探討數字化、智能化技術在電力工程建設中的應用

沈銳

（云南電網有限責任公司昆明供電局，云南昆明 650011）

0 引言

隨著數字化、信息化技術的發展，新技術逐步運用到電力工程建設過程中，如BIM 技術、智慧工地等在電力工程建設中得到了廣泛應用，一定程度上解決了以往電力工程建設過程中存在人力資源不足工作效率低下、流程環節多信息傳遞效率不高、作業面廣關鍵環節管控不到位等問題，獲得良好應用效果。數字化、智能化技術的不斷研發與科學應用，也為BIM 技術和智慧工地的發展奠定了重要的技術基礎，使相關技術可以更好地服務于電力工程建設，讓電力工程更加規范化、高效化?；诖?，對數字化、智能化技術在電力工程建設中應用進行分析具有重要意義。

1 BIM 技術和智慧工地概述

BIM 核心是基于構建虛擬建筑三維模型，依托數字化技術，為模型提供系統完整的建筑工程信息庫。基于三維模型，使建筑工程信息集成化得到明顯的提升，為參與建設各方提供工程信息交換以及共享的綜合性平臺。

智慧工地基于信息化手段，以三維設計平臺，實現對工程項目精確設計以及施工模擬，基于施工過程管理，構建互聯協同、科學管理與智能生產的施工項目信息化生態圈。同時，對數據位于虛擬現實環境下，以及物聯網采集獲取的工程信息，共同采取數據挖掘分析，提供過程趨勢預測和專項預案，對工程施工采取可視化智能管理，確保管理信息化水平得到有效提高。此外，智慧工程對智能技術、傳感技術、數字化技術、虛擬現實技術、信息技術等運用到建筑、設備等各方面，并通過互聯，構建“物聯網”，并同“互聯網”采取高效整合，使建筑工程更具智能化與科學化，推動建筑行業創新發展。

2 數字化、智能化在電力技術中的實踐應用

2.1 BIM 實時性應用

BIM 技術可對各時間段電力工程項目信息做出實時反映，便于電力工程做出科學決策。參與建設單位和人員，可基于項目各階段，位于BIM 系統實現對有關數據添加、獲取以及更新、共享，使電力建設效率得到可靠保障。此外，BIM 系統同樣具備信息查詢、分析與統計等功能，可避免部分電力工程所面臨潛在問題，針對造價管理，同樣可對數據采取系統整理和科學分析，以此制定科學合理的造價指標。

2.2 BIM 決策性應用

BIM 數據模型能夠對資金使用額做出準確顯示，有利于對盈利目標以及資金風險等采取科學嚴格控制。與此同時，構建關聯數據庫，對電力工程量做出科學精準計算，保證施工預算效率和精度。除此之外，對時間段電力工程量和分享單價等采取系統對比，對項目盈虧做出充分把握，為后期經營決策奠定基礎。

2.3 BIM 協調性應用

電力工程建設期間，協調性十分關鍵，工程建設的開展，需對施工、設計、業務單位等采取統籌協調。設計階段，若設計人員缺乏交流溝通，勢必對設計產生不利影響，并對后續施工建設造成嚴重影響。通過對BIM 技術加以有效運用，依托協調性優勢，利用BIM 模型，促使各部門和人員保持緊密配合，為電力工程建設提供可靠保障。

2.4 BIM 集成性應用

針對BIM 數據模型，數據依托于工程項目所產生，參與建設各方應基于項目情況，對數據采取重點維護和實時更新。參與建設人員可通過BIM 技術模型，完成對信息數據的系統高效整理，并構建4D 關系數據庫，使傳統建設中存在的信息不對稱、不共享、延誤等問題可以徹底解決[1]。

2.5 BIM 精確性應用

BIM 數據庫能夠為電力工程建設需要使用的各類信息數據提供基礎保障，快速生成詳細準確的設備明細表以及材料表等，為電力工程造價、預算、決算以及工程量計算等環節提供重要信息支撐?；趯IM 技術的科學應用，管理人員能夠通過對BIM模型同現場建設具體情況做出科學系統對比，從而對項目做出更加精準無誤的科學判斷。

2.6 BIM 可視化應用

電力工程建設階段，BIM 可視化發揮著非常關鍵的影響和作用，如針對專業施工圖紙，以往大多以二維圖紙的形式，在工程建設前，參建人員對照圖紙往往只能通過經驗及想象在腦海中形成工程建設各環節的形態。而BIM 技術可依托于可視化特點，可實現對傳統二維平面的有效轉變，以三維立體模型做出展示，便于全部參與建設人員均能夠依托于可視化狀態，對項目做出有效的交流溝通，使項目設計、施工、管理和運營等難度得到明顯降低。

3 基于數字化、智能化技術的電力工程建設

3.1 智慧平臺管理框架

通常情況下，可監視管理方面，要求從智能監控體系為入手點，重點關注項目部-指揮中心-監管中心三層業務結構，對現場監控點采取科學設計，使視頻監控實現完全覆蓋，為業務開展和后期管理奠定基礎，使電力工程管理可以更加高效。關于可通信方面，應設計通信接口與裝置等，對通信網絡做出科學選擇，如業務簡單區域，可以無線網為主，受干擾區域，可以RS485 總線為主。關于可挖掘方面，需對業務各項數據加以關注，如專業技術資料、安全管理與質量管理和進度管理等，基于電力工程具體標準，對項目采取科學設計，從而實現全方位管控。關于可感知方面，需以內部、外部感知為切入點，對資源、施工數據以及環境等進行綜合采集以及系統分析，為管理工作提供可靠的現場數據，確保管理可以更加科學合理[2]。

3.2 智慧平臺功能模塊

3.2.1 基礎設施層

主要涉及軟硬件配置，涵蓋識別、定位、監測等?？?。識別期間，以二維碼、面部和指紋的形式為主，利用信息匹配的方式，對人員信息做出快速準確驗證，同時對人才采取實名管理，正確匹配可允許進入智慧工地，這一技術也位于各電力工程建設中得到廣泛應用。關于定位模塊，依托于GPRS、RFID 定位系統，對設備、施工點位等具體位置做出精準確定，確?，F場管理有序開展。關于監測模塊，具體構成涵蓋視頻檢測裝置、特殊環境作業監測儀和高位風險檢測裝置等，對現場施工采取綜合管理。

3.2.2 工地感知層

這一層功能模塊設計期間，可基于物聯網設備與可視化感知標準，劃分為資源、空間和風險等部分。資源感知模塊，對現場設備、物料等采取嚴格監管，以數字標簽、定位系統和資源識別等方式，對物料數量做出精準確定，并對數據上傳至局域網。同時，還可對通過資源感知，對人員采取管理，如為現場人員配發安裝智能芯片的安全帽，依托于安全帽定位系統，實現實時定位和人數統計，以此實現人員管理。空間感知模塊，基于定位系統以及網絡數據，對施工環境做出科學分析，對空間可利用率和匹配效果做出具體明確，對施工同設計的標準一致情況做出明確。風險感知模塊，功能涵蓋施工、環境和高危風險感知等。現場施工風險存在極大的復雜性特點，且存在不可預測性，環境風險需根據氣象預報等做出提前預防，依托于風險感知，可有效增強管控效果。

3.2.3 現場管理層

這一層屬于綜合管理單元，需基于具體標準做出不斷拓展。關于智慧工地現場管理層，具體涵蓋安全、進度、質量、技術和資源管理等單元，需基于具體情況加以完善，并位于綜合管理系統中加以優化。這一層所涉及的各模塊同現場存在緊密聯系，如安全管理期間，依托于數字化與智能化技術，運用視頻監控完成對現場的安全管理，確保工程安全有序開展。運用智能頭盔或是智能手環等設備，實現對現場施工人員的嚴格管理，確保施工作業更加標準規范。

又如質量管理期間，利用前端工具完成施工質量信息的快速準確采集，并上傳至局域網，進而對各數據信息采集至綜合系統，依托與平臺獲取相應的質量工藝標準，并完成質量檢查和系統評估，獲取綜合分析結果，并上傳至綜合監控管理平臺，為后期電力工程建設和管理提供基礎性的決策依據。

4 綜合管理層

這一層是對現場管理層處理的信息數據做出可視化展示，依托于可視化軟件和平臺，對數據以圖像、表格等形式做出展示，保證管理人員可以對電力工程建設的具體情況做出充分了解和掌握，如施工質量、進度和關鍵節點技術等。同時，有利于對現場風險預警做出嚴格控制，便于對電力工程建設做出優化調整，保證安全性的同時，提供施工管理質量[1]。

5 結語

數字化、智能化技術在電力工程建設中的應用前景十分廣泛，其對于提高工程管理效率，提高工程管理的精益化水平具有非常重要的意義，特別是在目前電力企業越來越注重電力工程安全管理和精益化管理情況下，數字化、智能化技術的運用可以為工程管理提供全方位支撐。在有條件的情況下，電力工程相關參建單位應盡可能探索并應用數字化、智能化技術，不斷提高電力工程建設的管理水平和管理能力，助推電力工程技術向更加高效、規范、科學的方向發展。