浅谈“智慧工地”在电网工程中的应用

邹杰平

浅谈“智慧工地”在电网工程中的应用

邹杰平

（广东顺德电力设计院有限公司，广东 佛山 528000）

随着计算机信息技术的不断发展，智慧工地系统在电力行业中逐渐得到普及。它是一种采用信息化手段，将人工智能技术与传感技术等高科技技术进行结合的新型技术。概述了电网工程施工的现状，阐述了智慧工地的总体思路及应用，以供参考。

智慧工地；信息平台；模块；精益化管控

1 电网工程的现状

随着新一代信息技术的快速发展，人与人、机器与机器、人与机器的交流互动越来越频繁，海量数据的快速积累，计算能力的大幅提升，算法模型的持续优化，行业应用的快速兴起，推动了项目监管模式的不断创新，提升了施工现场管理的“智慧化”水平，提高了工程项目管理的效率和综合效益。然而，相对于传统建筑行业，电力行业工程管理的“智慧化”尚处于起步阶段。除了输变电设备巡检、智能客服应答、机器人语音交互、智能语音质检等领域开展了部分试点应用以外，在电网基建项目管理方面用之甚少，距离数字化、网络化、智能化的发展要求存在较大差距。

2 总体思路

依托云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能等智能技术应用，围绕施工现场“人、机、料、环”等基本要素，以智慧工地和建筑信息化模型平台为基础，结合智能机械化作业装备，构建一个实时高效的智能监控平台，有效地将人员监控、设备监测、物资管理、质量及安全监控等信息进行整合。

3 智慧工地应用

智慧工地现场管理通过“平台+模块”予以实现。“平台”是一整套软件、硬件结合的系统化产品，通过硬件设备的监控及数据采集、平台的统计及分析的闭环流程，建立基于施工过程管理的互联协同、安全监控体系，并通过对所采集的数据进行挖掘和分析，提供预测和预案，实现对工地的可视化和智能化管理。“模块”是按照施工现场“人、机、料、环”等因素，依托信息系统及硬件设备构筑可实现特定功能的单元。模块越多，智慧工地整合功能就越强，越有利于促进基建管理智能化、建设工地智慧化。

3.1 智慧工地平台

智慧工地综合管理系统包含管理集成平台Web端、手机APP、大屏集成展示。其中，管理集成平台Web端含平台驾驶舱、工程信息、人员管理、现场监控等，可直接点击查看各设备的监控状态和数据分析，实现可视化的管控。

智慧工地监测云平台由Web端和APP端组成，二者具有相同功能，能实现实时联动。通过监测云平台，实现资料管理、设备管理、数据管理及其他可视化管理，达到远程监管整个项目实施情况的目的。

3.2 智慧工地模块

智能视频监控模块。可应用于项目施工、质量、安全、文明施工管理等方面，管理者可及时掌握施工动态，对施工难点和重点及时监管。监控范围全面覆盖现场出入口、施工区、加工区、办公区和主体施工作业面等重点部位。

VR安全交底、培训教育模块。通过VR体验来进行安全教育培训，包括触电模拟、临边坠落模拟、火灾模拟、塔吊倒塌模拟等沉浸式体验，更直观地感受危险带来的真实感觉。

人脸识别实名制管理模块。对进出变电站人员进行人脸识别采集实时照片，将实时照片与系统中照片进行比对，识别到未在白名单的人员发出预警，并同时记录工人考勤。通过数据整合分析，可对进出场人员数量、工种等进行统筹管理，进一步提升原有门禁安全性、考勤系统准确性。

安全帽/工作服穿戴识别模块。利用图像识别技术，在被监控区域内，动态识别行人和行人是否穿戴安全帽/工作服，记录抓配未穿戴人员的图像，上传云平台，进行统计分析告警提示。

便携式电子围栏周界防护模块。工程施工现场四口、五临边，如预留洞口、电梯井口、通道口、楼梯口以及破损护栏等位置容易发生人员跌落等安全事故。便携式周界防护子系统可以在这些危险区域及时探测人员，并警告人员注意安全，起到安全防护的作用。

红外入侵报警模块。红外入侵报警子系统采用红外探测器技术，实时探测工地四周围墙入侵情况。能有效探测人员攀爬围墙进出工地和施工材料非法外运行为，辅助施工企业强化工程现场管理。

特种设备监控模块。通过传感器实时采集塔吊、升降机、卸料平台等的运行数据，发生违章操作时监控设备在发生预警、报警的同时，自动终止设备危险动作，有效避免和减少安全事故的发生；同时该数据通过网络上传到云端服务器，平台进行远程监控与管理。

深基坑支护监测模块。监测模块包含钢筋计、土压力盒、轴力计、孔隙水压计等传感设备，可以对基坑支护实施全过程中的温度、水位、压力、振动、变形等参数进行监测，通过无线网络将采集数据传回控制室的监控电脑进行整理分析并生成报表，为施工过程提供可靠的数据支持。

高支模变形/载重/移位监测模块。监测测点的数量和位置应综合考虑监测目的、对象、方法和成本。用最经济的监测手段和合理点位布置来完成对目标对象的监测。

脚手架监测模块。脚手架监测参数包括脚手架的沉降度、立杆轴力度、杆件倾斜度等。其中，脚手架沉降度的监测采用容栅位移计，立杆轴力的监测采用轴力计，杆件倾斜的监测采用倾角计。监测模块通过无线网络实时监测，对超警戒数据进行报警，保证结构和人员的安全。

电箱违规开启报警模块。采用红外感应器，电箱违规开启，系统及时收到告警信息。

车辆管理模块。以车辆车牌及车量颜色等为信息载体，施工现场对车辆实行动态和静态管理的综合应用。

扬尘噪声监测模块。扬尘噪声监测系统采用的是自动化监测技术，通过对噪声、风向、湿度、气压、颗粒物浓度等参数的测量，实现对电网施工现场环境的实时监测，并可通过LED显示屏对全天候气象参数进行显示。

降尘喷淋系统模块。当现场出现PM10、PM2.5等颗粒物超过设定限值时，施工管理人员可采用降尘喷淋装置对施工现场的尘埃等颗粒物进行自动、定时喷淋，确保施工环境清洁。此外，智慧工地管控平台可以远程控制施工现场的雾炮喷淋系统、墙面喷淋系统、塔吊喷淋系统等设备，实现设备的远程操控。

工地广播模块。广播系统，是工程管理部和工人之间的信息传输通道，能够将需要公告的讯号（如报警）无阻碍地传送给工人，不受工人主动性的影响。

混凝土测温/养护浇筑提醒模块。大体积混凝土测温子系统能够有效探测混凝土内外不同层面之间的温度，为施工班组提供混凝土浇筑后的真实温度数值。项目浇筑混凝土采用商品砼，混凝土试块标准养护由商砼站进行，项目部只需留置同条件养护混凝土试块，进行混凝土试块到期提醒。

BIM5D进度管理模块。利用BIM5D技术对关键施工方案、施工进度计划可视化动态模拟，直观呈现项目整体部署及配套资源的投入状态；通过BIM5D技术对整个施工总进度进化校核，工程演示提前模拟，根据资源调配及技术方案划分施工流水段，实现整个工况、资源需求及物料控制的合理安排，同时利用曲线图，关注波峰波谷，对施工计划从成本层面进行进一步校核，优化进度计划；将BIM模型与进度信息进行关联，从而能够获取项目各部位的进度信息，包括计划时间、实际完成时间、施工日报表、现场进度照片等信息，分析进度偏差原因及时进行资源调配，最终实现管理留痕和精细化管理。

数字化设计模块。借助卫星、飞机、系统定位等高科技手段，通过高精度的扫描仪和计算机信息处理系统，将各种影像资料生成正射影像图、数字地面模型和具有立体图效果的三维景观图，为项目实施提供精准判断和智能快速决策。

BIM协同优化设计模块。借助数字化设计模型，实现专业间数据模型共享，互相引用参考，优化管线排布方案，快速建模、智能调整、规范检查、批量成图、精确统计，减少设计变更；开展设计和施工方案碰撞检查、空间优化及施工过程动态模拟，尽量规避风险、减少施工变更，达到缩短工期、控制成本、提升质量的目的；同时可查看构件属性信息，避免了多处翻阅文档的烦琐过程，结合模型进行图纸会审、施工交底等，形象直观，施工人员易于理解，提升施工质量。

三维虚拟漫游空间校验模块。根据全场模型进行虚拟漫游，可任意视角动态查看三维模型，可查看任意一处细部结构，直观展示建成效果。漫游模拟检测人员通过三维虚拟漫游空间技术在虚拟变电站内进行查看，检查空间结构与电气设备布置的合理性，检测项目具体包含设备维修通道畅通与否、设备维修空间足够与否、设备开关操作空间足够与否、危急情况下人员的撤离路径有无危险源等，以此满足后期运行维护阶段的实际需求。依据电网项目的重要程度、项目区域、安全和质量要求、通信通道条件等因素，“智慧工地”分层分级配置，根据实际其情况进行“智慧工地模块”配置。

4 结束语

智慧工地是现代化信息技术应用于施工行业中的创新性改革，是对传统的工地工作发展的必然趋势，并且会随着计算机信息技术的发展不断的发展和完善，将在行业的发展中占据有利的地位，成为信息化城市的重要组成部分。在电网工程施工时运用智慧工地系统，对项目安全、质量、进度等全过程可观、可测、可控的精益化管控，实现项目管理工作数字化、智能化、在线化，节约项目管理成本，提升管理效益和管理能力，高效推动智能电网建设。

［1］刘磊.“互联网+”在构建智慧工地中的应用研究［J］.中国管理信息化，2019，22（6）：62-63.

［2］杨洋，华晔，何子东，等.面向未来的电网工程智慧工地建设［J］.河北电力技术，2018，37（3）：5-7.

TM72

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.070

2095－6835（2019）16－0158－02

〔编辑：严丽琴〕