智慧工地在大石峡水利枢纽工程建设中的应用

张立红

新疆维吾尔自治区塔里木河流域大石峡水利枢纽工程建设管理局    新疆维吾尔自治区  843407

摘要：智慧工地是指通过信息技术手段，运用三维设计平台，对工程项目的设计和施工进行准确模拟，围绕施工过程管理，构建互动协作、智能生产、科学管理的施工项目信息生态系统，通过物联网、数据挖掘分析、提供过程趋势预测和专家计划，实现工程施工的可视化、智能化管理，提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色施工和生态建设。基于此，本文主要对智能施工现场在大石峡水利工程建设中的应用进行了深入分析。

关键词：大石峡水利枢纽；智慧工地；水电工程；工程建设

智慧网站将更多的诸如人工智能、传感器技术、虚拟现实技术等融入建筑、机械、人员穿戴设施、网站进出大门等各类物体，并广泛互联，再次形成“物联网”、“互联网”，实施项目管理利益相关者与工程施工现场的整合。智能站点的核心是改进工程利益相关者和人员以“更智能”的方式进行交互的方式，从而提高交互的清晰度、效率、灵活性和响应速度。因此，在大石峡水利工程建设中，做好智能工地建设是非常重要的。

1建设高性能智慧大石峡工程的技术支撑

（1）建设工程大数据资源中心

采用统一的面向对象的数据模型设计，从“一号一源”出发，对枢纽及相关行业内的数据进行规划和集成。构建了一个“基于资源”的信息服务系统，提供数据收集、数据治理、数据存储、管理、分析和挖掘功能，促进信息共享。逐步形成多元化收集、主观汇总、知识分析的大数据能力。

（2）建设云计算平台

基于分布式计算、软件定义网络和云安全防护技术，满足新疆水利枢纽大石峡信息化建设的需求是前提，通过建设新疆大石厦水利枢纽工程云计算平台，集约化为整个项目管理提供了统一的标准和稳定可靠的信息技术资源计算，并能更好地适应未来业务的弹性扩展。

（3）建设智慧使能平台

构建工程智能赋能平台，通过应用接口为工程管理业务应用提供基本能力，如模型和算法，并实现对智能工程核心功能的关键支持，如工程水量调度和决策辅助。智能赋能平台实现BIM模型、地下水模型、水质模型、水文模型、人工智能服务等的统一管理，通过应用接口调用支持新疆大石峡水利工程智能工程业务的智能应用。并通过不同的应用场景，如数据分析、专业模型、机器视觉、综合决策等分类输出个人能力，支持新一代水利业务应用的建设与创新。

（4）完善应用支撑平台

充分利用现有水资源，建立和完善应用支持平台。平台建设主要包括业务应用支撑平台建设和物联网平台建设，根据主要功能分为基础中间件、数据集成、服务组件和四个层次的业务应用，为构建各种智能应用程序提供了统一软件运行的基础，或应用程序运行的基本框架，保证了稳定可靠的使用和高效运行。

1）作为系统基础软件的操作支持，提供组件公共功能

根据业务需求，提取业务逻辑单一、耦合度低的基本组件，灵活快速地构建重用度高、逻辑复杂的业务功能。它包括统一身份验证、统一授权、统一门户、单点登录（SSO）、搜索引擎、资源访问、微服务、工作流管理、服务集成、消息服务、运维监控、日志收集和协作工具。

2）为工程GIS提供地图，为应用操作提供基本框架

基于测绘基础电子地图和多时相高分辨率遥感图像，整合河流、水库、堤防等水利工程业务主题的二维和三维可视化水利地图，并根据统一的标准和规范集成分层和分类的数据访问和收集方法。获取来自发（图）自然资源、生态环境、生活建筑、交通、气象、农业等部门的共享数据和监测数据的感知、社会经济数据，形成有组织的数据资源体系，发布两个三维地图服务资源以及相应的查询和检索、空间分析和地图功能USES接口。在此基础上，依托大数据分布计算体系结构，进行大数据分析和挖掘，实现了共享开放式工程GIS的地图应用服务。

2构建创新协同的智慧大石峡水利枢纽工程建设应用

（1）工程建设管理

根据新疆大石峡水利工程智能项目全生命周期的特点，构建项目施工管理体系，对项目规划设计、投标、施工、进度、质量、资金、变更、合同、竣工、移交等全过程进行控制。根据不同阶段，项目管理的路线、信息及时、文件化、系统化和泽仁华分工进行项目管理，充分体现决策者、管理者的不同职能，以项目任务为驱动引擎，指导负责人完成项目任务，实现工程建设的精细化管理。同时，通过数据的横向统计和对比分析，实现项目评价，提供项目组多维数据综合统计、分析比较、趋势预测和历史分析功能，为各级领导决策提供及时、准确的分析数据和依据。

（2）大坝智能施工

构建智能化大坝施工系统，综合运用BIM+GIS技术、仿真技术、工程大数据分析技术等，对混凝土的制备、运输、浇筑和温度控制、施工人员、设备和安全监控进行监控，新疆大石峡水利工程坝基灌浆控制。地下工程施工监控和施工进度监控信息可以数字化，实现各种工程信息的集成和数据共享。在整个项目施工期间，将实现综合信息的动态更新和维护，为项目决策和管理、大坝安全运行和健康诊断提供信息应用和支持平台。

（3）水库科学调度

构建科学的水库调度系统。通过加强水文、水情、水质、泥沙淤积、电站运行、闸门运行、设备状态等信息，基于构建的水文模型、调度模型和泥沙模型，实现对水情、工程条件和泥沙的综合监测、预警和预测。阿克苏远程控制中心和枢纽综合调度运行中心对新疆大石峡水利工程进行“水、电、沙”综合调度，实现工程效益最大化。

（4）工程安全监控

工程安全监测系统的建设，对水库坝体、环境影响、水动力、设备状态、信息安全五个方面的安全信息进行监测和分析。根据前端收集的安全数据，对工程结构的异常情况进行综合分析，判断项目的安全状况，并根据管理要求发布分析结果，供相关机构查询。

（5）工程一体化运维

建立一体化运营管理体系，实行由地方、单一、按部门开展运营服务向全球、一体化运营服务过渡，从被动服务转变为科学有效的管理服务流程，从根本上解决基础账户管理不规范、故障检测和解决滞后等问题，设备资产基础不清等问题，不仅直接服务于运营，而且可以帮助领导控制和评估项目的整体运维，为重大规划和决策提供科学依据。

（6）工程数字门户

搭建工程数据集成和显示平台，实现工程信息的综合分析和显示，为管理者、业务人员和公众提供工程建设、管理和服务信息，同时接受公众监督。该门户基于BIM+GIS平台，将数据和3D场景进行集成和可视化，以掌握项目建设和运营的总体状态。

结束语

充分利用和监督水利工程建设运营需求分析结果，突出工程建设、大坝建设和水库调度、安全监控、工程集成运营、工程业务需求的科学化和智能化管理，如基于信息融合的数字网关共享和再造工作模式创新、流程优化、应用新时代水利项目敏捷智能商务应用等，可以充分利用工程平台提供视频图像识别、qr码识别、语音识别、数据分析、遥感、，如水利模型平台、建筑施工管理、大坝施工、水库调度、应急指挥等核心业务智能应用，保证了精细化管理、工程业务安全运行、智能化调度和决策支持能力。

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