電網項目管理中智慧工地平臺系統的研究與應用

溫耀斌

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

基建項目管理工作主要是“四控兩管一協調”，即安全、質量、投資、進度控制，合同、信息管理及協調各參建方。保證工程按時按質完成，建設過程中不發生人身、設備事故，管理方需要投入大量精力及時間。公司為此成立項目管理精益化小組，開展六西格瑪精益化管理課題研究，運用SIPOC流程圖分析進行梳理，并通過頭腦風暴、質量功能展開法（QFD）尋找問題癥結，發掘解決問題的機會。最終決定開發一套項目智慧工地管理系統，創新點是將高清全景視頻、設備黑匣子等高新科技融入項目管理，運用系統自動運作，減少管理工作量及工作成本，提升參建各單位的溝通和協同工作效率，提升工程質量，預防事故、事件的發生，保障現場施工安全。

1 項目研究背景

目前，電網基建工程中存在“監管力度不強，監管手段落后”等難題，一直難以解決。為解決電網基建工程中的“監管力度不強，監管手段落后”等難題，提升基建項目現場管理“智慧化”水平，實現電網建設高質量發展，推動電網建設向“基建管理智能化，建設工地智慧化”轉型升級，全力打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網，需依托云計算、大數據、物聯網、移動互聯網和人工智能等智能技術應用，圍繞施工現場“人、機、料、法、環”等基本要素，以智慧工地和建筑信息化模型平臺為基礎，結合智能機械化作業裝備，構建一個實時高效的智能監控平臺，有效地將人員監控、位置定位、工作考勤、物資管理等資源進行整合，實現智慧工地管理。

2 項目的研究與實施

近年來，各類工程建設、電網建設安全生產事故頻發。施工安全是企業發展的“生命線”，項目安全文明管理是“四控兩管一協調”中最優先控制的要素。結合近年安全事故快報，嚴重威脅現場安全施工的因素歸根結底主要是第二類危險源。

（1）施工人員未經安全規程考試、實際技能考核合格就上崗作業，施工人員超越工作范圍施工，未規范使用個人防護用品，違反“六條鐵律”要求（人的不安全行為）；

（2）特種設備、腳手架安全狀態無有效監控，施工過程中超載使用，造成機械安全事故（物的不安全狀態）。

為防止安全事故發生，排查以上安全隱患，項目管理人員需要投入大量精力和工作時間，檢查施工現場機械、腳手架使用狀態，嚴格檢查現場人員持證和安全技能考核情況。因此，基建工程智慧工地系統引入生物識別系統、特種設備黑匣子、智能行為分析系統，通過系統分工協調、計算機智能分析，實現對施工現場人和物的不安全狀態管控。

3 項目的功能與運用

3.1 安全管理——通過物聯網管控施工現場

3.1.1 人員實名制管理

智慧工地系統建立了一套完善的人員準入機制，凡需進入基建項目現場的人員必須滿足《廣東電網公司基建承包商管理人員和特種作業人員持證上崗管理工作指引》的要求，經監理單位審核通過后錄入智慧工地人員實名制管理系統。

系統內對人員生物識別特征、持證情況、安全規程考試情況、安全培訓情況進行詳細記錄，所有進入施工現場的人員必須通過具有人臉識別功能的閘機，未經考核合格的人員將被拒之門外，以此達到自動排除不具備上崗條件的施工人員進入現場的目的。

3.1.2 智能視頻監控

試點建設項目部署了由固定式攝像頭、便攜式攝像頭形成全面覆蓋的智能視頻監控區域，對施工區域進行24 h全天候無盲區施工監控，管理人員在非關鍵節點時間可通過視頻監控掌握工地整體情況和施工動態，大大減少現場巡視所需的路程和時間。系統服務器24 h抓拍現場違章情況，智能分析施工人員不規范佩戴安全帽、工作服等違章動作并立即推送報警信息，管理人員可通過工地廣播系統對違章行為進行制止。

3.1.3 大型機械設備群安全防護

在腳手架、塔吊、物料提升機的主要受力點裝設壓感、撓度、位移傳感器，可實時監控沉降和變形狀態：壓感傳感器主要裝設在設備底部或主要受力節點，監測關鍵點受力不超過限值；撓度傳感器裝設在受力變形的關鍵位置，監測設備的實時變形；位移傳感器安裝在設備底部，以標高基準點為參照物監控設備的沉降狀態。通過對設備以上數值的實時監控，對過載使用、過度偏移、過度沉降等設備不安全狀態進行推算，并對不安全狀態發出實時警報，以達到預防安全事故發生的作用。

3.2 質量管理——應用大體積混凝土測溫技術

施工混凝土內部熱量較難散發，外部表面熱量散發較快，內部和外部熱脹冷縮過程相應會在混凝土表面產生拉應力。溫差大到一定程度，混凝土表面拉應力超過當時的混凝土極限抗拉強度時，在混凝土表面會產生有害裂縫，有時甚至會產生貫穿裂縫。

在智慧工地引入前無法檢測混凝土的內部溫差，只能通過執行標準的混凝土養護、事后送檢試件等形式進行控制，無法實時監測混凝土內部情況及時處理。混凝土試塊的檢測記錄只能證明混凝土本身質量不存在問題，養護記錄也只能證明施工人員嚴格執行了養護動作，但不能監控混凝土在凝結成型過程中整體應力產生情況，無法監控混凝土內部存在的缺陷。因此，智慧工地根據《大體積混凝土施工規范》（GB 50496—2009）的規定建立了智能混凝土檢測系統，在大體積混凝土澆筑過程中，在混凝土的上、中、下部位分別投入微小的溫度傳感器，具體測量方法如下：

檢測開始時間：混凝土澆筑完成；檢測結束時間：混凝土澆筑后28天。

數據處理：傳感器每晝夜進行不少于24次的檢測，向服務器推送溫度信息，系統根據規范要求計算信息，監測過程中心控制點與上、下控制點溫差不超過25 ℃，上、下控制點與大氣溫度差不超過25 ℃。

通過對大體積混凝土溫度的監控，并針對測控數據，根據規范及時對混凝土進行灑水養護，可以有效控制混凝土澆筑質量，而不依賴于事后控制（抽芯監測），大大減少項目投資成本及避免混凝土不合格返工導致的工期延誤。

3.3 環境保護——降低建設工程對環境的負面影響

為促進人與自然和諧發展，電網工程建設全面貫徹落實國家、行業和地方綠色施工相關政策。綠色施工要求工程中應避免產生大量灰塵、噪聲、廢物等，以免對環境品質造成嚴重影響，有損現場施工人員及公眾健康，因此建設過程中需要請環境監測單位對施工過程的各項環境指標進行定期監測。但定期的監測不能監控某些工序在特定時間段產生的污染，建設工程項目還需要全天候的環境監測及應對措施。

為此，智慧工地環境保護模塊應運而生，通過部署環境監測設備，對施工現場環境如PM2.5/PM10、噪聲、溫度、濕度等因素進行24 h監測，測量數據實時傳輸到服務器，同時建立由高空噴淋、移動霧炮、圍墻噴淋組成的立體噴淋系統，系統發現環境PM值超標時，立即開啟立體噴淋并報警，即使自然環境污染超標也可保證施工現場內部空氣質量滿足要求。

4 結語

試點項目實施過程中，智能行為分析系統共識別出有效違章446項，管理方根據記錄對施工單位開展專項安全培訓，違章數從項目實施時的每月145項，降至現在的每月38項，施工人員安全意識得到提高。試點項目安全、質量控制符合策劃預期要求，并在工期內順利竣工投產，施工過程未發生安全生產事故（事件），公司安全生產平穩性得到保障。