基于智能移动终端的特高压建设管理平台的设计和实现

葛鑫+昝彦国+侯学良

摘 要：工程建设项目施工过程与其他行业相比信息化程度较低，尤其是输电线路建设，其地域跨度大，导致这一问题更为突出。因此，在施工过程中信息化设备的可触达性就成为了项目施工信息化管理实现的关键性因素。同时，以3G网络以及即将到来的4G网络为基础的远程数据通信已经广泛应用到各个领域。鉴于此，本文提出了以智能移动终端为载体，融合工程建设项目管理理论、集成化中心管控思想，针对项目施工数据进行实时采集和传输的工程建设项目管理系统软件。以期实现对项目全方位的动态信息集成管理，提高工程建设项目管理的运作效率，最终实现项目的总体目标。

关键词：智能移动终端；输电线路；建设管理平台

特高压线路建设项目的施工建设具有跨度大，施工点多，高度分散，高度流动，风险大的特点。为了使建设项目安全，有序和高效的进行，就需要科学的搜集信息，并利用信息，才能在建设过程中，有依据的做出科学的决策，这样才有利于特高压建设的顺利进行。现实中大量的信息资源也会在项目的实施过程中以文本、数据、图片、视频的多种形式存在，呈量的递增趋势产生并传递着。然而，不论在项目相关方还是项目施工组织内部，一直存在着信息流失、表达不明确等问题，并且存在诸多大大小小的“信息孤岛”，信息不能集成，预示着资源就不能共享，如何将其整合，实现彼此之间信息的共享，是提高项目管理效益的研究重点。因此，面对纷繁复杂的信息源，项目管理者们有时会无所适从，没有有效的信息传递，沟通存在障碍，会导致决策失误，从而影响项目的有序、高效实施。经过探索，将集成的理念和工程项目管理的实践相结合，采用正确的信息结构，以高速发展的信息技术为基础进行信息实时集成管理，以智能移动终端为载体，建立基于智能移动终端的C/S模式的项目管理平台和高效、协作和实时处理的运作模型，有效的对信息进行分类规整，实现信息的有效集成，优化决策，有效避免施工组织管理控制的延迟，从工程项目施工的全局出发对工程项目实施的全过程进行科学、系统的管理。

1 建设管理平台的构建

通过分析特高压施工过程中的特点与难点，设计并构建出与之相适合的业务处理流程及模块管理体系，确保模块间信息沟通的流畅性和计算处理的高效性；把集成化的信息管理理论与计算机技术相结合，进而开发适用于特高压建工程设的管理平台，使工程项目管理的理论研究实用化，管理方式便捷化.根据特高压电网的特点及需求，首先需要对管理平台的需求进行分析，面向对象自下而上的进行设计，开发相应的管理模块，结合软件开发技术逐步搭建起以集成化为目标的建设工程项目管理平台。

1.1 需求分析

图1 基于移动终端的项目管理软件数据处理流程图

随着项目信息复杂性的增加，信息利用的难度也日益增大。正是这种复杂性的发展趋势，给施工组织提出了较高的项目信息实时集成管理的需求。复杂性的特高压建设工程项目信息实时集成需要新视角下的管理，需要采用富有创新性的管理方法和技术手段。同时，根据施工工序对施工人员的安全问题进行评估和识别，提出预防措。项目软件对工程施工中的全方位信息进行实时采集，实时对施工资源进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。并实现信息的实时查询、快速发布、集中管理和高度共享。软件系统数据的处理流程如下图1所示。

1.2 面向对象

在管理平台中，每个使用对象都充当着一个系统角色，他们各司其职，共同维护系统的正常运作。对于项目业主，可以获得实时的项目施工信息，以更好的视角审查项目。对于项目施工方，动态数据的集成使项目管理者通过实时集成的信息，能够明确施工资源的位置，衡量施工的状态，进而做出最优决策。施工人员可以实时获得各种施工技术资料信息，提高施工的可靠度和效率。他们还会因其登录角色的不同，而具有不同的操作权限，以确保管理平台数据的安全性和可靠性，对于项目经理及高级工程技术人员应该输入数据，编辑数据的权限，而对于现场技术员，有浏览和输入的权限，而不该有编辑，决策的权限。

1.3 模块构建

根据项目交付成果，即输电线路中各类设备地理位置的唯一属性，将地理空间的唯一性作为关键索引，对信息进行收集、规整，使分散的数据系统化，杂乱的数据标准化，单要素的资料变成综合资料，实现对输电线路设施各属性数据和空间数据的有效关联的创建。同时，信息平台明确规定各模块对实时动态信息的获取范围、手段、权限和接口的要求。

系统模块设计采用结构化设计的思想，自顶向下逐层分解；每个模块具有一定的功能和独立性。本文根据输电线路工程项目的一般过程与业务特点，提出如下模块结构：

1.3.1 质量管理控制模块

根据施工人员输入的施工工序及进度，移动终端软件能够输出工序中防治质量通病的方案及具体措施。并支持对于施工过程中的关键工序、控制点进行拍照上传，由项目控制管理方进行审查，发现质量问题的及时反馈处理，并进行项目质量控制的总结工作，切实加强过程质量监督。

1.3.2 进度管理控制模块

传统的进度计划过于刚性，缺乏灵活性，存在不能将实际的施工信息及时上传比较的缺陷。随着三维（3D）建设项目信息模型向四维（4D）建设项目信息模型的发展，即在 3D 模型的基础上集成时间维度，施工进度信息的实时上传的重要性就尤为凸显。利用移动终端软件及时输入项目施工进度，施工报告在第一时间上传，并由管理软件进行实际进度与计划进度的比对，在出现工期迟滞时，及时预警并采取措施，有效避免产生实际进度与计划逐渐脱离、不能及时采取行动而导致的计划控制作用失效的情形出现。

1.3.3 费用管理控制模块

在此模块建立施工资源库，并输入工程项目材料成本及相关成本信息，包括人材机的市场单价和定额单价。通过软件的出勤记录功能，可以掌握施工人员的工作状态，便于工时及人工费用的计算。根据材料的选择，系统实时生成材料造价清单。由此实现对各种类资源消耗情况的实时监控，利于特高压线路工程建设费用的集约化。

1.3.4 资源管理控制模块

对于施工机械材料标注识别码，通过移动终端扫描，实时跟踪记录其工作状态。施工机械设备配置过多，会导致资源浪费，堵塞施工现场，影响施工面的展开；施工机械设备配置过少，会导致人员材料闲置，施工效率低下。借助移动终端软件，实施跟踪记录，使施工机械的使用处于良好的控制状态，优化资源的配置，解决个别时期区域间工程量差异带来的装备能力需求不同的矛盾，实现对远程施工机械可视化的调度管理。同时，根据施工机械的使用情况，通过移动终端及时提醒作业人员进行定期保养，恢复机械设备精度、性能，提高效率，延长使用寿命，保持施工生产能力。同时，随着特高压线路建设的推进，特高压重大施工装备租赁业务也将全面展开，这项功能的应用有利于租赁公司对设备的使用状况进行全方位的掌握。

1.3.5 施工指导模块

基于智能移动终端的摄像和视频技术，创建远程专家咨询功能。同时，通过对施工信息的实时集成，实现对施工现场的实时监控，进而遥控指挥工程施工现场。由于输电线路，尤其是特高压线路建设，因其施工过程中涉及不同的地形和气候，施工的技术方法会有较大差异；同时，其建设涉及许多新的技术规范、标准、工艺、方法，施工人员可以通过软件系统进行相关信息的分类查询。利用软件系统将输电线路建设中各种设备的功能参数与施工建造过程中的参数，如空间位置、安装时间等，建立关联，能够实时输出工程结构构件等各种明细表，支持技术标准、图纸的随时查询。

1.3.6 运营维护模块

由于移动设备与生俱来的位置属性，基于移动终端的管理系统软件，能够有效的进行人员的定位。通过移动终端能够对杆塔的编码予以识别，并通过直接输入文字、图像等手段记录杆塔的巡检情况，有效避免了巡视不到位以及传统手段巡检资料以纸质方式保存，存在统计和查询困难的弊端，利于对巡检数据进行统一的管理分析，实现巡检信息管理的数字化、高效化。在运营过程中，遇到冰灾天气，可以运用移动终端进行图像采集，根据图像数字分析技术，判断现场覆冰情况，选择合适的除冰技术，如转移负载法、短路法、交直流电流等方法。

项目软件的各模块及构架应用如下图2所示：

图2 基于移动终端的项目管理软件的各模块及构架应用

2 管理平台软件设计

本软件采用C/S结构，C/S结构在技术上已相当成熟，其主要特征是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快，利于处理大量的数据.但值得注意的是，该模式是把数据库放在远程服务器上，把应用程序安装在客户端上，它们之间则是通过互联网的方式与服务器相互连通.C/S模式软件一般采用两层结构：前端是客户机，即用户界面.它结合了表示层与业务层的逻辑关系，接受用户的请求，并向数据库服务器提出请求；后端是服务器，即数据管理.它将所需数据提交给客户端，客户端将数据进行计算并将结果呈现给用户.C/S 的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，客户端响应速度快。此外，该构架还提供了完善的安全保护机制和数据处理操作，更加注重流程，允许多个客户同时进行访问同一个数据库。

3 管理平台的特点及意义

基于移动终端的便利性，信息的实时上传、交互与反馈是本软件的主要特点，通过本软件系统，最大限度的获取、传递、共享、使用信息，通过信息实时集成实现系统的功能倍增或涌现。该管理软件具有以下意义：

3.1 有利于“精益施工”

精益施工即组织施工时，通过对人员、机械设备、材料等资源的有效配置，做到控制成本时心中有数、保证盈利；进度控制时实时对比，保证不延期；做到材料设备等物资管理时精准、低库存、不浪费。最终达到低成本、高效益的目标。通过信息的实时实地集成，充分的利用有效的信息，综合优化协调，逐步消除施工过程中的不连续，实现前后工序的无间隙、连续施工，有效地推进了精益施工。

3.2 利于实现项目信息管理的“零”距离

输电线路施工的特点是人员、机械布局分散，基于移动终端的项目软件实现了信息的实时录入、查询。施工信息通过移动终端输入数据库，解决了项目各种信息资源收集、规整和存储的难题，利于实现信息的充分共享、无损传递，避免了纸张保存数据查询、统计、汇总、分析不方便的弊端。

3.3 实现施工管理方式的转变

一线施工人员直接参与软件系统信息的收集，减少了管理层次，是施工企业在思维上和工作方式上的重大转变，摒弃了项目信息传统的处理模式和流程，转变为扁平化信息处理模式，这样有利于减少信息传递过程中的失真，为项目的高效管理提供有力保障。通过实时信息集成与决策，更加着重于过程管理，将过去静态的、片面的、孤立的管理变成动态的、全面的系统管理，从而能够及时识别风险、调整策略，避免损失。

4 结语

项目施工组织在施工过程中存在频繁的信息流，快速的、协调的信息传递成为高效完成项目目标的迫切要求。尤其是项目管理者，其对项目施工信息的需求具有及时、准确的特性，只有对信息进行实时集成才能满足管理者的这个要求，也只有这样才能使管理者做出正确的决策。以智能移动终端为交互载体的项目管理软件，极大的促进了施工项目中信息的实时集成，使对数据汇总进行多角度、全方位的实时挖掘分析更易实现，进而获取有价值的项目信息和经验数据，从而及时发现风险、调整策略。因此，基于智能移动终端的管理平台具有较大的实用价值。

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作者简介：葛鑫（1989- ），男，山东青岛人，硕士研究生，研究方向：建设信息化管理、工程技术与管理、大型项目分阶诊断。

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