智慧工程管控系統在電力工程中的應用探究

謝黎

摘要：本文基于“基建PMIS+智慧工地”一體化管控平臺，從項目管理流程優化入手，細化和分解管理目標，充分利用信息化手段規范管理，并集成了進度管控和檔案管理模塊，實現現場管理和智慧工地信息互通，流程互轉，合同管理、進度管理、流程管理、安全監管、資料歸檔達到全過程信息化，真正實現“生產管理一條線、安全監管一張網、基礎數據一個庫、設備信息一張圖”。實踐表明，通過智慧工程管控系統，各管理部門、分包單位之間的銜接更加流暢，信息交流更加充分，從事件發起、審批、實施、監控、整改、驗收形成了閉環管理，“一條線”的流程管理提升了管理效率，方便了資料的及時歸檔，也讓管理更明晰、工作更高效。

關鍵詞：智慧工地；生產管理；安全監管；基礎數據；管理效率

DOI：10.12433/zgkjtz.20232809

全面保障和提升電力工程建設安全和質量，保護環境，有效和精細化管控電力工程施工過程中的質量、安全、進度、費用、人力資源、施工機械、設備材料、施工工藝、流程和環境等要素，是電力工程施工管理工作的重點。

智慧工程管控系統是利用智慧化的手段對電力工程施工進行全流程、全要素的數字化、智能化管控，是確保工程施工質量和安全的重要技術手段，做到了質量可靠、安全適用、經濟合理、技術先進，能保證電力工程的最終建設質量、安全環保，對充分發揮電力工程的經濟效益和社會效益具有積極意義。

一、系統架構

智慧工地管理系統采用B/S架構模式，按照業務功能特點，由多個子系統共同構成，用戶可根據實際工作需求選擇所需子系統，各個子系統既可獨立運行，也可互相協作。多個子系統采用同一套組織機構、用戶和權限信息，基于單點登錄技術實現統一身份認證機制，統一登錄入口，一次登錄驗證，全網通行。

二、系統功能

（一）門戶網站

智慧工程管控系統門戶網站的重要特色是理念先行，加強數據共享和創新應用。門戶網站作為多個應用系統的統一入口，實現了單點登錄，一次驗證，全網通行，且通過數據共享平臺的整合實現應用系統之間的數據共享。

門戶網站作為重要信息窗口，主要提供企業簡介、焦點新聞、網上展廳、工程建設、黨群動態和重要應用系統等信息欄目；提供規章制度、資源下載等資源管理功能模塊以及常用的集團網站、兄弟單位網站、重要政府網站和中央企業網站的快速連接功能，為信息發布和日常工作提供便捷。

通過扁平化、動態化、響應式地設計理念以及大數據分析技術升級網站首頁，盡可能地減少頁面切換、滾動，減少冗余操作，以直觀方式呈現職工關注的內容。同時，結合各類平臺資源，通過視頻直播、圖文直播等形式解讀企業工程建設信息，改變以前企業自說自話“單聲道”，讓職工愿意聽、樂意看。

（二）智慧工地

1.首頁

智慧工地首頁是整個平臺的數據看板，展示了工地進度信息、預警統計、人員統計、關鍵位置視頻輪播、隱患統計、環境監測信息以及危大公工程等重要信息。

2.現場視頻

現場視頻模塊收錄了全場所有視頻監控資源，按照分區、分類組織，方便查詢和點播。同時，還提供歷史視頻查詢和回放。

3.工地一張圖

借助無人機低空攝影測量技術，以高分辨率數碼相機為傳感器，通過3S技術在系統中集成應用，獲取小面積、真彩色、大比例、現實性強的航測遙感數據作為工地一張圖底圖，可視化展示現場所有設施/設備的空間分布情況，并接入各類資源/設備的實時數據，通過鼠標點擊即可查看，所見即所得，如圖1所示。

4.三維可視化

利用無人機技術、傾斜影像技術、BIM技術相結合，快速建立工地現狀的三維實體模型。利用航拍傾斜攝影數據與后處理點云信息快速有效實現三維模型構建。相對于傳統正射影像，傾斜影像不僅能讓用戶從多個角度觀察地物，更加真實地反映地物的實際情況，還能通過五鏡頭傾斜攝影，所拍攝的建筑物幾乎無死角，使得建立實景三維模型時建筑物很少有空洞，彌補了正射影像技術的不足。

三維可視化場景中接入各類傳感器設備數據，實時呈現施工現場狀態信息，例如，視頻監控、塔吊監控信息等。

5.人員管控

智慧工地管控系統基于物聯網技術，通過人臉識別、無線通信、數據采集和人員活動狀態檢測等先進手段實現集約化管控，及時掌握現場勞動力使用情況，做到勞務管理信息公開透明，排除工程建設過程中的不穩定因素。平臺還提供身份識別和認證、考勤管理、安培管理和人員巡檢等功能。

6.訪客管理

經過不斷研發和創新，與門禁、用餐、用車等管理平臺深度集成，充分挖掘信息化平臺與實體設備之間的聯動潛力。管理部門可通過系統及時審核訪客信息、健康碼、行程碼和核酸證明等。審批完成后指令立即分發到公司相應門禁設備。相比傳統線下溝通、紙質單據、簽字蓋章等形式，該系統有效避免了人員接觸引發的感染風險，可以減少來訪人員因等待形成的聚集、擁堵等情況。

7.施工機械管控

施工機械模塊采用了各類先進的傳感與測量技術。第一，通過在基坑關鍵位置設置監測點，實時傳輸監測數據至系統平臺，為深基坑監測實現智能監管手段提供了數據支撐。第二，通過群塔防碰撞檢測技術，在碰撞發生前發出預警，并對危險動作進行提前干預和報警。第三，采用高精度傳感器和自動采集儀實現高支模支架/模板沉降、支架變形和立桿軸力實時監測，快速與設計報警值進行對比，實現超限預警、危險報警的監測目標。第四，采用新型置濾膜在線采樣器的激光粉塵儀和其他環境傳感器，有效監控工地現場揚塵、噪聲、溫濕度變化以及風速等數據，各自形成時間曲線，為工地現場的環保評估、混凝土拆模等工作提供參考數據。

8.工地全景

對于大型建筑工地，及時了解工地狀態變得越來越困難的情況，利用無人機全景技術，開展多方位環顧拍攝，并將拼接好的全景地圖進行三維虛擬展現，融合高精度定位引擎，打造智能、可視、精細和高效的360°全景圖非常有必要。

無人機全景技術可在短時間內可以收集大量工地圖像數據，并按時間形成數據追溯，能有效通過視覺技術監測工地。

9.環境監測

環境監測數據，展示工地所在市區的公共天氣信息以及現場環境監測傳感器的監測數據。根據設定的臨界值，出現超出值會自動觸發報警。

10.AI預警

借助AI視頻行為分析系統，對現場接入的51路實時監控視頻數據進行86路檢測，可對安全帽佩戴、著裝規范、越界、抽煙等進行分析和預警。

（三）基建PMIS

PMIS通過對工程的四控制（安全、質量、工期、成本）、兩管理（合同、文件）、一協調（各類承包商），結合工程特點將電力工程基建期合同、工程概算、工程投資、設備采購和材料管理等信息進行有機融合，從而實現對工程投資費用、進度、質量的有效控制，提高電力工程建設管理水平。系統實現了進度管控、造價管控、物資管理、質量管控等多個模塊之間的自動化信息關聯，進度管控中的進度信息自動關聯造價管控中合同執行進度信息，作為合同結算的依據；物資管理的物資到貨入庫信息，作為物資采購進度信息自動反饋到進度管控模塊；物資管理中的每一項物資都關聯到造價管控中的采購合同；設施設備出現質量問題，可以自動觸發質量管控模塊發起質量檢驗流程，嚴控質量關。整個MIS系統各模塊既實現了業務分類又實現了數據關聯，系統內數據的來源和去向全部都是雙向可追溯的。

1.安全管控

安全管控是施工現場管理的重要環節，是確保工地施工安全的重要組成部分。采用信息化、智能化的技術手段，取代傳統線下紙質簽批的安全管理方式，能更高效、更便捷地管控現場安全。

2.環保管控

環保管控是針對施工現場整個過程中環保相關的標準文件、監測數據、巡檢記錄、事件/事故處理過程信息、考核文件、會議紀要等數據進行綜合管理。基于流程化嚴格控制，以環保相關標準規范為依據，做到環保數據真實、舉證記錄清晰、事故處理得當、信息查詢方便、經驗總結到位。環保管控是現場施工不能忽略的重要環節，環保與安全和質量存在相輔相成的關系。

3.質量管控

質量管控模塊針對設計、施工、設備安裝調試、工藝及驗收的全過程，需要建立完善的質量管理體系和質量保證體系。質量管控主要功能包括質量驗評管理（工藝計劃、工藝驗收）、質量文件管理（技術標準、資質文件管理）、設計質量管理（設計質量、設計變更）、工程質量（土建施工）、設備質量（設備質量、設備安裝、設備調試）、質量監督管理（質量計劃、質量監督）等。

4.造價管控

造價管控模塊以合同為依據，以概算科目為費用明細，結合進度管控數據和物資管理數據，通過工程進度來控制合同款結算進度。造價管控模塊還提供合同錄入、工程量費用編制、費用進度、費用變更、費用計劃編制、費用計劃詳情、費用分攤、工程結算清單等基礎功能，為最終工程總決算提供保障。

5.物資管控

物資管控模塊基于流程化管理，從物資需求提出、計劃采購、合同簽訂、到貨驗收、入庫管理、出庫管理、庫存盤點進行全流程化管理。

6.后臺管理

基建MIS后臺管理實現對平臺的組織機構管理、業務規則定義、流程配置、菜單配置等基本功能，是平臺業務應用功能的核心。

（四）移動應用App

移動應用App融合基建MIS與智慧工地功能，與Web端智慧工程管控平臺功能應同步建設，實現業主、監理、設計和施工的全角色貫通，可極大提高項目現場辦公的效率，降低項目的溝通成本，使之成為基礎數據收集的源頭之一。

移動App支持和智能識別視頻、語音、圖片、文字，是現場管理人員實現便捷的工程管理工具與手段。例如，質量問題、PDCA整改閉環跟蹤與取證、安全違規抓拍與曝光、現場簽證、隱蔽工程現場取證、人員查驗與統計等。支持新聞、通知公告、通訊錄、待辦事項、視頻監控、人員信息統計、環境監測、機械設備監測、預警信息等查看與統計。

移動應用App功能如下：

移動門戶：新聞報道、通知公告、視頻監控、統計分析。

流程審批：處理智慧工程平臺發起的業務工作流的工作待辦的閉環處理。

電子簽名提交：支持手寫簽名、拍照上傳電子簽名。

巡檢檢查：現場問題隨時記，通過檢查、通知、反饋、復查各環節形成完整的檢查閉環。按現場抽檢、驗收取證、質量檢查、安全檢查、進度檢查等場景分類拍照+語音輸入，輕松記錄檢查內容，遵循檢查—整改—復查的工作流程，反饋到人。

快捷取證：在項目現場抓取各種進展圖片、取證圖片、檢查圖片，圖片與業務管理聯動。掃描二維碼，快捷查驗現場人員資質、證件、設備等信息，系統自動調取數據庫數據或資料。

三、應用效果及展望

該系統從2021年2月投入運行至今，已累計采集基礎數據1.1億余條，共產生人員出入門禁刷臉2百萬余次，車輛出入9萬余次，施工機械預警9萬余次，現場AI行為技術分析8千余次，完成施工作業人員安全教培6百余次。平臺使用信息化技術手段，取代傳統線下紙質簽批的傳統模式，實現管理業務線上流轉辦理、數據在線查詢分析，業務審批周期縮短40%，減少工程超期率80%，年度節省經濟成本約100萬元。項目具備標準化模式，可做整體遷移。隨著大數據挖掘、知識圖譜構建、可視化等技術的進一步應用，系統將深度融合多源海量數據，增加工地信息獲取，實現對監測數據的計算、分析和挖掘，提高實時反饋與智能控制能力，實現工程智能決策與智慧建造。

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