输变电工程中的智能施工技术探微

输变电工程中的智能施工技术探微

崔大帅

山东中茂实业集团有限公司夏津分公司

摘要：现阶段的输变电工程施工作业中，智能施工技术得到有效且广泛的运用，对提高输变电工程施工的效率与质量大有裨益。在推进输变电工程中的智能施工时，当前值得大力推广运用的智能施工技术有三种，即基于BIM技术的输变电工程数字化设计平台、推进全过程施工机械智能运行、电缆智能敷设技术及系统，要切实运用好其中的智能施工技术，从而打造精品工程。

关键词：输变电工程；BIM技术；智能施工技术

输变电工程建设有很强的复杂性与专业性，原因之一是涉及较多施工技术手段。当前的输变电工程建设中，已经较成熟运用智能施工技术，尤其是较为依赖BIM（建筑信息模型）技术，可实现施工作业的可视化与提高协调性，对提高输变电工程施工的效率和质量大有裨益。应高度重视输变电工程中智能施工技术的推广运用，且要掌握各种智能施工技术的运用要点，笔者对此作如下的分析论述。

一、基于BIM技术的输变电工程数字化设计平台

在当前阶段，电力及能源行业中已经广泛运用BIM技术，可进一步加速电力工程数字化进程。在促进电力工程的智能化施工时，当前主要是基于BIM技术研发输变电工程数字化设计平台，有效结合BIM技术与GIS（地理信息系统）技术，当前已经有效结合三维建模技术、地理信息技术、数字化协同设计技术的优势。与此同时，当前已经基本上拥有输变电工程三维数字化设计软件，可满足输变电工程的规划需求、设计需求及施工需求，推动输变电工程的智能化建设。

在输变电工程的智能施工中，输变电工程数字化设计平台所发挥的作用集中体现于四个方面。第一，按照国家电网公司相关规范要求，对输变电工程数字化设计平台的技术指标与功能进行不断完善，可面向于输变电工程的结构、勘测、电气等多专业。在输变电工程的施工环节，输变电工程数字化设计平台主要是依据矢量参数模型、多源地理数据，可构建出三维仿真场景，可进行输电线路径规划、电气校验、杆塔排位、通道清理，并可以使输变电工程的智能施工处于全过程监控的状态[1]。第二，输变电工程中，路径方案优化比选至关重要，可以运用输变电工程数字化设计平台的“三维数字化选线”这一功能，进行换流站侧进出线方案的优化，要保证塔位更优，合理减少线路长度。在跨越方案的优化和比选过程中，可通过输变电工程数字化设计平台建构起三维模型，对跨越方案进行分析论证，避免在偏危险区域及河道内进行立塔作业，从而确保输变电工程跨越施工的安全性及合理性，同时有效降低工程造价。第三，在三维交叉跨越设计中，要利用好BIM技术进行线路跨越、钻越的设计施工，并灵活地调整与优化，如此有助于提高三维交叉跨越施工方案的科学性，利于减轻施工难度。三维场景中直观展示三维交叉跨越设计方案，进行智能通道清理、三维空间量算，判定出输变电线路路径所存在的房屋与林木。第四，输变电工程数字化设计平台中的三维空间分析技术、仿真技术、三维建模技术都发挥出重要作用，尤其是可以帮助施工人员提高施工的精细化程度与施工效率，且实现施工作业的可视化，比如有三维金具组装系统、三维跳线展示、三维场景中线路与附近房屋三维关系展示、线路平行距离校验，这对于实现输变电工程的智能施工意义重大。

二、推进全过程施工机械智能运行

当前的输变电工程中运用智能施工技术时，不能忽视或轻视全过程施工机械智能运行，有效改进输变电工程施工方法。在输变电工程的全过程施工机械智能运行中，强调机械化施工的标准化、专业化、智能化、先进性，重点抓好前期准备、人员培训、组织措施、过程管控这些环节。

在前期准备中，对进场的施工机械设备进行全方位的检查，确保机械设备的性能和质量都满足既定要求，所有机械设备都要有检测报告、合格证等手续。在人员培训中，按照计划开展人员培训活动，组织人员对输变电工程机械化施工实施方案进行学习与解读，掌握其中的技术要点，要求施工现场有输电线路施工机械智能运行的专家，全过程做好技术指导，帮助作业人员夯实业务水平。在组织措施中，需要验证施工机械智能运行的可行性，进行交底检查与进行流水线连续作业。所运用的反循环钻孔机、吊车、载货汽车这些机械设备发挥重要作用，均搭载智能控制系统，利用好传感器和无线通信技术，可以自主感知到环境信息与设备状态，便于准确对施工机械智能运行状态进行控制与调整。在过程管控中，对场地平整、临时道路修筑、物料装卸、物料搬运、基础开挖、混凝土搅拌、混凝土浇筑、铁塔组立、架线施工等施工任务进行全过程管控，同时确保机械设备处于有效运用状态，应搭建施工机械智能运行监管平台。比如在基础开挖作业中，主要运用旋挖钻机，铁塔组立时需要借助吊车整体吊装，牵张机放紧线，整个过程中既强调机械化作业，也需要在各种传感器的支持下进行监管，提高机械化作业质量管控水平[2]。架线施工中，主要是采用无人机展放导引绳，促进施工智能化与提高工作效率，且高空作业有所减少。所运用的张牵机放线设备具有智能化操作、操作方便等特点，相比于人力放线，张牵机放线设备的工作效率更高，并且可以有效进行导地线保护。

三、运用电缆智能敷设技术及系统

输变电工程中应注重电缆智能敷设技术及系统的运用，发挥好智能施工技术优势。目前来看，电缆智能敷设系统在输变电工程中有广泛运用，可以确保施工安全与施工质量。所使用的电缆展放装置、驱动装置、电动滑车、提升机、输送机均有智能技术的支持，可以确保施工作业的平稳顺畅，确保电缆有效穿隧道。

在使用的电缆智能敷设系统，主要是实现“总控一键启动，分控一键全停”这样的操控效果，搭载领先的可视化系统，使电缆敷设作业处于可视化状态，可确保电缆敷设的质量与安全。在电缆智能敷设过程中，头戴式智能视频系统、电缆智能敷设系统、双模式“四合一”气体检测仪、24伏安全电压照明灯带都是重要的智能化施工系统或技术，使电缆敷设施工的智能化水平与自动化水平有所提高。在机械组合方面，可考虑在智能技术手段的支持下协同发挥电缆驱动装置、电动电缆输送机、电缆展放装置、电动滑车的作用。详细言之，可以先将电缆盘放置于电缆驱动装置滚轮上，从电缆盘上端将电缆头引出，在电动展放装置加持下进行有效推动，依托于过渡支撑架转角滑轮组，确保电缆头顺利进入到隧道竖井，并通过竖直安装的电动智能输送机送入隧道。电缆智能敷设系统总控台对电动展放装置和电缆驱动装置进行直接控制，借助摄像头可以确保电缆智能敷设的可视化，所形成的施工场景视频信息具有多视角、全覆盖的特点，在此基础上进行远程控制与就地执行，可提高操控效率。除此之外，在输变电工程中可以考虑运用两套敷设装备，目的是进行相向敷设，可以提高施工整体效率，更好更快地完成电缆敷设任务。

四、结束语

应该说，智能施工技术在输变电工程中的运用已经常态化，有越来越多的智能施工技术得到运用与发展，对提高输变电工程施工效率及质量大有裨益，应非常重视智能施工技术的推广运用。电缆智能敷设技术及系统、基于BIM技术的输变电工程数字化设计平台都改进输变电工程施工方法，提高智能施工技术水平，后续要进一步加大研究力度，将更多的智能施工技术运用在输变电工程施工之中，更有效促进输变电工程的智能施工。

参考文献

[1]梁捷生,黄晓婧,柯泳超.输变电工程建设智能施工技术管理平台的研究[J].科学技术创新,2021(35):79-81.

[2]雷永桂,庄学成,蔡跃群.分析输变电工程建设智能施工技术[J].电气技术与经济,2021(02):30-32.