淺析BIM技術(shù)在電網(wǎng)變電工程建設(shè)管理中的應(yīng)用

陳偉

摘要：近年來(lái)，隨著電網(wǎng)工程建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大及科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展升級(jí)，工程項(xiàng)目建設(shè)管理的科學(xué)化、數(shù)字化、信息化等特點(diǎn)也成為電網(wǎng)輸變電工程建設(shè)行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)的要求。變電站（換流站）新（擴(kuò)、改）建工程項(xiàng)目的實(shí)施常受二維設(shè)計(jì)不直觀、設(shè)備物資差異化及項(xiàng)目管理人員經(jīng)驗(yàn)有限等因素的制約，導(dǎo)致施工過程矛盾頻現(xiàn)、關(guān)鍵工序監(jiān)管不到位、項(xiàng)目管理效率底下等情況出現(xiàn)。變電站（換流站）作為未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的承載基礎(chǔ)，其安全可靠建設(shè)承擔(dān)著重要的社會(huì)責(zé)任。因此，BIM技術(shù)與電網(wǎng)變電工程項(xiàng)目管理結(jié)合應(yīng)用研究的意義重大。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);變電站建設(shè);管理應(yīng)用

引言

BIM 也被稱為建筑信息模型，以數(shù)字信息仿真的形式模擬建筑全部真實(shí)信息。BIM 技術(shù)不僅可以建模，還能集成電氣和土建模型，進(jìn)而把施工進(jìn)度、施工成本、施工安全、施工材料、施工合同等相關(guān)信息集合到同一平臺(tái)下，為相關(guān)人員制定管理決策提供支持，比如進(jìn)度管理、合同管理、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、材料管理都可以在BIM模型中直觀呈現(xiàn)出來(lái)，有利于通過精細(xì)化管理縮短工期、節(jié)約施工成本。

1 BIM技術(shù)的概述

BIM是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具，是以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)能通過“模庫(kù)一體化”將工程信息轉(zhuǎn)化為詳盡的數(shù)字表達(dá)，并把只能傳感設(shè)備、電氣設(shè)備以及施工建筑設(shè)備等虛擬化、智能化，向管理者展示一個(gè)邏輯性強(qiáng)、整體性且數(shù)據(jù)豐富的信息承載平臺(tái)。在電網(wǎng)基建工程土建施工階段而言，BIM技術(shù)能聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)圍繞土建施工現(xiàn)場(chǎng)的基本要素，如工人、材料、機(jī)械設(shè)備等，實(shí)施對(duì)電網(wǎng)基建工程土建施工的創(chuàng)新管理，降低傷亡風(fēng)險(xiǎn)，確保安全的情況下推動(dòng)施工進(jìn)程，最大限度保證施工質(zhì)量。在可視化界面下將變電站設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)信息以 3D 形式呈現(xiàn)出來(lái)，各部門工作人員可以直觀了解各種部件、設(shè)備的位置、材質(zhì)、大小、顏色，特別是未受過專業(yè)訓(xùn)練的工作人員憑借可視化界面可以極大降低操作難度，有利于項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)過程中各部門的溝通和決策。

2 在電網(wǎng)變電工程前期的應(yīng)用

電網(wǎng)輸變電工程初步設(shè)計(jì)作為后期施工及全過程建設(shè)管理的基礎(chǔ)，各專業(yè)初步設(shè)計(jì)的完整性、銜接性及可行性對(duì)項(xiàng)目后期的落地實(shí)施及建設(shè)管理意義重大。應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)工程所涉各專業(yè)開展數(shù)字建模、專業(yè)分析、工序檢測(cè)及模擬演示等工作，能有效深化設(shè)計(jì)深度、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、驗(yàn)證設(shè)計(jì)理念。BIM技術(shù)可提供全方位、立體化、全過程的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，豐富和完善三維模型，進(jìn)而為工程項(xiàng)目各參建方提供數(shù)字化、信息化、可視化三維共享管理平臺(tái)。應(yīng)用三維可視化模型并結(jié)合電網(wǎng)變電工程建設(shè)環(huán)境邊界條件，可對(duì)項(xiàng)目涉及的專項(xiàng)施工方案、涉網(wǎng)接人方案等開展深度審查，以確保工程建設(shè)的各類方案按計(jì)劃順利實(shí)施。同時(shí)，經(jīng)過對(duì)電網(wǎng)變電工程項(xiàng)目全方位、多角度、分層次的剖析、診斷及掃描，將有效提高諸如工程物資梳理管控、工程量清單審查、設(shè)計(jì)各專業(yè)銜接的工作效率，為工程項(xiàng)目建設(shè)落地實(shí)施及項(xiàng)目管理提供可靠保障。

3 如何在變電站建設(shè)管理中的利用BIM技術(shù)

3.1 變電站項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度管理

進(jìn)度管理的主要價(jià)值在于控制項(xiàng)目進(jìn)度。BIM管理模式用于對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃編制、進(jìn)度過程演示、項(xiàng)目進(jìn)度模擬演示、實(shí)際進(jìn)度信息管理、進(jìn)度過程審批、項(xiàng)目報(bào)告自動(dòng)生成等進(jìn)行一系列管理。利用BIM進(jìn)度表建立任務(wù)與資源之間的內(nèi)在關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)的動(dòng)態(tài)、可視化、精確化管理。借助項(xiàng)目數(shù)據(jù)，生成三維場(chǎng)景，直觀分析施工進(jìn)度。比如根據(jù)總施工季度計(jì)劃、年度計(jì)劃、月度計(jì)劃進(jìn)行施工模擬，以此確定工程建設(shè)順序。同時(shí)，在進(jìn)度模擬過程中利用不同顏色顯示在建、已建狀態(tài)，然后結(jié)合模擬時(shí)間軸隨意查看。此外，可以在三維場(chǎng)景中分析各種材料的消耗情況與實(shí)際情況存在的偏差，找出實(shí)際產(chǎn)值和產(chǎn)值計(jì)劃之間的差異，在施工過程中如果出現(xiàn)進(jìn)度滯后會(huì)發(fā)出預(yù)警。

3.2 嚴(yán)格防控施工中的風(fēng)險(xiǎn)

在電網(wǎng)基建工程土建施工中，有多項(xiàng)高空作業(yè)，其危險(xiǎn)系數(shù)非常高，必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理將危險(xiǎn)系數(shù)降至最低。除此之外，施工現(xiàn)場(chǎng)的每一項(xiàng)工作都存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，因此，管理者需要把控好施工中的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)能夠制定預(yù)處理方案，有效識(shí)別施工中安全隱患，并做出反應(yīng)，調(diào)整施工方案，讓工作人員做好防控工作，將危險(xiǎn)系數(shù)降低，促使施工管理變得更安全、更高效。

3.3 安全管理

在BIM安全管理平臺(tái)下以安全管理標(biāo)準(zhǔn)行為庫(kù)為出發(fā)點(diǎn)能夠有效識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)因素，然后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)范圍破壞程度、危險(xiǎn)預(yù)案在平臺(tái)下統(tǒng)一管理，結(jié)合人員管理方案達(dá)到施工安全監(jiān)控管理目標(biāo)，形成更加完善的安全管理體系。平臺(tái)把安全檢查標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送到安全管理人員，并且下達(dá)安全檢查以及整改通知。把安全檢查照片視頻發(fā)送到項(xiàng)目管理組，進(jìn)而方便變電站項(xiàng)目負(fù)責(zé)人全面掌控現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，下達(dá)整改通知單之后還能夠以短信形式通知，實(shí)現(xiàn)安全管理目標(biāo)。在安全風(fēng)險(xiǎn)管控方面可以在平臺(tái)輸入下周工作計(jì)劃，由此展示出施工作業(yè)期間的安全風(fēng)險(xiǎn)，然后以短信形式提醒業(yè)主、項(xiàng)目經(jīng)理、施工安全員、施工項(xiàng)目經(jīng)理做好安全措施。施工安全人員通過手機(jī)APP拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片上傳到監(jiān)理人員并確認(rèn)，分析拍照時(shí)間、地點(diǎn)，確保信息具有真實(shí)性，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備加以控制以完成安全風(fēng)險(xiǎn)閉環(huán)管理。

3.4 施工方案的合理制定

隨著人們用電量的需求越來(lái)越大，電網(wǎng)基建工程的項(xiàng)目數(shù)量也逐漸增多，工程規(guī)模不斷擴(kuò)展，工程所使用的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)也愈加復(fù)雜，加上施工現(xiàn)狀的復(fù)雜性，更需要BIM技術(shù)輔助開展工作，保證施工的每一環(huán)節(jié)能正確實(shí)施。BIM技術(shù)可集結(jié)電網(wǎng)基建工程的所有數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息之間的聯(lián)動(dòng)性，讓所有信息同步更新，不但有利于施工方案的合理制定，而且能確保各項(xiàng)信息及時(shí)的交流，為施工做足準(zhǔn)備。管理者在運(yùn)用BIM技術(shù)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)所需充分了解BIM技術(shù)的功能、作用情況以及電網(wǎng)基建工程土建施工的實(shí)際需求，明白數(shù)據(jù)的變化規(guī)律等，才能發(fā)揮BIM技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)。因此，可組織相關(guān)管理者進(jìn)行培訓(xùn)，邀請(qǐng)專業(yè)BIM技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，或者進(jìn)行“BIM技術(shù)人才培養(yǎng)”。可通過“四階段，三位一體”的優(yōu)秀BIM人才培養(yǎng)體系，增強(qiáng)軟件管理學(xué)習(xí)和應(yīng)用，強(qiáng)化BIM技術(shù)理論基礎(chǔ)，深入項(xiàng)目工程實(shí)踐，讓越來(lái)越多的管理者深入研究BIM技術(shù)，從而不斷提升自身的BIM技術(shù)運(yùn)用水平。

結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)的應(yīng)用在電網(wǎng)基建工程土建施工中占有優(yōu)勢(shì)，能通過虛擬數(shù)據(jù)模型讓管理者直觀、客觀、準(zhǔn)確地了解或掌握實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，并通過數(shù)據(jù)分析，加以調(diào)控，可大幅提升施工安全和管理水平，減少施工浪費(fèi)，節(jié)約成本空間，縮短建設(shè)周期，提高施工效率，促使施工有序、順利開展，最終圓滿完成施工任務(wù)。目前BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍有一定的不足之處，但筆者堅(jiān)信，通過對(duì)使用人員BIM技術(shù)運(yùn)用水平的提升，BIM技術(shù)的不斷推廣使用，以及增加實(shí)踐項(xiàng)目操作，將有效保證BIM技術(shù)在電網(wǎng)基建工程土建施工中的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳子帆.變電站工程電氣設(shè)備基建生命周期管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020，16（24）：66-67.

[2]楊莎，熊緯，張昭，等.一種基于自適應(yīng)閾值 Canny算法的輸變電設(shè)備圖像檢測(cè)方法研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2019，27（15）：31-36.