BIM技术的电力技改大修项目管理探究

2022-09-21国网湖南省电力有限公司城步县供电分公司

电力设备管理 2022年16期

国网湖南省电力有限公司城步县供电分公司吴寒

1 引言

电力设备本身是有一定的寿命期限，而且在频繁使用的过程中设备本身暴露出来的问题也更加频繁，为了防止设备出现故障，则需要对其进行一定的维修和保养，一般将其称为电力企业的技改大修。电力企业技改大修可以保障电力系统的稳定运行，排除安全隐患，除此之外，提高电力企业技改大修工程项目管理模式的发展进步和更新，也可实现提升电力企业的效率和利益。因此，要想让电力企业进步，必须保证电力企业技改大修的稳定实行。而BIM 技术在电力技改大修项目中的应用，可以有效提高技改大修项目的质量，提高项目管理的规范性、准确性和有效性[1]，从而有效控制整个电力技改大修项目的管理成本。

2 电力企业大修技改项目管理必要性

目前，电力设备老旧化程度加大、建设任务繁重、社会需求使得各方对电力企业主设备及施工要求的提高等问题日益凸显，对大修技改项目数量、投资规模和规范化的需求随之提高。大修技改项目具有投资规模小、数量多、专业分散等特点，由于其涉及的管理流程长，实施区域点多面广，项目受到的干扰及实施过程中可能发生的不确定因素也比较多[2]。如果问题发生时没能得到有效管控，很容易出现质量不过关、工期延误等情况，为电网设备的运行带来潜在的安全隐患。因此，大修技改项目需要一套合理完整的项目管理体系。

3 电力企业技改大修项目管理不足之处

3.1 管理制度约束层面不足

部分电力企业对该指标和管理要求方面的理解和认识仍存在问题，导致技改项目的工作配套管理构造会受到约束。部分电力企业主动进行技改大修少之又少，而是在问题发生之后才计划开展技改大修，没有提前进行防范和检测，没有做到正确的治理和监察，缺乏规范性的工作流程，且过于片面，管理力度薄弱，因此建立健全预见性监督管理制度就显得极为重要[3]，否则电力企业技改大修项目无法正常实施。

3.2 管理规范性层面不足

缺乏规范的管理工作是导致电力企业技改大修项目进度受阻的主要原因之一。模糊的管理模式，缺乏有条理的管理流程，甚至管理部门的相关工作职责也未明确。技改大修的工作量繁重，时间间隔久，因此大多数的电力企业未对其给予应有的重视，所以在资金、人力等各个方面的投入较少。此外，还缺乏规范性的项目报批、招标等过程。

3.3 管理全面性层面不足

电力企业技改大修实际实施之中，未建立宏观上的有效处理机制，使得整个项目在实施过程中无法贯彻落实相关的内容与基础性的制度结构。更关键的是，企业项目管理专业工作者的综合素质不高，分项遗漏的现象出现在大修项目运行过程中，导致管理结构片面性，缺乏整体性的工作审核立项体系。如项目的审核、立项、图纸校对等一系列工作中企业的管理部门未对其建立相关的全面分析制度，施工与结算过程也不完整，不能将整体管理体系的真正价值充分发挥出来。

3.4 管理力度方面不足

缺乏强有力的管理工作对电力企业技改大修工程的推进造成了严重的阻碍。在对项目进行场地的管理上，也因缺乏强有力的管理工作而出现了互相推诿责任、工作不积极等杂乱无章的现象。不少的项目监察管理工作只是摆设，没有实质性的实行，如此形式化的管理机制导致技改大修项目的质量无法得到提升，一旦质量得不到保障，则会产生许多隐性的危险，企业技改大修工程项目也就没有任何存在的价值。

4 BIM 技术概述

4.1 BIM 技术内涵

BIM 技术是指利用计算机信息化技术仿真模拟建筑模型，通过直观可视化的方式还原真实的模型数据信息库。BIM 技术融入了电力学、工程学、土木工程学、管理学等诸多内容。BIM 技术在应用时，可以应用到工程设计、工程建造、工程管理当中，借助数据化工具手段，对电力工程开展数据化、信息化模型构建。BIM 技术可以引入到电力工程筹划、电力工程运营、电力工程管理等各个环节当中，通过对电力工程的数据化与信息化模拟，在项目策划与运行维护当中开展数据信息共享与传递，让工程技术人员对电力工程的运行管理情况动态化管控，高效解决电力工程管理工作当中潜在的问题

4.2 BIM 技术特点

4.2.1 可视化

可视化是项目施工期间常见标准，肉眼可观察到实物情况的一种简称。一般情况下，传统项目施工过程中，项目施工图纸需通过专业人士进行2D 设计，但是建筑项目零件信息通过图形符号及线条进行呈现，技术人员只有具有专业的培训及技术，方可把2D 图纸中的内容转变成3D 图纸，这大大增加了建筑项目施工的难度。与以往2D 图纸相对比，通过采用BIM 技术，能够有效实现施工图纸的可视化。通过将施工图纸与三维立体的建筑模型相结合，能够将图纸上的内容直观立体地展现给工程施工人员，让技术人员及时掌握建筑项目施工的全过程，进而精准地进行项目施工。

4.2.2 协调性

通过利用BIM 技术，能够有效地提高工程施工的协调程度，有效获得各个工程构件之间的反馈和互动信息，而可视化主要是通过施工图纸所实现的，能够有效提高工程项目的设计、施工和最终的运营效率。在这种可视化的施工环境之下，通过采用BIM 技术，对提高整个工程项目部门之间的协调性有着积极的影响。若是在施工过程中各个管线布置之间存在着冲突，或者开展某项施工作业导致管线布置无法正常进行，那么只能暂停这项施工作业，最终影响工期。此外，人们利用BIM 技术，还可以将多种施工设计方案共同置于一个建筑模型中，能够及时地发现施工过程中的磕碰问题，并及时给予解决措施，生成解决数据，这对于解决管线碰撞问题十分有效。除此之外，BIM 技术也可以科学合理布置地下排水、防火区域和电梯井等。

4.2.3 优化性

BIM 技术最为显著的优势就是三维碰撞技术，可以大幅度提高工程项目的施工管理水平。BIM 技术能模拟在后续过程中可能出现的碰撞问题，优化完善工程项目施工结构，最大限度避免出现施工质量问题，降低返工情况出现的概率，使工程施工朝着智能化、科学化的方向发展。

4.2.4 模拟性

BIM 技术既可以模拟工程建筑模型，还能够模拟出在现实当中无法表现的事物。如在工程建筑的设计环节当中，为了能够有效地对工程建筑进行模拟，人们可以采用热能传导、日照、紧急疏散等模拟系统对其进行模拟作业。在工程项目招标时，人们为了将三维建筑模型转变为4D 模拟，便于更好地开展工程项目施工作业，可以将时间这一点加入其中。除此之外，人们再将工程造价这一点加入其中，使其变为5D 模拟，能够有效地控制整个工程项目施工的成本。在工程建筑的运营阶段，人们还需要制定在紧急危险情况下的方案，如举行消防安全的疏散演练、发生地震时的逃生演练等。

5 基于BIM 技术的电力技改大修项目管理实施应用

电力技术改造和大修项目管理模式应以技改大修设计阶段交付的模型为基础，并根据电力技改大修的需要创建。根据工程项目的不同，电力技改大修模式分为深化设计模型、电力技改大修过程模型和竣工验收模型。详细设计图纸应包括二维图纸和必要的三维模型视图。电力技改大修期间的BIM 应用包括以下几点内容。

5.1 4D 施工模拟方案应用

在技改大修项目施工过程中，必须严格把控整个工程项目的施工进度，这也是技改大修施工过程中必须予以高度重视的环节。将BIM 技术应用到整个工程项目施工的全过程，能对施工现场模型、施工进度、施工资源进行模拟，并将各施工阶段中的数据信息进行有效整合，同时按照时间维度构建完整的施工信息模型。

在此过程中，工程项目管理人员可以通过直观立体的施工模型，了解各个阶段中涉及的数据信息，有效降低了施工协调、管理工作的难度系数，还能将四维施工模型和具体的施工方案进行有机结合，从而实现设备、材料、劳动力、机械应用等资源的合理化配置，切实提高各项资源运用的经济性和适用性。最后，利用施工模拟技术追踪与管控工程项目的施工进度，还能为工程施工进度安排的合理性与实效性提供基本保障，精准识别工程项目的施工进度是提前还是滞后，进而推动整个工程项目施工地顺利进行。

5.2 三维碰撞检查应用

在技改大修项目正式施工前，相关设计人员需要结合工程项目的实际情况进行管线设计，并在此基础上解决各种可能发生的构件碰撞问题。但在传统2D 图纸的局限性影响下，通常无法直观清晰地了解个体及系统之间的碰撞问题，究其根本原因在于这种离散行为在不可预见性层面具有较高的可能性，由此导致设计人员极容易忽视后续施工中的碰撞问题。

但将BIM 技术有效应用到工程项目施工中，就可以通过三维碰撞检测的方式排查后续施工过程中出现的硬碰撞或软碰撞问题，同时不断优化工程项目设计，真正意义上避免了后续工程施工中可能发生的返工现象或变更现象。此外，技改大修项目施工人员还可以借助BIM 技术更深层次地优化碰撞后的3D 结构设计，从而起到良好的施工模拟和交底模拟效果，真正为整个工程项目的施工质量提供基本保障。

5.3 施工进度管理

由于影响施工现场因素较多，在实际的管理过程中，管理人员很难直观了解施工现场的进度情况，如果施工进度发生变化，也很难提供相应的协助。而引入BIM 技术构建协同管理平台，可以有效结合施工进度、计划与时间空间，通过建立4D 施工资源模型，使工作人员能够做出资源的优化配置，提高其施工进度管理能力。利用BIM 技术可视化的特点，能够充分结合施工进度与技术，动态展现施工过程，为相关决策提供更加立体直观地描述。技术人员利用BIM 协同管理平台，把总进度计划导入平台当中，关联施工时间与计划，通过系统模拟，检查进度及计划的可行性，再对其进行优化。此外，利用该管理平台还可以分解总进度计划，制定出细致到周的进度计划，并通过平台派发至各个阶段的负责人手里，对实际的进度情况进行监控和记录。

5.4 现场质量管理应用

对技改大修项目的施工质量进行管控时，可以借助质量数据信息进行全方位展示，并将其作为参建方控制项目质量的重要参考依据。技改大修项目施工周期短、施工难度高，其中还涉及了技术手段、参建方、人力资源、结构设计等方面的变更问题，因此在实际施工过程中通常需要汇总大量数据信息。在传统数据统计模式下，项目管理人员通常很难实时掌控施工现场中的动态化质量管理信息，无论是数据汇总还是数据传输都需要耗费庞大的工作量，即便是指派专门的工作人员进行专项处理也会造成人力资源大量损耗。但在项目数据管理过程中科学融入BIM 技术就能有效解决以上问题，切实提高整个项目数据管理阶段的工作效率，还能保证整个数据信息传输的真实性和可靠性。最后，将这些数据信息上传到指定的云平台后，还可以将其与BIM 模型进行有机结合，以此达到数据传输、存储以及共享的目的（见图1）。

图1 施工质量信息管理流程

5.5 项目数据管理应用

电力技改大修项目时常涉及大量的数据信息，会在无形中增加施工的难度。而在项目施工过程中，运用BIM 技术可以构建信息交流平台，实现各个参建方的资源、信息共享，实现良好的沟通，加强交流，提高工程项目的管理效率。BIM 技术还可以将有关的数据信息导出，在模块化、集成化的管理模式的支持下降低施工现场管理难度，减轻了工作人员检测现场数据信息的负担。与此同时，BIM 技术能够创建工程项目的造价信息，及时预防可能产生的风险，促使施工成本得到有效控制。此外，在核对项目施工过程中的数据信息时，BIM 技术提供了良好的信息查阅途径，使得工作人员可以迅速处理发现的问题，使其具有时效性。

5.6 项目安全管理运用

在大修技改项目的安全管理中，应用BIM 技术可以识别风险源，对作业区域进行布局，模拟作业过程，在作业中定位和处理安全问题，作业后总结和共享安全管理。

当设备周围存在隐患时，应及时有效地消除隐患，以避免设备损坏或故障时对电路产生影响。设备的日常维护主要是检查设备的外观和辅助部件，确保设备能够稳定运行。

检查设备周边时还应进行检修维护，确保不存在安全隐患或安全故障，减少设备的使用消耗，预防设备因长期使用造成寿命缩减；预防性检修是对设备日常使用中易发生故障的零部件进行检修，对易产生故障的零部件进行维护，以避免因设备老化导致日常使用过程中出现故障问题；预防性维护是指在日常使用中，为了延长设备的使用寿命，降低设备产生故障的频率，保证电力系统供电的稳定性，对设备按阶段进行有效维护。

BIM 技术的使用可以根据当前项目运行情况设置相应的管理和监督要求，从而建立更加稳定、完善的现场管理机制。项目现场分为车辆作业区、人员作业区、辅助作业区、设备管理区等，各区域有相应的监管和整合要求，要求严格按照相应制度进行规范化管理。对设计的众多监督监管制度进行比较分析，有效总结项目现场的部署方案。