輸變電工程全過程工程咨詢項目數字化研究與實踐

摘要：在全過程工程咨詢推廣試點的背景下，探索輸變電工程全過程工程咨詢項目的數字化管理，分析全過程工程咨詢項目管理需求，構建基于全過程工程咨詢模式的輸變電工程項目管理和專業決策管理應用架構，從項目前期、工程前期、工程建設、總結評價4個階段開展研究，標準化項目管理關鍵環節，采用微服務架構進行設計和功能研發，并在試點單位開展試點應用。應用結果表明，輸變電工程全過程工程咨詢項目數字化管控系統實現了全過程咨詢管理模式下輸變電工程全生命周期的標準化、精益化和科學化管理，提升了電網工程建設的流暢性和高效性，可為公司各級管理人員提供決策和管理支撐。

關鍵詞：輸變電工程；全過程工程咨詢；數字化；微服務

0 引言

近年來，隨著輸變電工程全過程工程咨詢試點項目的相繼投產，輸變電工程全過程工程咨詢管理規范已逐漸成熟[1-5]，利用“大云物移智”等信息技術和信息資源，固化相應業務流程，實現管理模式業務流程線上化，支撐全過程工程咨詢模式持續發展尤為迫切。

輸變電工程全過程工程咨詢項目在組織機構上不是先組建業主項目部再按招標段劃分組建監理項目部，而是在核準之后、初設之前根據中標信息直接組建咨詢項目部，在人員角色上合并了常規項目管理模式業主和監理項目部的人員角色，取而代之的是建設管理代表、咨詢項目經理、專業咨詢負責人和專業咨詢工程師等。因此，全過程工程咨詢項目整體項目管理的流程流轉和標準化表格格式方面都與常規項目有所區別，因此既需要與常規項目管理模式應用各自為政，又需要互相聯系，形成整體電網工程項目管理業務。隨著虛擬容器、云服務技術的快速發展，以微服務架構為代表的分布式開發模式逐漸成為業界主流。微服務架構根據業務需求和技術需要，將傳統單體應用拆分為多個細粒度的服務，成為可獨立開發、編譯、部署、運行的微服務和微應用[6]，具有復雜度可控、獨立易擴展等優點，基于微服務架構實現輸變電工程全過程工程咨詢數字化管控系統尤為合適。

本文重點研究基于微服務架構的輸變電工程全過程工程咨詢數字化管控系統設計與應用，實現輸變電工程全過程工程咨詢項目的核心業務數字化管控，為各級管理人員提供遠程監督和現場管控支撐，確保全過程工程咨詢項目建設過程在控、可控、能控，提高電網工程項目管理水平。

1 需求分析

結合輸變電工程標準化手冊和工程現場實際，將管控內容數字化，實現對全過程工程咨詢項目全過程的數字化管理，為建管單位及工程參建咨詢單位、設計單位、施工單位等提供一個公共服務平臺。

（1）利用先進的信息技術和信息資源，固化全過程工程咨詢管理模式相應業務流程，實現全過程工程咨詢管理模式業務流程線上化、單個工程全過程管控、工程全過程無紙化辦公，減輕基層工作負擔，同時提升現場作業管控水平。

（2）通過業務與數據的融合，支撐全過程工程咨詢管理模式專業提前介入，咨詢項目部工作涉及規劃、物資等部門的項目前期工作，需實現與規劃、物資等部門的數據貫通和資料移交，提高協同效率和數據準確性，確保數據一個源、業務一條線。

（3）通過大數據、人工智能等先進技術的應用，實現公司級輸變電工程進度、安全、質量、技術、技經和隊伍等專業精益管理需求和數據挖掘決策支撐，方便公司各級專業管理人員實時跟蹤現場作業情況和遠程指導現場問題，減輕各級管理人員案頭工作負擔，集中主要精力抓好現場管控。

2 實施內容

2.1 業務架構

從單個工程項目前期、工程前期、工程建設、總結評價4個階段和公司級項目進度、技術、技經、安全、質量、隊伍六大專業進行規劃，圍繞全過程工程咨詢項目管理標準化業務場景，構建輸變電工程全過程工程咨詢項目業務架構，實現對輸變電工程全過程工程咨詢項目的數字化管控，為各級管理人員和工程現場作業人員提供支撐。業務架構如圖1所示。

2.2 應用架構

基于業務架構的規劃，輸變電工程全過程工程咨詢項目管控系統應用架構劃分為單個工程項目管理和公司級專業決策管理。其中，單個工程項目管理劃分為項目前期、工程前期、工程建設、總結評價4個階段，主要為參與工程建設過程管理和作業人員提供項目管理和日常工作信息化支撐；專業決策管理分為分包安全預警、合理工期分析、關鍵崗位人員分析、工程進度及投資分析、施工質量驗收跟蹤，主要為公司級高層和各專業管理人員提供統計分析、預警告警等決策支持。應用架構如圖2所示。

2.2.1 單個工程項目管理

（1）項目前期。項目前期主要通過數據中臺獲取規劃部門項目前期資料。

1）項目儲備庫基本信息，包括項目信息和單項信息。

2）咨詢項目核準后，自動接收規劃部門需要移交的依法合法手續文件，包括建設用地規劃許可證、建設工程規劃許可證、施工許可證、土地使用證、建設用地批復等，并提供證件有效期逾期提醒功能，防止證件失效影響工程開工。

3）獲取規劃部門可研估算信息，主要包括預規版本、可研批復文號、可研批復時間、估算書、可研批復文件等。

項目前期實現了建設部門和規劃部門關于全過程工程咨詢項目前期資料移交的無縫對接，為建設部門組織項目初步設計及建設施工工作提供基礎支撐。

（2）工程前期。

1）項目創建。建設部門基于規劃部門的項目和單項信息進行確認和修正，并進一步劃分標段，實現咨詢項目、單項和招標段的工程結構數字化，為后續現場管控作業數字化做支撐。

2）中標信息錄入。物資部門下發咨詢、設計、施工中標結果后，系統自動通過數據中臺獲取物資系統的中標通知書、中標單位的投標文件，建設部門相關管理人員繼續維護中標單位、中標時間、擬定負責人等中標信息，支撐后續管理組織機構數字化，防止投標和實際“兩張皮”。

3）項目部組建。基于中標結果，咨詢、設計、施工單位擬定的負責人根據系統發送的待辦提醒組建現場項目部，系統自動固化項目部標準化配置，保證現場項目部組建即達標。

4）初步設計批復。初設階段，咨詢項目部設計負責人在線填報初設批準時間和初設批復文號，上傳初步設計文件、批復批準文件等信息。

5）施工圖預算。咨詢項目經理通過系統提交施工圖預算數據給建設部門審批，包括工程規模、重大變化費用項、重大變化費用、施工圖預算審查單位、預算審查完成時間、是否應用于施工招標、計劃施工招標時間、預規版本等。

6）開工前準備。建立設計、施工等會商機制，咨詢項目經理通過系統逐項組織開展工程設計交底、施工圖會檢、第一次工地例會、四通一平等開工準備工作，確保開工準備工作全覆蓋、有重點。

（3）工程建設。

1）標準化開工。為咨詢項目經理落實標準化開工條件提供檢查支撐。系統自動從項目前期資料移交、開工前準備等功能中抓取相關文件，咨詢項目經理在線照卡逐項檢查、確認，實現標準化開工條件全固化、標準全統一，有效提升標準化開工管控水平。

2）進度計劃編制。系統標準化不同電壓等級、不同工程類型計劃模板，咨詢和施工計劃管理人員在計劃模板的基礎上編制項目實施計劃和施工進度計劃，計劃從由粗到細逐級細化。基于橫道圖技術和GIS技術自動生成施工進度橫道圖和形象進度圖，項目計劃直觀展示，一目了然。

3）實際進度管理。工程建設過程中，基于現場視頻監控技術展示工程現場視頻和抓拍照片，全天候展示現場實況。結合前鋒線，直觀展示實際進度與計劃差異，方便各管理層級遠程監管。

4）安全風險管理。為現場管理人員提供安全風險識別、評估和預控工具，施工項目總工在工程開工前勘測現場后，在固有風險清冊的基礎上識別和評估所轄標段的安全風險，結合工程現場情況編制預控措施，咨詢項目經理審批后自動發布為該工程的動態風險清冊，為各級管理人員和現場作業人員提供風險預警信息。

5）安全質量檢查及旁站。實現對現場安全質量檢查及旁站的過程管理，建管單位、咨詢單位、施工單位組織安全質量檢查或開展重點工序旁站時，通過系統記錄檢查或旁站發現的問題，生成檢查問題通知單下發給責任人進行整改，并對整改情況進行復查閉環管理，做到“管理可視、過程可控、績效可考”。

6）分包安全管理。實現現場分包安全管理，包括分包合同備案申報和分包人員管理。施工項目經理在線向咨詢項目經理申報分包合同信息，現場分包人員進退場時，在線報審進場人員資質和進退場信息，保證對入場的每一名分包人員進行實名制管理。

7）培訓課件和視頻。構建輸變電工程現場作業知識庫體系，涵蓋專業課件和培訓視頻，按照線路工程基礎、組塔、架線和變電工程土建和電氣等專業自動推送給相關專業人員，用戶可通過關鍵字自動進行語義分析，搜索更合理的結果。

8）甲供設備/材料管理。實現甲供設備/材料的現場管理支撐。甲供設備/材料運至交貨點后，施工項目部在線填寫現場開箱申請表，向咨詢項目部申請到貨驗收和開箱檢查，施工項目部在開箱檢查現場在線填寫開箱檢查記錄表和開箱處理意見表，并根據開箱檢查記錄和意見進行甲供物資到貨評價，為物資部門供應商評價提供基礎數據支撐。

9）乙供材料/構配件/設備管理。實現乙供材料/構配件/設備等的現場管理支撐。施工項目部在線向咨詢項目部發起乙供主要材料/構配件/設備供貨商資質和進場報審，咨詢項目部項目經理審批后方可進場；進場后施工項目部組織開展見證取樣，并在線填寫見證取樣統計表，符合要求后方可同意使用。

10）現場造價管理。為現場造價過程管控提供技術支撐，一是實現設計變更及簽證管理，建設單位技經專責創建簽證記錄和上傳基礎信息，分管領導查看并審核簽證信息；二是實現工程進度款支付管理，建設單位技經管理專責在線填報進度款，分管領導查看進度款記錄并審核，為后續工程結算提供過程管控記錄。

11）驗收管理。構建咨詢項目全過程驗收管控應用體系，一是實現驗收內容全固化、標準全統一，通過定義配置驗收流程和自動化生成表單，有效提高驗收工作效率和質量；二是實現隱蔽工程、跨越架施工驗收和水保、環保、檔案、消防、規劃等專項驗收，咨詢質量管理師在線簽署驗收記錄后方可進行下一程序施工，為工程竣工驗收構筑每一道嚴密防線；三是實現檢驗批、分項工程、分部工程的驗收管理，咨詢質量管理師等有關人員復查技術資料，組織現場驗收后在線填報質量驗收記錄和簽署驗收意見；四是實現預驗收和竣工驗收管理流程，建設部門組織各部門和各參建單位成立啟動委員會，施工項目經理申請預驗收，咨詢項目部和建設部門審批后啟動預驗收，預驗收合格后，咨詢項目經理向啟動委員會提出驗收申請，啟動竣工驗收。

12）啟動投運。系統自動抓取相關驗收資料，建設部門在線照卡逐項檢查，上傳不動產登記權（土地）登記或土地許可等要件，嚴格把關“六不投”合法手續，提升項目依法建設管理水平。

（4）總結評價。總結評價階段主要實現咨詢服務總結、項目部綜合評價和檔案移交，咨詢項目經理在項目投運后一個月內通過系統編制完成咨詢服務總結，建設方代表在工程投產后一個月內通過系統完成咨詢項目部綜合評價，咨詢項目經理完成施工項目部管理綜合評價，系統通過數據共享實現一鍵歸檔，咨詢項目經理將檔案移交資料歸集并上傳卷內文件。

2.2.2 公司級專業決策管理

（1）分包安全預警。利用分包隊伍報審、分包人員進退場等大數據信息實現分包安全管理，精準研判外包隊伍安全能力，將安全資質能力不足的單位和人員及時納入“黑名單”，實現外包隊伍和外包人員優勝劣汰。

（2）合理工期分析。按照新建常規工程、裝配式變電站、地下變電站、隧道電纜、擴建工程和改造工程等不同類型，統計從工程開工至投產的實際工期，對合理性進行分析。

（3）關鍵崗位人員統計。按照單位和工程統計關鍵崗位人員情況，包括咨詢項目經理、咨詢安全總監、施工項目經理、班組長等，防止關鍵崗位人員兼職串崗，保證項目實施過程中關鍵崗位人員穩定。

（4）工程進度及投資分析。按照電壓等級、時間、統計維度查看在建、開工、投產的工程信息，自動形成報表，根據工程實際形象進度計算投資已完成金額。

（5）施工質量驗收跟蹤。系統通過圖表方式自動統計各工程施工質量驗收進展情況、存在問題及發生的質量事件等信息，提供消防、環保、環保等專驗收跟蹤督辦。

3 系統實現

系統基于微服務架構實現，按照數據層、服務層、應用層進行層級結構劃分。技術架構如圖3所示，單個工程項目管理微服務首頁示意圖如圖4所示。

3.1 應用層

應用層是輸變電工程全過程工程咨詢項目數字化管控系統的核心層，其中包含系統中的單個工程項目管理和專業決策管理微服務。利用微服務易擴展和高靈活性的特征，在系統需要區別不同項目管理模式或新增業務功能時，便可新增服務，再通過下面的服務層將這些服務組合，構成新的應用模塊。

3.2 服務層

服務層采用基礎服務層、功能服務層、業務服務層設計，進行基于構件的開發。基礎服務層提供事務控制、統一日志、權限認證、任務管理等基礎服務，功能服務層提供數據挖掘、數據同步、模型算法處理、推理數據分析等核心功能服務，業務服務層將各個數據源接入。經過數據層處理過的數據按照業務的維度重新拆分和組合，方便應用層按照用戶的角度調用。

3.3 數據層

數據層由數據源、數據層組件服務和統一集成接口構成，數據源負責訪問數據庫、內存數據和操作各種文件等，數據層組件包括數據緩存、數據預處理、數據存儲、數據管理等服務，數據庫存儲采用關系型數據庫、時序數據庫、圖數據庫、分布式文件等。數據層由統一集成接口將處理后的數據接入服務層使用。

4 結語

本系統融合了全過程工程咨詢全生命周期、工程階段融合、專業成果互相影響的理念，通過將項目前期、工程前期、工程建設和總結評價4個工程階段和安全、質量、進度等專業分工串聯起來，以項目管理內容為關注點，實現輸變電工程全生命周期標準化管理和信息及時采集及監控，進而實現進度、人員、風險、問題等數據的共享和大數據分析，為各級管理決策提供數據支撐。本系統已在多個試點工程進行了實踐，應用成效顯著。隨著系統功能不斷完善和正式上線運行，將實現全部工程管理理念復制，進一步推進全過程工程咨詢模式持續發展，支撐決策層和管理層及時了解和管控全過程工程咨詢項目建設全過程情況，實現精益化管理。

參考文獻

[1]劉云飛，裴愛根，戚緒安，等.輸變電工程全過程工程咨詢產業組織與管理模式探討[J].建筑經濟，2020，41（3）：16-19.

[2]吳熙，楊昀，劉煜謙.全過程工程咨詢在輸變電工程中的應用探索[J].建設監理，2020（1）：44-47.

[3]吳熙，林立波，顧杰峰.輸變電工程全過程工程咨詢綜合效益分析——以國網七個試點工程為例[J].建筑經濟，2020，41（1）：15-21.

[4]裴愛根，戚緒安，王巍偉，等.輸變電工程全過程工程咨詢內容和管理工作流程研究[J].建筑經濟，2020，41（4）：17-22.

[5]劉守亮，陳暉，蔡紅軍.全過程工程咨詢模式下電網基建工程建設管理研究[J].中國工程咨詢，2019（9）：73-77.

[6]郭晶，丁西，張小龍.基于微服務微應用架構的新一代企業門戶實現與應用[J].電力信息與通信技術，2021，19（2）：94-98.

收稿日期：2022-10-17

作者簡介：

孫小麗（1984—），女，工程師，研究方向：電力信息化。

范永學（1978—），男，工程師，研究方向：電力基建物料。