电网项目管理中智慧工地平台系统的研究与应用

温耀斌

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

基建项目管理工作主要是“四控两管一协调”，即安全、质量、投资、进度控制，合同、信息管理及协调各参建方。保证工程按时按质完成，建设过程中不发生人身、设备事故，管理方需要投入大量精力及时间。公司为此成立项目管理精益化小组，开展六西格玛精益化管理课题研究，运用SIPOC流程图分析进行梳理，并通过头脑风暴、质量功能展开法（QFD）寻找问题症结，发掘解决问题的机会。最终决定开发一套项目智慧工地管理系统，创新点是将高清全景视频、设备黑匣子等高新科技融入项目管理，运用系统自动运作，减少管理工作量及工作成本，提升参建各单位的沟通和协同工作效率，提升工程质量，预防事故、事件的发生，保障现场施工安全。

1 项目研究背景

目前，电网基建工程中存在“监管力度不强，监管手段落后”等难题，一直难以解决。为解决电网基建工程中的“监管力度不强，监管手段落后”等难题，提升基建项目现场管理“智慧化”水平，实现电网建设高质量发展，推动电网建设向“基建管理智能化，建设工地智慧化”转型升级，全力打造安全、可靠、绿色、高效的智能电网，需依托云计算、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、法、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、位置定位、工作考勤、物资管理等资源进行整合，实现智慧工地管理。

2 项目的研究与实施

近年来，各类工程建设、电网建设安全生产事故频发。施工安全是企业发展的“生命线”，项目安全文明管理是“四控两管一协调”中最优先控制的要素。结合近年安全事故快报，严重威胁现场安全施工的因素归根结底主要是第二类危险源。

（1）施工人员未经安全规程考试、实际技能考核合格就上岗作业，施工人员超越工作范围施工，未规范使用个人防护用品，违反“六条铁律”要求（人的不安全行为）；

（2）特种设备、脚手架安全状态无有效监控，施工过程中超载使用，造成机械安全事故（物的不安全状态）。

为防止安全事故发生，排查以上安全隐患，项目管理人员需要投入大量精力和工作时间，检查施工现场机械、脚手架使用状态，严格检查现场人员持证和安全技能考核情况。因此，基建工程智慧工地系统引入生物识别系统、特种设备黑匣子、智能行为分析系统，通过系统分工协调、计算机智能分析，实现对施工现场人和物的不安全状态管控。

3 项目的功能与运用

3.1 安全管理——通过物联网管控施工现场

3.1.1 人员实名制管理

智慧工地系统建立了一套完善的人员准入机制，凡需进入基建项目现场的人员必须满足《广东电网公司基建承包商管理人员和特种作业人员持证上岗管理工作指引》的要求，经监理单位审核通过后录入智慧工地人员实名制管理系统。

系统内对人员生物识别特征、持证情况、安全规程考试情况、安全培训情况进行详细记录，所有进入施工现场的人员必须通过具有人脸识别功能的闸机，未经考核合格的人员将被拒之门外，以此达到自动排除不具备上岗条件的施工人员进入现场的目的。

3.1.2 智能视频监控

试点建设项目部署了由固定式摄像头、便携式摄像头形成全面覆盖的智能视频监控区域，对施工区域进行24 h全天候无盲区施工监控，管理人员在非关键节点时间可通过视频监控掌握工地整体情况和施工动态，大大减少现场巡视所需的路程和时间。系统服务器24 h抓拍现场违章情况，智能分析施工人员不规范佩戴安全帽、工作服等违章动作并立即推送报警信息，管理人员可通过工地广播系统对违章行为进行制止。

3.1.3 大型机械设备群安全防护

在脚手架、塔吊、物料提升机的主要受力点装设压感、挠度、位移传感器，可实时监控沉降和变形状态：压感传感器主要装设在设备底部或主要受力节点，监测关键点受力不超过限值；挠度传感器装设在受力变形的关键位置，监测设备的实时变形；位移传感器安装在设备底部，以标高基准点为参照物监控设备的沉降状态。通过对设备以上数值的实时监控，对过载使用、过度偏移、过度沉降等设备不安全状态进行推算，并对不安全状态发出实时警报，以达到预防安全事故发生的作用。

3.2 质量管理——应用大体积混凝土测温技术

施工混凝土内部热量较难散发，外部表面热量散发较快，内部和外部热胀冷缩过程相应会在混凝土表面产生拉应力。温差大到一定程度，混凝土表面拉应力超过当时的混凝土极限抗拉强度时，在混凝土表面会产生有害裂缝，有时甚至会产生贯穿裂缝。

在智慧工地引入前无法检测混凝土的内部温差，只能通过执行标准的混凝土养护、事后送检试件等形式进行控制，无法实时监测混凝土内部情况及时处理。混凝土试块的检测记录只能证明混凝土本身质量不存在问题，养护记录也只能证明施工人员严格执行了养护动作，但不能监控混凝土在凝结成型过程中整体应力产生情况，无法监控混凝土内部存在的缺陷。因此，智慧工地根据《大体积混凝土施工规范》（GB 50496—2009）的规定建立了智能混凝土检测系统，在大体积混凝土浇筑过程中，在混凝土的上、中、下部位分别投入微小的温度传感器，具体测量方法如下：

检测开始时间：混凝土浇筑完成；检测结束时间：混凝土浇筑后28天。

数据处理：传感器每昼夜进行不少于24次的检测，向服务器推送温度信息，系统根据规范要求计算信息，监测过程中心控制点与上、下控制点温差不超过25 ℃，上、下控制点与大气温度差不超过25 ℃。

通过对大体积混凝土温度的监控，并针对测控数据，根据规范及时对混凝土进行洒水养护，可以有效控制混凝土浇筑质量，而不依赖于事后控制（抽芯监测），大大减少项目投资成本及避免混凝土不合格返工导致的工期延误。

3.3 环境保护——降低建设工程对环境的负面影响

为促进人与自然和谐发展，电网工程建设全面贯彻落实国家、行业和地方绿色施工相关政策。绿色施工要求工程中应避免产生大量灰尘、噪声、废物等，以免对环境品质造成严重影响，有损现场施工人员及公众健康，因此建设过程中需要请环境监测单位对施工过程的各项环境指标进行定期监测。但定期的监测不能监控某些工序在特定时间段产生的污染，建设工程项目还需要全天候的环境监测及应对措施。

为此，智慧工地环境保护模块应运而生，通过部署环境监测设备，对施工现场环境如PM2.5/PM10、噪声、温度、湿度等因素进行24 h监测，测量数据实时传输到服务器，同时建立由高空喷淋、移动雾炮、围墙喷淋组成的立体喷淋系统，系统发现环境PM值超标时，立即开启立体喷淋并报警，即使自然环境污染超标也可保证施工现场内部空气质量满足要求。

4 结语

试点项目实施过程中，智能行为分析系统共识别出有效违章446项，管理方根据记录对施工单位开展专项安全培训，违章数从项目实施时的每月145项，降至现在的每月38项，施工人员安全意识得到提高。试点项目安全、质量控制符合策划预期要求，并在工期内顺利竣工投产，施工过程未发生安全生产事故（事件），公司安全生产平稳性得到保障。