探讨数字化、智能化技术在电力工程建设中的应用

沈锐

（云南电网有限责任公司昆明供电局，云南昆明 650011）

0 引言

随着数字化、信息化技术的发展，新技术逐步运用到电力工程建设过程中，如BIM 技术、智慧工地等在电力工程建设中得到了广泛应用，一定程度上解决了以往电力工程建设过程中存在人力资源不足工作效率低下、流程环节多信息传递效率不高、作业面广关键环节管控不到位等问题，获得良好应用效果。数字化、智能化技术的不断研发与科学应用，也为BIM 技术和智慧工地的发展奠定了重要的技术基础，使相关技术可以更好地服务于电力工程建设，让电力工程更加规范化、高效化。基于此，对数字化、智能化技术在电力工程建设中应用进行分析具有重要意义。

1 BIM 技术和智慧工地概述

BIM 核心是基于构建虚拟建筑三维模型，依托数字化技术，为模型提供系统完整的建筑工程信息库。基于三维模型，使建筑工程信息集成化得到明显的提升，为参与建设各方提供工程信息交换以及共享的综合性平台。

智慧工地基于信息化手段，以三维设计平台，实现对工程项目精确设计以及施工模拟，基于施工过程管理，构建互联协同、科学管理与智能生产的施工项目信息化生态圈。同时，对数据位于虚拟现实环境下，以及物联网采集获取的工程信息，共同采取数据挖掘分析，提供过程趋势预测和专项预案，对工程施工采取可视化智能管理，确保管理信息化水平得到有效提高。此外，智慧工程对智能技术、传感技术、数字化技术、虚拟现实技术、信息技术等运用到建筑、设备等各方面，并通过互联，构建“物联网”，并同“互联网”采取高效整合，使建筑工程更具智能化与科学化，推动建筑行业创新发展。

2 数字化、智能化在电力技术中的实践应用

2.1 BIM 实时性应用

BIM 技术可对各时间段电力工程项目信息做出实时反映，便于电力工程做出科学决策。参与建设单位和人员，可基于项目各阶段，位于BIM 系统实现对有关数据添加、获取以及更新、共享，使电力建设效率得到可靠保障。此外，BIM 系统同样具备信息查询、分析与统计等功能，可避免部分电力工程所面临潜在问题，针对造价管理，同样可对数据采取系统整理和科学分析，以此制定科学合理的造价指标。

2.2 BIM 决策性应用

BIM 数据模型能够对资金使用额做出准确显示，有利于对盈利目标以及资金风险等采取科学严格控制。与此同时，构建关联数据库，对电力工程量做出科学精准计算，保证施工预算效率和精度。除此之外，对时间段电力工程量和分享单价等采取系统对比，对项目盈亏做出充分把握，为后期经营决策奠定基础。

2.3 BIM 协调性应用

电力工程建设期间，协调性十分关键，工程建设的开展，需对施工、设计、业务单位等采取统筹协调。设计阶段，若设计人员缺乏交流沟通，势必对设计产生不利影响，并对后续施工建设造成严重影响。通过对BIM 技术加以有效运用，依托协调性优势，利用BIM 模型，促使各部门和人员保持紧密配合，为电力工程建设提供可靠保障。

2.4 BIM 集成性应用

针对BIM 数据模型，数据依托于工程项目所产生，参与建设各方应基于项目情况，对数据采取重点维护和实时更新。参与建设人员可通过BIM 技术模型，完成对信息数据的系统高效整理，并构建4D 关系数据库，使传统建设中存在的信息不对称、不共享、延误等问题可以彻底解决[1]。

2.5 BIM 精确性应用

BIM 数据库能够为电力工程建设需要使用的各类信息数据提供基础保障，快速生成详细准确的设备明细表以及材料表等，为电力工程造价、预算、决算以及工程量计算等环节提供重要信息支撑。基于对BIM 技术的科学应用，管理人员能够通过对BIM模型同现场建设具体情况做出科学系统对比，从而对项目做出更加精准无误的科学判断。

2.6 BIM 可视化应用

电力工程建设阶段，BIM 可视化发挥着非常关键的影响和作用，如针对专业施工图纸，以往大多以二维图纸的形式，在工程建设前，参建人员对照图纸往往只能通过经验及想象在脑海中形成工程建设各环节的形态。而BIM 技术可依托于可视化特点，可实现对传统二维平面的有效转变，以三维立体模型做出展示，便于全部参与建设人员均能够依托于可视化状态，对项目做出有效的交流沟通，使项目设计、施工、管理和运营等难度得到明显降低。

3 基于数字化、智能化技术的电力工程建设

3.1 智慧平台管理框架

通常情况下，可监视管理方面，要求从智能监控体系为入手点，重点关注项目部-指挥中心-监管中心三层业务结构，对现场监控点采取科学设计，使视频监控实现完全覆盖，为业务开展和后期管理奠定基础，使电力工程管理可以更加高效。关于可通信方面，应设计通信接口与装置等，对通信网络做出科学选择，如业务简单区域，可以无线网为主，受干扰区域，可以RS485 总线为主。关于可挖掘方面，需对业务各项数据加以关注，如专业技术资料、安全管理与质量管理和进度管理等，基于电力工程具体标准，对项目采取科学设计，从而实现全方位管控。关于可感知方面，需以内部、外部感知为切入点，对资源、施工数据以及环境等进行综合采集以及系统分析，为管理工作提供可靠的现场数据，确保管理可以更加科学合理[2]。

3.2 智慧平台功能模块

3.2.1 基础设施层

主要涉及软硬件配置，涵盖识别、定位、监测等模快。识别期间，以二维码、面部和指纹的形式为主，利用信息匹配的方式，对人员信息做出快速准确验证，同时对人才采取实名管理，正确匹配可允许进入智慧工地，这一技术也位于各电力工程建设中得到广泛应用。关于定位模块，依托于GPRS、RFID 定位系统，对设备、施工点位等具体位置做出精准确定，确保现场管理有序开展。关于监测模块，具体构成涵盖视频检测装置、特殊环境作业监测仪和高位风险检测装置等，对现场施工采取综合管理。

3.2.2 工地感知层

这一层功能模块设计期间，可基于物联网设备与可视化感知标准，划分为资源、空间和风险等部分。资源感知模块，对现场设备、物料等采取严格监管，以数字标签、定位系统和资源识别等方式，对物料数量做出精准确定，并对数据上传至局域网。同时，还可对通过资源感知，对人员采取管理，如为现场人员配发安装智能芯片的安全帽，依托于安全帽定位系统，实现实时定位和人数统计，以此实现人员管理。空间感知模块，基于定位系统以及网络数据，对施工环境做出科学分析，对空间可利用率和匹配效果做出具体明确，对施工同设计的标准一致情况做出明确。风险感知模块，功能涵盖施工、环境和高危风险感知等。现场施工风险存在极大的复杂性特点，且存在不可预测性，环境风险需根据气象预报等做出提前预防，依托于风险感知，可有效增强管控效果。

3.2.3 现场管理层

这一层属于综合管理单元，需基于具体标准做出不断拓展。关于智慧工地现场管理层，具体涵盖安全、进度、质量、技术和资源管理等单元，需基于具体情况加以完善，并位于综合管理系统中加以优化。这一层所涉及的各模块同现场存在紧密联系，如安全管理期间，依托于数字化与智能化技术，运用视频监控完成对现场的安全管理，确保工程安全有序开展。运用智能头盔或是智能手环等设备，实现对现场施工人员的严格管理，确保施工作业更加标准规范。

又如质量管理期间，利用前端工具完成施工质量信息的快速准确采集，并上传至局域网，进而对各数据信息采集至综合系统，依托与平台获取相应的质量工艺标准，并完成质量检查和系统评估，获取综合分析结果，并上传至综合监控管理平台，为后期电力工程建设和管理提供基础性的决策依据。

4 综合管理层

这一层是对现场管理层处理的信息数据做出可视化展示，依托于可视化软件和平台，对数据以图像、表格等形式做出展示，保证管理人员可以对电力工程建设的具体情况做出充分了解和掌握，如施工质量、进度和关键节点技术等。同时，有利于对现场风险预警做出严格控制，便于对电力工程建设做出优化调整，保证安全性的同时，提供施工管理质量[1]。

5 结语

数字化、智能化技术在电力工程建设中的应用前景十分广泛，其对于提高工程管理效率，提高工程管理的精益化水平具有非常重要的意义，特别是在目前电力企业越来越注重电力工程安全管理和精益化管理情况下，数字化、智能化技术的运用可以为工程管理提供全方位支撑。在有条件的情况下，电力工程相关参建单位应尽可能探索并应用数字化、智能化技术，不断提高电力工程建设的管理水平和管理能力，助推电力工程技术向更加高效、规范、科学的方向发展。