海塘安澜千亿工程智慧管理系统建设与应用

2023-01-03俞耿锋钱盛杰沈正兴顾丽娜曹迪凡

水电与新能源 2022年11期

俞耿锋，钱盛杰，沈正兴，顾丽娜，曹迪凡

(1.海宁市水利局，浙江嘉兴 314400；2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 311122)

当前，信息化与工业化的深度融合成为现代建设行业的主要发展趋势，在水利行业方面，十四五规划强调了“建设2+N水利智能业务应用体系”，到2035年，全面实现各项水利治理管理活动的数字化、网络化、智能化。海宁市《浙江省数字化改革总体方案》和《浙江省水利数字化改革实施方案》指出了全省水利数字化改革需求，强调了采用新一代信息技术推动海宁市海塘EPC建设管理系统，促进建设工程科技创新的急迫性。海宁段海塘工程长55.66 km，约合110里，也称“百里钱塘”，拥有“壮观天下无”的钱江潮，是海宁市积极响应全省扩大有效投资、争当高质量发展建设共同富裕的示范区。但海塘工程也面临着工地感知体系不健全、信息共享程度不充分、业务管理方式不规范、数字化工地推广应用落实不彻底等诸多问题。为克服传统水利建设管理模式的关键难题，本文将依托海宁市百里钱塘综合整治工程，运用物联网、云计算、AI等新一代信息化技术开发建立一种适用于海塘EPC的新型智慧管理系统[1-2]，实现工程参建各方业务流程标准化协同、现场要素实时化管控、施工信息可视化展示的智慧管理新体系，树立了浙江省海塘安澜千亿工程智慧建造的样板，引导新一轮海塘安澜工程建设[3]。

1 海塘EPC新型智慧建设管理系统

为解决上述海塘工程建设过程中的难题，开发建立了以两个层级、多个门户为体系的新型智慧管理系统，对不同角色赋予差异化访问、操作权限，从而控制用户对系统的功能使用和数据访问权限。第一层级主要满足项目法人单位、全过程咨询单位、监理单位的监管需求，对本工程的进度、质量、安全、投资等日常管理工作进行智慧监管；第二层级主要满足总承包项目部、设计单位、施工单位等参建方的项目管理需求，利用本系统对工程技术、进度、质量、安全、投资等进行全面管理。系统技术架构主要依托本项目基础网络和资源管理中心，构建从物联感知、基础设施、数据中心到业务应用的一体化应用体系和信息安全、标准规范两大体系，系统技术架构见图1所示。

图1 海宁市海塘EPC建设管理系统技术架构图

为最大化地发挥海塘EPC建设管理系统的价值，便于参建各方最大限度地应用本系统，本方案基于WEB端、大屏端和移动端三种终端应用方式，对功能模块进行整体设计、建设和应用。根据本工程全过程咨询+多标段EPC的管理模式，设计相关功能，整体提升各个模块的数字化程度，例如技术管理模块可实现参建各方表单线上流转和结构化表单导出、归档；安全管理助力建设“风险分级管控、隐患排查治理”的双重预防性工作机制；质量管理模块结合APP端和WEB端，实现多端在线填报质量验收评定表单、签章，有效提高用户体验。建设管理系统架构见图2。

图2 海宁市海塘EPC建设管理系统功能架构图

2 基于新型智慧管理系统的海宁海塘工程实践

海塘工程具有点多线长、工程规模大、施工难度大、质量要求高等特点，如何充分利用智能技术，实现班组智慧组建、管理层级智慧分配、现场智慧感知体系及业务数字化、标准化协同，以实现安全质量更优、资源利用更充分、工期成本控制更好的工程成为海塘工程智慧化转型[4]的关键问题。

2.1 实现班组智慧组建

项目启动初，由各参建单位主要负责人组成专班领导小组，如项目法人单位项目负责人、全过程咨询项目负责人、总监理工程师、各标段总承包项目负责人等，负责智慧建设推进决策。由各参建单位主要参与人员、主要目标用户组成专班成员，如监理工程师、施工单位资料员、信息化单位项目经理等，负责具体落实领导小组相关决策[5]。智慧建设专班组织机构见图3。

图3 海塘工程智慧建设专班组织机构图

智慧建设专班领导小组、成员落实后，形成相应的工作机制，实现智慧建设管理系统研发的统筹引领：

1)专班领导小组负责在每周例会上，对本周研发进展、下周研发计划进行评估，并根据自身资深的项目管理经验，对重要模块的需求、进度计划进行评审，确保需求的准确性；

2)总承包、施工、监理专班成员既作为需求的确认者，又作为系统用户，负责落实具体的需求细节确认工作，以及系统数据填报工作；

3)信息化单位作为建设管理系统研发单位，牵头开展需求调研、分析，制定相应研发计划，负责具体模块的研发、迭代、修复。

2.2 管理层级智慧分配

结合“两个层级、多个门户”的功能设计，项目管理层划分为以下两个层级：①第一层级主要是项目法人单位、全过程咨询单位、监理单位，负责对本工程各标段的进度、质量、安全、投资等日常管理工作进行统筹监管；②第二层级主要是各标段总承包单位、设计单位、施工单位，利用本系统对工程技术、进度、质量、安全、投资等进行全面管理。

系统门户主要划分为以下两种：①项目总门户，汇集工程各个标段分门户的技术、进度、质量、安全、投资等管理数据，实现“项目群”管理，同时也是项目第一管理层协同办公的工作平台；②各标段工程的分门户，是各标段管理人员进行各项管理业务的异地协同办公平台，各分门户之间形成数据隔离，确保数据安全。

2.3 现场智慧感知体系

围绕项目管理内容，充分利用物联网云服务技术和移动应用提高项目智慧化管理能力，以智慧工地物联网云平台为核心，基于智慧工地物联网云平台与现场多个子系统的互联，实现现场施工的人、机、料、法、环等各类数据采集、存储、分析与应用，同时可以考虑将现场人员投入、设备投入、现场环境与项目成本、进度进行关联，实现对现场管理过程的智能分析、风险预控、知识共享、互联互通等目的，全面满足项目精细化管理的业务需求，提高项目管控的广度和深度，做好水利工程全过程、全方位和全生命周期建设管理[6]。智慧化工地现场感知体系见图4。

图4 海塘工程智慧工地现场感知体系图

2.4 业务数字化、标准化协同

各模块研发之初，信息化单位召集各参建单位进行需求策划、需求确认工作，最大程度吸收各参建单位管理人员的管理经验，重塑项目管理业务。

在与各参建单位的需求策划工作中，明确各项管理业务的工作流程，包括各参建单位之间流转的外部流程，以及总承包单位内部流转的内部流程。通过流程引擎的应用，审批意见清晰明了，流程节点可供追溯。如支付流程见图5所示。

图5 支付申请单标准化在线流程图

需求设计成果对各类文件进行了结构标准化，规范了各方填写格式，实现参建各方按照线上流程协同办公。各业务模块文件流转完毕后自动归集电子文件及其元数据，参建各方基于文件整编归档模块进行电子文件的分类集中管理、在线归集、在线整理、在线三方四审、在线归档，大幅提升项目档案管理效率，实现项目电子文件全过程在线归档管理。如对各类施工监理常用表格进行结构化、数字化，形成总承包模式下各类常用数字化表格；数量占比较大的单元工程验收评定表、检验批质量验收表，采用表格导入解析的方式，提高表格数字化效率等。