智慧工地发展现状及在电网建设中的应用思考

2023-09-16何中华司海青孙中义

智能建筑与工程机械 2023年7期

何中华　司海青　孙中义

摘要：以中国知网 2004-2021年与智慧工地研究领域相关的1270篇期刊文献为样本，运用CiteSpace软件对我国智慧工地领域文献逐年发文数量、高频次关键词进行知识图谱分析，了解智慧工地发展现状。結合电网工程智慧工地建设情况，认为电网建设工程智慧工地建设的关键，在于打好数据基础、探索新技术应用、建设适用于电网建设工程的智慧工地标准3个方面。

关键词：智慧工地；电网建设；CiteSpace；知识图谱

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2023）07-0063-03

0 引言

2008年11月，IBM主席提出了“智慧地球”计划，并由此引出“智慧城市”的概念[1]。“智慧工地”作为“智慧城市”中智慧建设的重要部分，是“智慧城市”理念在基建行业的具体应用。2021年3月，住建部发布《绿色建造技术导则（试行）》，将智慧工地定义为：综合采用各类信息技术，围绕人员、机械设备、材料、方法、环境等施工现场关键要素，具备信息实时采集、互通共享、工作协同、智能决策分析、风险预控等功能的数字化施工管理模式。由此看出，智慧工地的核心为工程建设现场“人、机、料、法、环”的数字化管控，以提高建造全流程、全要素的自动化、信息化、智能化，实现工程建设现场全过程统筹管理。

1 智慧工地发展现状

以中国知网中文总库为数据基础，以关键字“智慧工地”或“数字工地”检索篇关摘，时间截至2021年12月31日，精确匹配出1270篇相关文章。采用CiteSpace6.1.R2软件[2]对关键词进行可视化处理，分析我国智慧工地发展现状。

1.1 发文量

通过分析2004－2021年逐年发文量发现，2004－2014年为智慧工地建设探索阶段，发文量较少。2015年后，智慧工地相关研究出现爆发式增长，如图1所示。分析其原因：一方面是基建投资快速增加，另一方面是BIM、物联网、移动互联网等信息技术的发展以及基建数字化管理的需求增长，加快了智慧工地应用研究。

最早发表的关于智慧工地的文章时间为2004年，鲍逸等[3]研究建设“数字工地”建设工程安全质量监督管理信息系统，开启了施工建设过程安全质量智慧管控工作。

1.2 研究热点分析

关键词反映文献研究的核心与焦点，关键词共现知识图谱能够帮助了解智慧工地研究领域的研究热点[4]。对2004－2021年相关文献的关键词共现进行分析，得到关键词共现知识图谱。从结果来看，关键词间的共现性较为显著。节点最大的关键词为智慧工地，其次分别是物联网、建筑业、信息化、安全管理、项目管理、人工智能、大数据等。

表1总结了智慧工地领域研究中位于前15的高频和高中心性关键词，由表1可以看出，智慧工地研究领域的相关热点在智慧城市、建筑业、项目管理、安全管理、绿色建造、互联互通、信息化、互联网、云平台、物联网、人工智能、大数据等。

时区图谱可以反映智慧工地领域内关键词的动态演进过程，从而反映不同时期的研究重点和热点[5]。通过时区图谱可以看出：①智慧工地领域的关键词分布密度随着时间的推移不断增加，研究内容越来越广泛。②智慧工地领域研究热点不断由互联网、信息化、决策支持等，向物联网、项目管理、数字化、工艺工法、建造技术、智慧管理发展。

毛志兵[6]基于人工智能技术的发展轨迹将智慧工地的发展阶段划分为感知阶段、替代阶段和智慧阶段。感知阶段，即通过人工智能技术扩展人的感知能力、增强人的部分技能；替代阶段，即借助人工智能技术，替代或帮助人完成部分工作；智慧阶段，即借助人工智能技术的“自我进化能力”，大部分替代人在工程建设过程的参与。目前智慧工地的发展阶段正处在第一阶段的感知阶段。

刘子金[7]等指出，未来的智慧工地通过数字技术的综合应用，不仅仅是对工程现场的管理预警，而是要实现对施工机械的远程操控和管理，切实解决安全保障、成本居高不下的难题，将智慧工地提升到一个新高度，构建项目建造和运行的智慧环境，最终推动工程建设行业向更加自动化和智能化的方向发展。

2 电网工程智慧工地发展现状

近年，国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司均推出数字化转型战略，为智慧工地的建设提供了理论支撑。国家电网有限公司推出“三融三化、三条主线”的数字化转型战略，通过夯实数字化转型基础，在电网生产、客户服务、物资管理、财务管理等业务和管理中取得显著的数字化转型成果[8]。中国南方电网有限责任公司发布《数字电网白皮书》，明确提出“数字南网”建设战略[9]。

2019年12月6日，国网特高压部下发《国网特高压部关于推广应用换流站工程“智慧工地”建设与应用标准化的通知》，提出充分运用“大云物移智链”技术实现工程现场“人、机、料、法、环”要素的自动感知、智能预警，实现全过程、全覆盖的视频监控，实现工程现场施工作业过程风险管控和施工安全管控，实现人员、车辆、机械管控，实现站内环境监测等。

在电网工程智慧工地应用研究方面，多位学者[10-14]对电网工程智慧工地的特点和总体架构、“站线一体化”管理、电力管廊施工过程管理、数据横向贯通、施工现场智能感知、电网工程智慧工地管理优化评估关键指标等方面进行了深入研究，可为电网工程智慧工地应用场景选择、科学评价智慧工地管理系统的先进性、优化推荐智慧工地实施方案提供参考。

3 电网工程智慧工地建设思考

电网工程建设虽然与建筑工程建设拥有共同点，但在建筑规模、建设内容、建设标准和角色定位4个方面存在显著差异。电網工程智慧工地建设，需要结合电网基工程建设特点。电网智慧工地应针对规划、建设、运行态的不同特点开展建设，并为下一建设周期活动打下基础[15]。

本文在分析智慧工地发展现状的基础上认为，电网工程智慧工地建设关键在以下3点：①做好智慧工地建设数据基础。数据是保证电网工程智慧工地建设的重要基础，是智慧工地建设的灵魂。做好统一数据模型建设和数据的共享共用，打通各专业领域数据壁垒，提高数据质量和可用性，将数据资源转化为数据资产，才能发挥智慧工地的价值。②不断探索新技术在智慧工地中的应用。电网工程建设点多面广，涉及计划、安全、质量、技术、技经、队伍六大专业管理，需要探索应用不同的新技术，提高工程建设现场管控水平。③建设适用于电网工程建设的智慧工地标准。根据电网工程特点，建立健全电网工程智慧工地建设的标准规范，明确智慧工地建设范围、相关参建主体的权责边界，规范电网建设数据资产的流通和安全要求[16]，确保智慧工地建设的各项工作有规可依。

4 结束语

本文通过采用CiteSpace软件，对2004－2021年间我国智慧工地领域相关研究文献进行知识图谱分析，进而对智慧工地发展政策、研究热点、关键技术、应用领域进行了讨论。

针对电网工程智慧工地发展现状进行简略分析，认为电网建设智慧工地建设的关键有如下3点：①打好数据基础。数据是智慧工地的灵魂，做好数据的共享共用，打通各专业领域数据壁垒，提高数据质量和可用性，将数据资源转化为数据资产，才能发挥智慧工地的价值。②探索新技术应用。通过技术手段可减轻现场压力，提高管理层决策能力。③建设电网工程智慧工地标准。明确电网工程智慧工地建设范围，有利于确保数据安全。

参考文献

[1] 李德仁，邵振峰，杨小敏.从数字城市到智慧城市的理论与实践[J].地理空间信息，2011，9（6）：1-5+7.

[2] 李杰，陈超美.CiteSpace：科技文本挖掘及可视化[M].北京：首都经济贸易大学出版社，2016.

[3] 鲍逸，沈宏，张守祥.用信息化手段解决建设工程安全质量监管问题：上海市建设工程安全质量信息化监督检查工作模式的实施[J].岩土工程界，2004（6）：27-29.

[4] 邬佳星，江历明.基于Citespace的组织支持感研究可视化分析[J].经营与管理，2021（1）：111-116.

[5] 杜玉婉，姚德利.基于CiteSpace的环境规制知识图谱分析[J].西安石油大学学报（社会科学版），2021，30（6）：52-58.

[6] 毛志兵.推进智慧工地建设助力建筑业的持续健康发展[J].工程管理学报，2017，31（5）：80-84.

[7] 刘子金，吴学松，张磊庆.信息化开启机械化施工新时代[J].建筑机械化，2019，40（10）：11-13.

[8] 辛保安.抢抓数字新基建机遇推动电网数字化转型[J].中国产经，2021（2）：73-75.

[9] 孟振平.以数字化转型催生高质量发展新动能新优势[J].中国产经，2021（2）：61-63.

[10] 吴威，徐鑫乾，许志勇，等.电网基建工程智慧工地建设研究[J].机电工程技术，2021，50（3）：178-181.

[11] 甘运良，王红杰.跨区域输电工程“站线一体化”智慧管理平台建设研究[J].现代信息科技，2021，5（12）：125-130+135.