电网基建工程智慧工地建设研究

杨晓辉

国网福建长汀县供电有限公司 福建龙岩 366300

摘要：我国的GDP逐年稳定增长，随之相伴的是对于用电需求量的增大，为保证全国的供电量，电网基建工程也随之加大规模。在大规模建设中，工程进度、人员安全、质量等要素作为研究重点，决定着电网工程项目质量的好坏。“智慧工地”作为一种新概念出现，将互联网+融合到传统建筑行业里，为工程现场的管理提供了一种新的一体化模式。在建筑领域的融合初见成果，随后在电网工程中也得到了重视。

关键词：电网基建；智慧工地；建设

1 电网项目智慧工地

1.1 电网基建工程与普通建筑工程差异

电网工程建设虽然与建筑工程建设拥有共同点，比如都包含了建筑物构建工程，但两者并不能混为一谈，差异显著。这种差异决定了电网工程智慧工地建设不能照搬建筑行业的智慧工地模式。从建设标准上来看，电网工程以标准设计为主，而建筑工程则存在明显的个体差异性；从建筑规模上看，建筑工程形式比较多样，以商业化建筑为主，常见高层建筑，而电网工程体量较小，主要为二三层单体建筑；从建设内容上来讲，电网工程不同于建筑工程的重建筑物轻内部建设，电气设备作为设备运维和电网构架的核心比电网工程中的建筑物具有更重要的地位。

1.2 电网工程智慧工地建设目标

1.2.1 感知实时化

对数据信息进行实时采集属于电网工程智慧工地建设过程中的基础类应用内容。物联网技术能够在这一环节发挥重要作用，在实际建设过程中，监控施工现场的施工数据、施工相关信息、现场影像资料，并进行实时采集。于此同时，利用开发的相关算法，在传输过程中进行初步分类处理，以减少后续工作量，为提高数据的应用价值打下基础。

1.2.2 服务在线化

传统电网工程在施工过程中，信息的传导都存在一定的时延，在发现、反馈、处理问题的过程中耗时较长。在智慧工地施工过程中，会借助移动客户端对现场问题进行及时反馈，同时在线完成问题分析后，也会通过在线服务的方式，对问题进行处理，从而提高问题的处理效率，减轻系统的运行负担。

2 智慧工地体系构建

2.1 总体框架

2.1.1 基础设施层

基础设施层属于电网基建项目智慧工地中维持系统稳定运行的基础。在具体应用中，基础设施层可以分为以下7个类型：（1）标识与识别设备，主要用于标识各类资源的二维码和无线射频识别标签；（2）门禁与考勤设备，主要对施工现场人员进行考勤管理记录，同时也可以起到保护重点施工部位的作用；（3）定位设备，例如北斗卫星系统定位设备等；（4）区域管理设备，用于实现施工全过程的边界动态管理，主要包括边界管理设备、临边防护器、电子围栏等；（5）安全监测设备，主要监测电网工程施工中具有较大安全风险的工程部位、特种设备、无人机等；（6）工程测量设备，主要用于距离、高度、角度等方面的测量工作，常用设备主要是测距仪和全站仪；（7）绿色施工监测设备，用于对施工现场的气象、扬尘、噪声情况，以及用水用电环境保护等情况进行监测。

2.1.2 数据感知层

数据感知层的建立是依托众多终端设备进行体系构建，同时采用智能化算法进行工地感知数据处理的任务分配和职责划分，达到对工地各个施工体系的精确感知。数据感知层主要包括可视化感知、建设资源感知、场地空间感知、高危环节感知和绿色施工感知5个部分。

2.1.3 现场管理层

现场管理层主要分成信息与通信基础设施、资源管理、场地空间管理、施工进度管理、安全管理、质量管理6个部分。在智慧工地的信息管理中，边缘设备基于其便于携带的特点作为工地云平台的信息收集和推送基础；按照施工过程中各专业的要求，基于工程场地过程中的区域划分、现场布置、施工作业等要求，对施工现场实现实时动态管理；利用物联网技术，基于可视化感知，实现进度情况的直观化和形象化跟踪，利用建设资源感知更好地监控资源配置，实现更精准的配置组合；结合进度计划与资源需求，基于进度偏差与资源限制，进行施工进度管控和预警，从而提升施工进度管理的合理性；打造施工安全闭环，施工前期理清风险、施工过程持续督导，施工验收问题整改，建立严格的全过程责任体系；基于标准工艺形成质量标准，通过建立严格的考察和与质量验评以及问题整改制度，形成工程质量管理闭环。

2.2 技术分析

2.2.1 智慧工地与BIM

信息是BIM模型的核心，也是实现信息化管理的关键。在BIM模型构建过程中，与倾斜摄影三维实景建模技术相结合，确保模型坐标、几何尺寸的精确性至关重要，同时也需对BIM模型的参数、命名、分类、编码、交付制定标准的规则，以规范智慧工地其他BIM相关模块的操作。BIM技术具有模型可视化、工序虚拟化等特点，利用BIM技术建立微观工程信息仿真模型。其作用主要为：利用BIM技术建立进度模型，控制施工进度，从而进行进度分析；模拟施工方案，协助技术交底；在管线安装过程中，BIM技术可对图纸进行深化，完成管线碰撞检查等。

基于BIM技术的智慧工地解决方案，以BIM模型为载体，以云端平台为基础，利用移动设备将应用延伸至现场，通过对施工现场资源的集中管理，建立智能化、移动化、预警化的业务监督，形成成熟的业务体系，实现参建各方的协同管理。

2.2.2 智慧工地与物联网

物联网技术在智慧工地系统建设中起到重要作用，在施工现场通过布设传感设备，将施工升降机、塔式起重机、移动执法终端、基建管理等作业产生的动态信息、工地视频数据、人员进出与定位监控、扬尘噪声环境监控与自动喷淋降尘联动、车辆进出口冲洗监控、裸露土方覆盖监控、建设工程结构安全实时监测系统等从全方位监控工地的实时信息，力争做到数据化、可视化、可控化，使用智能系统为项目管理的监控的全方位实时立体化提供实现平台，并在平台上进行智能化应答。

2.2.3 智慧工地与大数据

基于大数据技术的电网工程智慧工地系统的数据架构包括：电网工程现场数据采集，实现统一标准，综合采集现场各类厂家物联网设备信息数据，如视频监控、闸机AI门禁、深基坑监测、塔吊监测、高支模监测、环境监测；边缘数据采集及处理，接入视频监控、深基坑、高支模、智能安全帽等各类采集对象的数据采集程序，对现场采集到的数据进行分析、处理，并将数据上传至云端数据管理中心；基建云端数据管理中心，通过标准的物联网协议实现对物联代理、智能终端、存量信息系统的统一安全接入和管理，通过远程维护、实现边缘代理的数据采集、设备管理、互联配置、运行监视功能。通过从数据中台读取视频流等业务数据，基于嵌入AI算法的人工智能平台，实时调用算法进行分析识别，在特定工况中实现从监控视频或图片中高效提取特定信息，异常或事故及时告警，并分别在前期、建设过程、投产的各个阶段，智能化填写安全、质量监管记录和进度、造价的统计列表，以及基建技术评估数据，支持人工信息化填写修改，并自动化生成各类线上报表和评估报告，包括安全质量专业报表和进度月报等。

3 结束语

目前信息化建设已经进入各行各业，施工现场中的智能建造给企业带来的效益更加受到重视，通过进一步全面融入物联网技术、云边协同计算、智能识别监测算法等信息化手段，丰富现场管理人员管理手段，提高管理水平；与此同时，基于信息化的管理理念日益施工现场组织和管理人员的信息化素质，从而进一步完善智慧工地的系统放方案，通过技术和人员之间的良性循环，不断推动电网基建工程的高效创新发展。

参考文献

[1]陆国俊,陈畅,杨荣霞,等.电网工程建设智慧工地探索、研究与应用[J].价值工程,2020,39(13):251-253.

[2]林晓秋.基于物联网技术的电网工程智慧工地研究与实践[J].中国信息化,2019(12):65-66.