电网建设智慧工地管理系统的关键技术和优化提升

电网建设智慧工地管理系统的关键技术和优化提升

堵晨曦

国网安徽省电力有限公司建设分公司 , 安徽省合肥市 230000

摘要：绿色低碳发展是全球应对气候变化的共同诉求，电力能源行业在“双碳”目标行动中应发挥更大作用。加强电网建设管理、推广应用智慧工地管理系统，是确保电网建设绿色低碳、助力实现“双碳”进程的必由之路。结合电网建设工程需求，研究提出了智慧工地总体框架和五大关键指标，并以某省电网建设工程为例，利用网络层次分析法对各指标进行评估并给出综合排序，相关结论可为科学评价智慧工地管理系统的先进性、优化推荐智慧工地实施方案提供参考。

关键词：电网建设；智慧工地；提升策略

中图分类号：TM736

文献标识码：A

引言

2020年9月22日，中国在联合国大会上提出，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。作为全球最大的发展中国家，中国要实现这一“双碳”目标，可谓“压力山大”。中国单位GDP碳排放强度水平较高，是世界平均水平的3倍多，欧盟的6倍多。要实现“双碳”目标，必须大幅削减煤炭直接消费，降低煤炭在一次能源消费中占比。电力是中国碳排放主要来源，其中火电占比最高，因此，在电力供给侧，未来需合理控制燃煤电厂的总规模，提升清洁电力在总发电量中占比。在消费侧，则要持续推进交通、供暖、工业、建筑等领域的电能替代工程。

1智慧工地功能分析

1.1功能级数

为了方便使用、提高平台实用性，要求智慧工地管理平台的各项主要功能尽量都在主界面显示，功能架构扁平化、功能查找便捷，避免多级串联式查找所需的应用功能，一般智慧工地管理平台的功能级数不宜超过3级。

1.2即插即用性能

现代电力电子技术发展迅猛，电脑、手机、平板、传感器、摄像机等电子设备更新换代快、产品类型繁多、技术标准也存在一些多样性，为了提高智慧工地管理平台的设备维护替代便捷性、多类型终端接入便捷性，需考虑平台设计上更多的兼任各类设备，做到“即插即用”或类似性能。

1.3智能化水平

智慧工地管理平台的建设目标，是通过信息系统的自动处理、智能判断，减轻甚至代替人工劳动，提高工程管理效率。平台智能化率既包括数据采集的自动化、智能筛选功能，也包括传感器信息的智能识别和预判断功能，还要包括智能决策和预警功能。

1.4可移植性

电网建设工程具有较强的相似性，但也有一定的个体差异，和而不同。单个输变电工程建设过程中开发的智慧工地管理平台，应具有可移植性，可通用于类似工程管理，覆盖常见电网建设项目的管理需求，避免不必要的重复建设和资产浪费。

1.5环境耐受度

电网建设工程的智慧工地管理系统的服务器可能布置在工地现场简易机房，场所环境难有保障，而且更多的信息采集传感器（温度、湿度、风力、扬尘、视频、音频等）是布置在工程现场的各个位置，暴露在自然环境中，随时面对各种暴雨雷击、台风、太阳照射、雾霾等恶劣天气，或者布置在隧道内、阴暗潮湿、温度高等。信号传输路径也可能进过复杂的环境，电磁干扰、机械破坏等情况时有发生。因此，智慧工地管理平台的环境耐受度，应该能适应工程所在地的各种恶劣环境。

2智慧工地管理系统的优化提升方法

2.1智慧工地关键技术分析

1）BIM三维模型。BIM是建筑信息模型的英文缩写，BIM技术基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计师、建筑师、水电暖铺设工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。BIM概念大概从2003年被引入我国建筑行业，后来迅速受到电力、交通等行业的重视并积极拓展应用。

2）5G／GPS／北斗／射频通信技术。第五代移动通信技术（简称5G）具有穿透性强、传输速率快、低时延高可靠性、兼容性强、容量大、设备安装简单等优点，可以为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的极致业务体验，有效支撑智慧工地的视频监控、环境监测、安全管控、质量管理、VR培训和技术交底等具体业务。北斗、GPS、RFID／UWB等通信技术也是支撑智慧工地的重要技术。

3）人工智能与智能感知技术。人工智能（英文缩写为AI）的概念提出虽早，但早期的发展比较缓慢。进入21世纪以来，一方面在设计高级计算机时广泛应用人工智能的成果，另一方面又利用超级微处理机实现人工智能，大大加速了人工智能的研究和应用。新人工智能技术的出现又引发又一波的信息化技术浪潮———“智能感知技术”，智能感知不仅包括通过各种传感器获取外部信息的能力，也包括通过记忆、学习、判断、推理等过程，达到认知环境和对象类别与属性的能力。人工智能在塔吊安全管理、图像视频智能识别、烟火险情检测等方面有很多应用前景。

4）其它先进技术。虚拟现实技术（VR）、增强现实技术（AR）、混合现实技术（MR）、无人机、物联网、边缘计算等先进技术也都在智慧工地系统中提供技术支撑。

2.2智能监控模块

电力工程具有作业量大、工地占地面积大以及现场分布广等特点，以往以人工为主的监控方式，难以对整个工地开展动态以及有效的监督，如果发生质量问题或者安全事故，会为工程建设质量和施工安全带来负面影响，在智慧工地下，通过智能监控设备可以对整个工地完成动态监督，保证企业财产、建筑材料的安全，规范施工人员的行为，保证施工活动的有序以及顺利开展。首先，在设置智能视频监控之前，技术人员要开展实地调查，掌握整个工地的具体情况，对监控设备的安装位置进行初步判定；其次，在现场安装视频监控和网络系统中，要保证对现场环境的全面覆盖，对于重点施工区域，例如频发安全事故的区域、存在安全隐患的区域、质量控制重点区域等，要开展重点监督；最后，智能视频监控设备要处于正常运行状态下，管理人员通过监控可以对施工现场的具体情况进行协同调配和统一管理，注重发挥监控设备在掌握项目进度和施工动态方面的作用。

2.3电子围栏模块

电力工程作为一项基础性建设，其在施工中存在一定的安全隐患，现场还搭建了各种临时设施，包括临时用电、临时用水设备等，如果施工人员无意靠近，容易诱发安全隐患，因此，在智慧工地下，电子围栏模块属于至关重要的安全防护模块，其能够保证现场施工安全，规避可能发生的安全事故。首先，丰富电子围栏模块的功能，尤其对于存在较大安全隐患的区域，不仅要设置电子围栏，其还要具备夜晚识别、自动报警等功能，便于人员靠近后其及时预警，规避可能发生的安全隐患；其次，在施工现场的重要区域设施电子围栏，例如破损护栏、楼梯口、通道口、电梯井口以及预留洞口等，都要进行科学设施，避免发生人员跌落事故；最后，将电子围栏纳入到智慧化管理系统中，如果电子围栏发出预警，管理系统会及时接收到消息，对发生预警的部位利用监控设备进行查看，如果发现存在人员伤亡，要立即组织救援工作，保证施工现场的安全。

结束语

总而言之，随着信息技术和智能技术的发展，智慧工地也逐渐成为工程建设的主要管理模式，在开展电力工程建设中，引入智慧工地模式，可以显著提升管理效能和生产效率，保证现场施工安全，对促进行业的稳定发展具有现实意义。

参考文献：

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[2]张尚峰.基于物联网和云计算技术的电力工程智慧安全工地研究[J].智能城市,2020,6(21):110-111.

[3]王玉霞,姜文俊,于广.智慧工地系统在工程建设中的应用[J].湖南电力,2019,39(4):72-75.