输变电工程建设期“天地一体化”环水保监管的研究_徐鹏.pdf

第二十八卷 第一期，安徽电气工程职业技术学院学报 年 月 输变电工程建设期“天地一体化”环水保监管的研究徐 鹏，王 实，谢雨濛，邢 琛，收稿日期：作者简介：徐 鹏（），男，安徽合肥人，高级工程师，从事电网环水保监督、检测、评价及验收方面的研究工作。王 实（），男，江苏宿迁人，工程师，从事电网调度及配电自动化方面工作。谢雨濛（），女，安徽合肥人，助理工程师，从事电网安全管理方面工作。邢 琛（），女，安徽合肥人，助理工程师，从事电网环保检测评价及研究方面工作。（安徽新力电业科技咨询有限责任公司，安徽 合肥；国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，安徽 合肥；国网合肥供电公司，安徽 合肥；安徽皖信人力资源管理有限公司，安徽 合肥）摘 要：文章利用“天地一体化”技术，针对某 在建输变电工程开展“卫星遥感普查 无人机详查 人工现场核查”的空天协同体系环水保监管。结果表明“天地一体化”技术可及时对施工扰动范围、临时道路宽度、输电线路路径变动、植被恢复等现场情况进行监督，有效减少人员投入、提升工作效率，核查结果可信度高，为施工期环境破坏和水土流失问题的管理提供有效支撑，提高管理水平。关键词：天地一体化；遥感；无人机；输变电中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，；，；，）：，：；安徽电气工程职业技术学院学报 第二十八卷 第一期 引言近年来，随着国家进一步推近“放管服”改革，建设管理单位自主验收的工作重心不断向事中、事后的监管转变，并以终身责任制追究企业法律责任。电网建设项目多以点状和线性工程为主，具有线路长、跨度大、地形复杂、环境多变等特点，传统环水保监管存在一定的不足，电网公司面临着很大的监管风险压力。在国家大力鼓励企业创新发展的背景下，这既是电力行业环水保工作发展面临的挑战，也是一次新机遇。我国输变电工程建设时会遇到平原、丘陵、山地等各类型地质地貌，在这类环境敏感区域内开展施工，若不能规范化环水保措施将会留下大量生态灾害隐患。随着环水保管控的不断深化，也暴露出电网工程建设期存在着保护措施落实不够全面等问题，而这些问题通常分布散、范围广、发现难、监管难。传统的施工期监管主要依靠监管人员采取现场勘察的方式开展，这种形式存在监管不准确、不全面且工作量巨大的缺陷。将卫星遥感、无人机和物联网技术与输变电建设重点工作及关键管控节点相结合，可以优化工作流程，更为全面细致的开展电网建设施工期环水保管控工作，使环水保工作转化为以智能事中监管为主，同时达到减员增效的目的。研究概况 研究内容研究对象选取我国境内 项电压等级为 的在建输变电工程。主要针对该工程的环境极敏感区和高度敏感区，开展输变电工程环水保卫星遥感监管技术、无人机监管技术和物联网监测技术的研究。具体技术流程如图 所示。图 “天地一体化”技术流程图 卫星遥感监督技术研究卫星遥感主要开展“天地一体化”施工期监管中天基部分的图像及信息采集工作，可以对输变电建设工程中变电站站址变动、施工区扰动、水土流失、塔基位移和敏感区影响等情况进行核查。卫星遥感监测内容如表 所示。徐 鹏，王 实，谢雨濛，邢 琛：输变电工程建设期“天地一体化”环水保监管的研究表 卫星遥感监测内容施工过程施工前施工中施工后监测内容全线杆塔点附近植被覆盖情况已有道路情况通道内房屋拆迁情况跨越环境敏感区情况全线杆塔施工扰动、施工道路、溜坡溜渣情况跨越环境敏感区情况线路横纵向偏移情况通道内房屋拆迁及迹地恢复情况全线施工区植被恢复情况卫星影像的选择：为研究卫星遥感影像之间的融合效果，本次选择三种不同传感器的卫星影像作为研究的基础数据源，如表 所示。其中“高分”系列卫星自 年成功发射后，就成为我国重大研究专项之一，其强大的高分辨率全色片和多光谱影像可作为环水保监管的重要技术手段。表 三种卫星传感器参数序号卫星名称地面分辨率波段个数周期高分一号卫星（全色 多光谱 ）（红绿蓝 近红外）天高分二号卫星（全色 多光谱 ）（红绿蓝 近红外）天编程卫星影像 （全色多光谱均 ）（红绿蓝 近红外）无人机监督技术研究无人机主要开展“天地一体化”施工期监督中空基部分的图像与信息收集工作。重点关注的是塔基溜坡溜渣、临时措施、工程环水保措施的落实情况，以及施工结束后全线施工区植被恢复情况、施工中未落实措施，在验收前是否落实等情况。本次主要采用“大疆精灵”型号无人机，其地面分辨率大约在 。通过设置无人机航线和拍摄方位，拍摄侧视和正射影像并进行图像增强处理，再与卫星影像进行精准配准。无人机图像拍摄及处理图如图 所示。图 无人机图像拍摄及处理图 物联网监测技术的研究物联网水土流失监测技术主要由面源水土流失信息采集系统、无线网络远程数据传输装置和中央监控平台构成。利用高精度激光传感器发射激光地面信息，经过 处理器对数据进行预处理，将处理后的数据通过无线网络远程传输到中央监控平台。在监控平台上对远程传输的水土流失数据进行存储、分析、预警和显示，远程调整设备的采集频率和采集区域。国内针对“基于物联网的环境监测技术”已有大量研究，以物联网环境在线监测平台为例，可以将物联网技术 嵌入式技术 无线通信技术有机结合，通过对海量数据的分析和研究，可对环境参数更为科学和准确的开展监管。安徽电气工程职业技术学院学报 第二十八卷 第一期 案例应用与分析 扰动范围分析依据环评报告和水保方案及其批复，本次研究项目塔基的水土流失防治责任范围约为 ，实际施工过程中的扰动总面积为 ，塔基区域扰动总体未超标，但仍然存在个别塔基扰动范围较大的问题。杆塔架设在输变电工程施工过程中是一项重要工作，塔基处的扰动范围在环水保文件中有一定的限制，当项目的整体水土防止责任范围超过 以上时即被认为发生重大变动。、号杆塔的塔基通过卫片识别和计算后扰动范围超过常规扰动面积，后采用无人机开展复核，可以发现扰动面积误差范围小于，且现场未发生溜坡、溜渣的情况，结果可信度较高。针对这三处塔基，要求建设单位采取相应措施，减小扰动范围，恢复植被。、号扰动范围较大塔基如图 所示。（）号杆塔施工前遥感图（）号杆塔施工中遥感图（）号杆塔无人机影像图（）号杆塔施工前遥感图（）号杆塔施工中遥感图（）号杆塔无人机影像图（）号杆塔施工前遥感图（）号杆塔施工中遥感图（）号杆塔无人机影像图图 扰动范围较大的塔基图、号杆塔的塔基施工扰动面积统计表如表 所示。表 扰动面积较大塔基统计表杆塔号卫片计算扰动面积 无人机计算扰动面积 溜坡、溜渣误差范围 否 否 否 徐 鹏，王 实，谢雨濛，邢 琛：输变电工程建设期“天地一体化”环水保监管的研究 临时道路宽度分析依据环评报告和水保方案及其批复，本次研究项目临时道路平均宽度约为 ，而实际施工中，通过卫片发现 和 号杆塔施工期间临时道路宽度超过平均值，后经无人机复核两处道路宽度均已超过 ，验证结果可信度高。临时道路的设置在输变电工程建设中不可避免，临时道路的布设、宽度、长度等在相关环水保文件中也都有限制要求。后期针对这两处临时施工道路，要求施工方缩小路宽，并对道路两侧的植被进行了恢复。超宽的施工道路如图 所示。（）号杆塔施工期道路卫星影像 （）号杆塔施工期道路无人机影像（）（）号杆塔施工期道路卫星影像 （）杆塔施工期道路无人机影像（）图 超宽的施工道路图 输电线路偏移分析通过卫片发现本工程存在较大位移，后经现场复核最大偏移值为 ，虽不满足重大变动条件但属于一般变动。输电线路在实际建设时，线路路径与环评时比较横向位移超出 的累计长度超过原路径长度的 或与水保方案比较横向位移超出 的累计长度超过原路径长度的 的，统称为重大变动。项目建设过程中如发生重大变动，应当在实施前对变动内容重新进行环境影响评价并报批。图 中所示杆塔处线路，属于一般变动，在环保验收调查中，对这几处线路位置处敏感目标变化情况予以了重点关注。（）号杆塔线路位移图（）号杆塔线路位移图（）号杆塔线路位移图图 输电线路位移图安徽电气工程职业技术学院学报 第二十八卷 第一期、和 号杆塔经纬度以及偏移的距离如表 所示，因涉及安全信息，表中经纬度为加密数据。表 输电线路较大偏移统计表杆塔号原始杆塔点的经度原始杆塔点的纬度偏移杆塔点的经度偏移杆塔点的纬度偏移距离 植被恢复情况分析通过卫片和无人机的巡航监测，发现本项目杆塔施工后迹地恢复工作落实较完善，各塔基处植被恢复状况良好，施工场地均进行了平整、周围植被得到有效恢复，田地恢复了种植功能，施工垃圾已完成清理工作，现场基本不遗留施工痕迹。输变电工程施工完成后应对施工场地进行迹地恢复，确保土地恢复其原有功能，未履行迹地恢复或恢复程度达不到要求的，甚至影响环水保验收工作的开展。塔基区土地平整和植被恢复的无人机影像如图 所示。（）号杆塔无人机影像（土地平整）（）号杆塔无人机影像（植被恢复）（）号杆塔无人机影像（土地平整）（）号杆塔无人机影像（土地平整）图 塔基区土地平整、植被恢复无人机影像图 结论本文通过对某 在建输变电工程开展“天地一体化”环水保监管，得到以下结论：（）监控核查发现：本项目施工扰动范围与水保方案对比不涉及变更；施工道路与水保方案对比不涉及变更；部分杆塔临时施工道路宽度超标；塔基等施工场地迹地恢复程度较好。（）通过建立“卫星遥感普查 无人机详查 人工现场核查”的空天协同技术体系，可进行输变电工程建设期全线路各时期的环水保监控核查，核查覆盖面广、材料清晰、可信度高。徐 鹏，王 实，谢雨濛，邢 琛：输变电工程建设期“天地一体化”环水保监管的研究（）通过“天地一体化”手段可及时有效的对施工扰动范围、临时道路宽度、输电线路路径变动、植被恢复等现场情况进行监督，减少了监督人员数量的投入、提升了工作效率，为施工期环境破坏和水土流失问题的管理提供有效支撑，可提高管理水平。参考文献：姚为方，华雪莹，李雷娟，等“天地一体化”技术在安徽输变电工程环水保监管核查中可靠性分析 矿产勘查，（）：张祥琴，王玲 生产建设项目水土保持监测综述 江西建材，（）：，朱京海，王晓臣，问鼎，等 无人机遥感技术在风电场竣工环保验收中的应用 环境影响评价，（）：赵国仲，李培民，杨正河，等 空天地一体化环水保监控在青海电网基建智慧管理中的研究与实践 科学技术创新，（）：陈树华，吴国峰 遥感技术应用于水土保持动态监测的主要流程解析 现代农业科技，（）：杨晓娟，宋振振，李飞，等 无人机遥感技术在线型工程水土保持监测中的应用 安徽农业科学，（）：王宏 架空输电线路的施工管理 中国石油和化工标准与质量，（）：潘葳 输变电工程水土流失特征分析 能源与节能，（）：，责任编辑：夏勇