电网基建工程智慧工地建设研究
​韩灵铭

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​韩灵铭,. 电网基建工程智慧工地建设研究[J]. 电网技术研究,20218. DOI:10.12721/ccn.2021.157072.
摘要: 我国的GDP逐年稳定增长,随之相伴的是对于用电需求量的增大,为保证全国的供电量,电网基建工程也随之加大规模。在大规模建设中,工程进度、人员安全、质量等要素作为研究重点,决定着电网工程项目质量的好坏。“智慧工地”作为一种新概念出现,将互联网+融合到传统建筑行业里,为工程现场的管理提供了一种新的一体化模式。在建筑领域的融合初见成果,随后在电网工程中也得到了重视。
关键词: 电网;基建工程;智慧工地;建设
DOI:10.12721/ccn.2021.157072
基金资助:

1电网工程智慧工地建设目标

1.1感知实时化

对数据信息进行实时采集属于电网工程智慧工地建设过程中的基础类应用内容。物联网技术能够在这一环节发挥重要作用,在实际建设过程中,监控施工现场的施工数据、施工相关信息、现场影像资料,并进行实时采集。于此同时,利用开发的相关算法,在传输过程中进行初步分类处理,以减少后续工作量,为提高数据的应用价值打下基础。

1.2服务在线化

传统电网工程在施工过程中,信息的传导都存在一定的时延,在发现、反馈、处理问题的过程中耗时较长。在智慧工地施工过程中,会借助移动客户端对现场问题进行及时反馈,同时在线完成问题分析后,也会通过在线服务的方式,对问题进行处理,从而提高问题的处理效率,减轻系统的运行负担。

1.3监管透明化

随着城市化进程速度的加快,城市的整体规模也在扩大,电网系统的鲁棒性和持续性需要进一步提高。在电网工程建设中,对各个环节监管的重要性此时能够得到体现,严格规范操作内容并制定相应的管理措施,可以确保工程的施工质量,可以让环节进行得更加有序。在智慧工地当中,相关数据的实时动态抓取尤为关键,解决了传统监管模式的透明度较低的缺点,所有监管过程保持透明化,确保监管过程的公正性,提高电网基建工程的施工效率。

2智慧工地体系构建

2.1总体框架

2.1.1基础设施层

基础设施层属于电网基建项目智慧工地中维持系统稳定运行的基础。在具体应用中,基础设施层可以分为以下7个类型:(1)标识与识别设备,主要用于标识各类资源的二维码和无线射频识别标签;(2)门禁与考勤设备,主要对施工现场人员进行考勤管理记录,同时也可以起到保护重点施工部位的作用;(3)定位设备,例如北斗卫星系统定位设备等;(4)区域管理设备,用于实现施工全过程的边界动态管理,主要包括边界管理设备、临边防护器、电子围栏等;(5)安全监测设备,主要监测电网工程施工中具有较大安全风险的工程部位和特种设备;(6)工程测量设备,主要用于距离、高度、角度等方面的测量工作,常用设备主要是水准仪和全站仪;(7)绿色施工监测设备,用于对施工现场的气象、扬尘、噪声情况,以及用水用电等情况进行监测。

2.1.2数据感知层

数据感知层的建立是依托众多终端设备进行体系构建,同时采用智能化算法进行工地感知数据处理的任务分配和职责划分,达到对工地各个施工体系的精确感知。数据感知层主要包括可视化感知、建设资源感知、场地空间感知、高危环节感知和绿色施工感知5个部分。

2.1.3现场管理层

现场管理层主要分成信息与通信基础设施、资源管理、场地空间管理、施工进度管理、安全管理、质量管理6个部分。在智慧工地的信息管理中,边缘设备基于其便于携带的特点作为工地云平台的信息收集和推送基础;按照施工过程中各专业的要求,基于工程场地过程中的区域划分、现场布置、施工作业等要求,对施工现场实现实时动态管理;利用物联网技术,基于可视化感知,实现进度情况的直观化和形象化跟踪,利用建设资源感知更好地监控资源配置,实现更精准的配置组合;结合进度计划与资源需求,基于进度偏差与资源限制,进行施工进度管控和预警,从而提升施工进度管理的合理性;打造施工安全闭环,施工前期理清风险、施工过程持续督导,施工验收问题整改,建立严格的全过程责任体系;基于标准工艺形成质量标准,通过建立严格的考察和与质量验评以及问题整改制度,形成工程质量管理闭环。

2.1.4平台应用层

平台应用层位于智慧工地建设最顶层,直接与用户产生交互,其功能是“处理”,即依靠“云计算”进行信息处理和反馈,根据平台监控的设备和采集的数据进行整体信息处理并反馈数据的运算结果。平台应用层为了实现不同的功能模块,大体上可以划分为4种:(1)机械监控模块,此模块的主要功能是实时监控机械的运行数据,将数据经过其他处理模块将机械的实时运行数据传送至系统中台,进行实时高效地分析和监测,并在监测到人员的违规操作时,及时进行预警,掌握机械风险防控的主动权;(2)环境监控模块,环境监控模块可以预设解决方案,在监控环境参数的时候,一旦发现数据波动异常,及时按照预设数据和操作进行调节,使工地环境满足相关的施工规范和环境要求;(3)人员管理模块,此模块主要对现场施工人员进行大数据采集,从而判断人员的操作行为是否规范,是否有安全隐患等,并利用大数据统计人员进出,进而实现人力调配自动化、合理化;(4)大数据应用平台,以前面的3个模块应用为基础,开展大数据分析。前3个模块的处理过程中,会获取质量极高的信息数据,可以为大数据应用平台提供足量的训练学习数据,可以为进一步的数据增强和云计算能力提高打下坚实基础。

2.2技术分析

2.2.1智慧工地与BIM

信息是BIM模型的核心,也是实现信息化管理的关键。在BIM模型构建过程中,与倾斜摄影三维实景建模技术相结合,确保模型坐标、几何尺寸的精确性至关重要,同时也需对BIM模型的参数、命名、分类、编码、交付制定标准的规则,以规范智慧工地其他BIM相关模块的操作。BIM技术具有模型可视化、工序虚拟化等特点,利用BIM技术建立微观工程信息仿真模型。其作用主要为:利用BIM技术建立进度模型,控制施工进度,从而进行进度分析;模拟施工方案,协助技术交底;在管线安装过程中,BIM技术可对图纸进行深化,完成管线碰撞检查等。

基于BIM技术的智慧工地解决方案,以BIM模型为载体,以云端平台为基础,利用移动设备将应用延伸至现场,通过对施工现场资源的集中管理,建立智能化、移动化、预警化的业务监督,形成成熟的业务体系,实现参建各方的协同管理。

2.2.2智慧工地与物联网

物联网技术在智慧工地系统建设中起到重要作用,在施工现场通过布设传感设备,将施工升降机、塔式起重机、移动执法终端等作业产生的动态信息、工地视频数据、人员进出与定位监控、扬尘噪声环境监控与自动喷淋降尘联动、车辆进出口冲洗监控、裸露土方覆盖监控、建设工程结构安全实时监测系统等从全方位监控工地的实时信息,力争做到数据化、可视化、可控化,使用智能系统为项目管理的监控的全方位实时立体化提供实现平台,并在平台上进行智能化应答。

4结束语

目前信息化建设已经进入各行各业,施工现场中的智能建造给企业带来的效益更加受到重视,通过进一步全面融入物联网技术、云边协同计算、智能识别监测算法等信息化手段,丰富现场管理人员管理手段,提高管理水平;与此同时,基于信息化的管理理念日益施工现场组织和管理人员的信息化素质,从而进一步完善智慧工地的系统放方案,通过技术和人员之间的良性循环,不断推动电网基建工程的高效创新发展。

参考文献

[1]陆国俊,陈畅,杨荣霞,等.电网工程建设智慧工地探索、研究与应用[J].价值工程,2020,39(13):251-253.

[2]林晓秋.基于物联网技术的电网工程智慧工地研究与实践[J].中国信息化,2019(12):65-66.