅，很容易出现施工进程不协调、资源分配不恰当等情况。数智化动态监测与预警机制创建统一信息管理平台，将各个部分的施工数据及时汇总并共享，通过分析这些信息，管理人员可以了解到各个部分的施工状况，提前察觉到存在的潜在冲突，然后合理安排资源，调整施工进程，使得多个部分能共同开展施工工作。

（三）适应新能源行业快速发展与标准提升的趋势

在全球能源转型大背景下，新能源行业正在蓬勃发展，风电是新能源行业中十分重要的一个部分。风电机组的装机数量不断增加，风电机组的技术也在不断创新之中，伴随着行业的飞速发展，对风电场施工的质量和安全的标准也不断提高，新技术和新工艺的施工方式不断出现。一些传统的监测以及预警的方法和模式已经不能适应这种新的要求，例如新型的大容量的风力发电机组的安装以及运行，这对风电场的基础承载能力，塔筒结构强度等各方面都提出了更高的要求，并且需要更精准的监测方式才能保证风电场的施工质量。数智化动态监测和预警机制具备很强的适应性和扩充能力，可以迅速跟上行业的走向，引入最新的技术和算法，不断更新和改进监测模型以及预警指标，就能随时符合日益提升的施工质量和安全标准，给风电场建造给予有力保证，从而推动新能源行业在高质高速发展的路上阔步前行。

二、风电场施工质量与安全风险的数智化动态监测与预警机制构建策略（一）融合多源异构数据采集与智能感知技术

风电场施工包含设备、人员、环境等多方面，单个数据源很难反映施工作情况，因此需要结合多种数据源采集技术，综合使用力学、位移、温度、湿度、视频等多种传感器。塔筒安装环节，在塔筒重点位置安装高精度应力传感器、垂直度传感器实时获取塔筒的受力及垂直状态数据；基础建设环节，在基础建设中设置混凝土应变计、温度传感器，实时获取混凝土硬化过程应力状态变化及温度变化。同时，利用智能视频监控系统，将大量多源异构的数据大致挑选一下并预先加工，找出重要信息，比如，用图像识别算法从视频资料里找出人员佩戴安全防护装备情况、设备不合规操作举动等等，将加工好的数据统一种型格式，为后期解析给予优质数据根基。

（二）构建基于深度学习的实时数据分析与风险评估模型

传统数据分析办法在处理风电场施工复杂的海量数据时无法找到深层次规律和潜在风险。依靠深度学习算法具备的强大的提取特征和模式识别才能，搭建起一个实时数据分析与风险评价的模型，采集到很多有关风电场施工历史数据，其中正常施工数据和产生质量安全事故的数据都要收集，并予以标注好作为深度学习训练所用数据集来使用。在这一过程中可以选取如卷积神经网络（CNN）这样被应用过的办法，将其用在施工图像信息里面的数据分析上面自动识别出图像内部设备损坏特征、施工质量上的欠缺模式等。针对传感器获取的应力和位移随时间而改变这样一种时序数据就用循环神经网络（RNN）还有其他变种形式LSTM、GRU 等方式分析工作以便能从中找到数据时间序列特点从而预测将来的走向发展趋势。在施工的过程中，相关人员将目前收集到的数据，输入到模型中，立刻就可以判定出目前施工的状况的危险性，从而为工作人员提出快速准确的建议。

（三）打造一体化信息管理平台实现数据共享与协同工作

风电场修建协同工作效率较低的现象比较普遍，而塑造一体化信息管理平台，将修建流程里各类数据整合，能够让各个参加者之间能够达成即时的数据共享和协同工作。这个平台以数据库为主，保存施工计划、施工进展、施工品质、施工安全等各类数据，依靠一致的数据接口，将各个系统收集到的数据汇集到平台上，各个参加者可根据自己的权利浏览有关的数据，从而实现信息透明化。比如施工单位可以实时的把施工进度的数据上传，监理单位可以随时的进行审查，并且及时的提出自己的想，建设单位可以全方位的了解整个工程。并且一体化信息管理平台，还可以开展在线会议、安排工作、反馈问题、解决问题等工作。在发现问题，可以快速地在平台上发布任务，指派相关人员负责处理，监督人员处理进度等。

结束语

综上所述，数智化动态监测与预警机制的运用，给风电场施工品质和安全保障给予了十分强力的技术支撑，真正推动了风电场施工朝着信息化与智能化方向进步。 伴随 着数智化技术持续更新并逐步融合，其在新能源施工领域中的应用范围将会更加广泛，我们要持续改善研发与推行力量，为全世界尽早达成能源转型和可持续发展目标赋予源源不断的动力。

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