特高壓換流站工程建設利用信息化提升管控能力研究

李旸+陳緒德+宋明

摘要：文章所述項目立足于特高壓直流工程建設管控能力現狀，通過對大規模工程集中建設管控信息化理論的總結，在分析特高壓直流換流站現場建設過程自身特點的基礎上，進行充分的調研分析和理論研究，給出了利用信息化提升管控能力的建議方向和措施。

關鍵詞：特高壓直流工程；換流站；建筑信息模型；工程管理系統；工程建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）33-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.010

1 研究背景

十三五規劃指出：“特高壓電網要在2020年建成東部、西部同步電網，投運19項直流工程，總體形成送、受端結構清晰，交、直流協調發展的骨干網架。”按照國家電網公司“十三五”規劃，2016年公司承擔“一投產、四在建、五開工、四準備”建設任務。

根據國家電網公司規劃，2020年將建成27回特高壓直流工程。這些信號標志特高壓電網從國家戰略層面上將進入全面加快建設的新階段。作為國家電網公司總部層面特高壓直流工程建設管理的執行機構，直流公司的工程建設管控方面必將面臨嚴峻的考驗。

2 工具模型

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。它基于參數模型整合建設工程相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，為設計、施工、運營等各參建單位提供協同工作基礎。

3 主要研究內容

3.1 信息化管控應用基本情況

3.1.1 “直流工程管控模塊”基本情況。直流公司于2006年開展特高壓直流輸變電工程建設管理系統建設，該系統由直流公司自主建設，是國網乃至國內最早應用信息化手段進行大型工程建設管理的案例之一。2015年，按照國網統一要求，將直流業務全部系統功能遷移至基建管理信息系統，改稱“基建管理信息系統-直流工程管控模塊”。融合后系統功能包括項目管理、安全管理、質量管理、技術管理、造價管理、物資監造管理和檔案管理七大功能模塊，其中換流站涵蓋全部七大功能模塊。

3.1.2 “直流工程管控模塊”建設成果。系統運行以來，基本覆蓋了總部、省公司、地市公司、業主項目部、監理項目部和施工項目部等各層級用戶，截至2015年底，基建管理信息系統-直流工程管控模塊注冊用戶5000余人，已形成以工程建設進度管理為主線、標準化管理為支撐的工程執行過程管理體系，以各管理層級專業條線管理規范和以工程過程管理為依托的分析查詢體系，實現了對工程前期、初步設計、工程開工、建設施工、竣工投產等工程建設全過程的管控，強化了項目、安全、質量、造價、技術、綜合和隊伍管理的專業化管理，實現建設過程管理的多層級信息交互，為管理層提供了基本統計決策和分析展現的工具。

3.2 建筑信息模型模式分析

BIM于近幾年在建筑施工領域逐漸應用，由于應用時間還不夠長，應用范圍還不夠廣泛，相關模型評價還處于研究階段，但已逐漸成為評價建筑施工工程的必要標準，有必要通過本次研究認識BIM對于換流站工程的作用。截至目前，常規的BIM評價方式，對于換流站工程的情況進行評價，評價內容主要包括軟件能力、硬件能力、網絡能力、領導力、基礎設施、人力資源、產品及服務、合約、政策、后備支持、可視性與信息提取準確度等方面。由于換流站工程尚未完全應用BIM，因此各項評價分數相對較低（評估分數范圍為0～5分），但過程中各項評估的內容可作為后續實施BIM過程參考

使用。

3.2.1 軟件能力方面：軟件能力和項目中的實際應用情況方面，相關軟件如Autodesk具備支持規劃、設計、施工和運營全過程的能力，但在換流站工程實際過程中還未完全應用，還未使用BIM豐富的信息集成功能，評分為1分；工程實際過程中，規劃、設計、施工和運營階段的相關信息具備一定基礎，可以支撐相關專業應用，但數據還未滿足BIM的相關要求，模型信息未知，因而支持專業一項評分為2。潛在能力方面，由于換流站工程數量相對以往有所增加，達到歷史承擔工程數量最大，但從實施潛力方面，由于工程規模大，但數量基數相對小，便于整體實施，潛在能力評分為5分。

3.2.2 硬件能力方面：硬件現狀應用方面，由于BIM并未在換流站工程完全應用，硬件現狀評估為1分；潛在能力方面，基于換流站工程的執行力度較強，未來潛力相對較大，評分為5分。

3.2.3 網絡能力方面：需要從信息獲取能力和安全能力方面進行評估，目前只是處于起步階段，評估為1分。

3.2.4 領導力方面：由于換流站工程機制較為健全，執行力較強，在業主項目部、施工項目部和監理項目部方面具有一定的影響力度，在設計單位、運營部門方面還存在一定提升空間，評估為4分。

3.2.5 基礎設施方面：需要對于BIM的基礎設施進行評價，由于尚未完全應用，評估為1分。

3.2.6 人力資源方面：需要從掌握BIM技能的人員方面進行評價，由于尚處起步階段，業主、監理、施工、設計和運營方面并不具備相關使用技能，相關人員部分有所儲備，評估為2分。

3.2.7 產品及服務方面：需要包括BIM產品主體和成本、進度、安全、質量、風險等方面功能，由于尚處起步階段，評估為1分。

3.2.8 合約方面：需要從業主、監理、施工、設計和運營方面，對BIM實施和應用過程中的責權利進行劃分，并形成契約，由于尚處起步階段，評估為1分。

3.2.9 政策方面：我國目前正在推動BIM的積極應用，上海已發文要求全面應用BIM，從政策面來看，有較強的鼓勵傾向，但相關技術標準和行業標準還未完全出臺，具備相關潛力，評估為5分。

3.2.10 后備支持方面：現今學術界的研究已經有了一定成熟度，并且通過項目培訓和逐步應用已培養出了一批技術人員，但離大規模輸送熟練掌握BIM技術專業人才的階段還有一定的距離，評估為4分。

3.2.11 可視性與信息提取準確度方面：需要從能夠進行可視化展示，模擬建筑實景，并且每個專業都可以準確自由地提取所需信息或者生成所需圖紙等方面評估，由于尚未完全應用，評估為0分。

綜上所述，基于目前BIM的管控模型分析，換流站工程還處于初始階段，但從政策、領導力等應用背景角度來看，已具備一定的潛力。

4 建議方向和措施

4.1 探索應用高科技管控手段

4.1.1 探索全面應用BIM的建設管控模式。選取適合的換流站工程作為BIM試點，進行BIM全面應用，利用BIM技術可實現工程信息的集成管理，包括進度、成本、質量、設備等各類信息集成；可實現設計、監理、施工、運營等相關方統一信息標準基礎上的并行和協同工作，各方均可基于統一的建筑模型進行技術討論、綜合優化與施工模擬，有助于在早期設計階段發現各種問題與沖突，識別施工的重點與難點，提前處理，減少后期設計變更與現場協調，有效規避建設風險；可實現資產全生命周期管理，隨時記錄過程中的信息變更，實現各環節的無縫銜接。同時BIM的實現可幫助直流公司梳理BIM較早應用的優勢，為公司爭取主導或參與特高壓工程BIM建設或基建工程BIM建設的標準制定，掌握一定主導權，在一定范圍內形成影響力。

4.1.2 探索應用虛擬現實等高科技手段。當前技術發展迅速，可利用移動互聯網技術拓展信息系統應用渠道，輔助實現標準化工藝、標準作業、標準檔案等建設過程隨身實時管控；可利用虛擬現實（VR、AR等）技術虛擬施工工藝場景，可用于培訓、施工教學訓練等場景，幫助工程人員快速了解和掌握相關技能；可利用物聯網、RFID等技術探索工程智能化，自動識別施工進度、安全隱患、人員在場情況等信息，減輕現場人員工作量，同時實現工程建設實時無死角管控。

4.2 深化工程管理信息化系統

4.2.1 繼續深化應用基建管控系統-直流管控模塊。通過建設或改造已有的直流管控模塊，將對于管理組織優化和管控能力提升的研究成果進行制度固化。通過信息化的方式理清組織結構，標準化管理流程，對換流站建設的各個過程進行管控，通過信息化應用水平的提升實現多個直流工程的質量管理和信息交互。形成直流公司對多個在建工程同時管理，通過管控系統統籌工程進度、質量、安全安排，落實管理要求，豐富管理經驗。

4.2.2 深化工程建設知識庫等系統功能。通過信息化手段，全面支撐“1346”直流工程建設管控體系、“五位一體”協同機制、“四位一體”項目部多專業協同管理機制等管控體系，固化工程建設標準化流程、標準化工藝等環節。實現工程建設知識庫、檔案標準化管理等功能，利用信息化手段固化工程建設知識、工程檔案等，使工程建設相關資料易創建、易管控、易查詢，為工程建設人員提供一定程度上的輔助作用。

5 結語

特高壓大規模工程集中建設的新常態，為直流公司帶來了歷史性的發展機遇，也帶來了前所未有的挑戰，同時承擔的在建工程數量為歷史最高峰，直流公司面臨著換流站工程復雜、工作量大、人員結構性缺失等困難，但直流公司積極主動，創新各種管理機制做好積極應對，已取得一定成效。在信息化建設方面，直流公司通過多年的經驗積累，也取得了一定進展，但是信息化的建設隨著時代發展不斷更迭、發展迅速，還需要不斷提升信息化應用水平，以期在項目建設過程中提升管控能力。基于此，本文主要研究以下內容：（1）對信息化手段在工程建設管控方面基本情況進行了闡述，主要分析了直流公司自主建設的工程管理系統“直流工程管控模塊”；（2）對信息化手段在工程建設管控方面的現狀進行了理論分析，重點分析了建筑信息模型技術的應用；（3）依據目前基本情況分析以及相關理論分析，形成了后續的建議方向和措施，主要包括探索應用高科技管控手段和深化工程管理信息化系統兩個方面。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）