黃鵬嘉，王廣銘，丘仕能

（廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責任公司，廣西 南寧 530000）

0 引言

大藤峽水利樞紐工程位于珠江流域西江水系黔江干流大藤峽出口弩灘上，是國務院批準的172項節(jié)水供水重要工程，工程建設項目管理涉及項目立項、招標投標、規(guī)劃設計、項目施工、采購、驗收、移交等多個環(huán)節(jié)，涵蓋技術、資產(chǎn)、合同、質量、進度、安全、造價、檔案、運行的管理，以及觀測、維修等多個類別，具有專業(yè)性強、復雜度較高、多領域相結合的特點[1]。因此，需要通過大藤峽水利樞紐工程建設項目管理系統(tǒng)（以下簡稱大藤峽工程項目管理系統(tǒng)）的開發(fā)和應用，加強工程建設的全過程跟蹤和管理，加強投資計劃執(zhí)行的動態(tài)監(jiān)管，提高管理單位內部信息實時性、資源共享性、管理智能性和決策科學性。

1 用戶需求分析

1.1 功能需求

大藤峽水利樞紐工程建設的協(xié)同管理，需要以項目為單元，實現(xiàn)工程建設過程中多專業(yè)、部門、單位之間的信息交互和協(xié)調工作。信息是支撐系統(tǒng)發(fā)揮實效的基礎，大藤峽水利樞紐工程建設管理需要實時準確的信息支撐，實現(xiàn)各類信息的互聯(lián)互通和充分共享。項目管理系統(tǒng)需要通過一個可視化展示平臺，實現(xiàn)信息資源的“一站式”服務[2]。

1.2 接口需求

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)內部相關模塊之間需要達到相互聯(lián)系、協(xié)調工作的目標；同時，與財務管理、移民管理、物資采購管理、檔案管理、資產(chǎn)管理、工程資金監(jiān)管與審計安全、水利安全監(jiān)督等系統(tǒng)進行接口對接，以及門戶網(wǎng)站需要開放接口，從數(shù)據(jù)、應用等不同層面進行接口的分類，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的集成和互為調用。

1.3 安全需求

為保證大藤峽工程項目管理系統(tǒng)的安全運行，在遇到硬件損壞和軟件系統(tǒng)崩潰故障時，應能有效地避免信息丟失和破壞，并盡快恢復正常運行。系統(tǒng)安全需求主要有系統(tǒng)的物理、網(wǎng)絡設施、數(shù)據(jù)等的安全防護，以及身份認證與訪問控制、安全管理制度[3]。

1.4 性能需求

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)是個大型的、專業(yè)性強的應用系統(tǒng)項目，因此應具有大型信息化系統(tǒng)的常規(guī)性能要求。系統(tǒng)上線后，應保證用戶數(shù)大于300個，并發(fā)數(shù)大于50個，觸發(fā)響應時間為毫秒級，在其他性能方面需要具備穩(wěn)定性、可靠性、容錯性、易維護性、安全性、易擴展性、開放性。

2 業(yè)務分析

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)是大藤峽水利樞紐工程信息化建設的龍頭，應滿足以下要求：滿足工程建設過程流程化、規(guī)范化的要求；支持工程建設資金、質量、進度、合同、安全等的合理控制和精細化管理，實現(xiàn)工程建設管理過程中各類信息及業(yè)務流程的高效流轉和協(xié)同共享；能夠對工程建設管理中產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)進行有效地收集、整理、統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)和文檔的高效管理，為管理層提供可靠的輔助決策手段[4]。大藤峽工程項目管理系統(tǒng)業(yè)務模型如圖1所示。

圖1 大藤峽工程項目管理系統(tǒng)業(yè)務模型

3 系統(tǒng)設計

3.1 設計思路

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)設計思路如下：基于成熟的工程建設項目管理系統(tǒng)和進度計劃軟件定制開發(fā)；采用聯(lián)合開發(fā)、產(chǎn)權共享方式設計；強調用戶參與，保證與業(yè)務系統(tǒng)集成。大藤峽工程項目管理系統(tǒng)應充分利用云計算、大數(shù)據(jù)、仿真建模、移動互聯(lián)等新興技術，并在業(yè)務功能上彌補以往其他水利工程信息化建設過程中的不足，同時結合大藤峽水利樞紐工程項目管理的實際管理需求和特征，創(chuàng)新并快速完成系統(tǒng)開發(fā)建設工作。

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)的設計主要如下：

1）以進度為主線進行綜合計劃管理，不同的責任單位編制各自的計劃，計劃分為不同等級，不同級別計劃之間有內在關聯(lián)。

2）讓管理者記錄合同的全面信息，且記錄合同執(zhí)行的各項過程數(shù)據(jù)，通過對應關系和差值，以合同為主線，實現(xiàn)投資控制的根本目標。

3）將行業(yè)的質量和安全生產(chǎn)規(guī)范以結構化數(shù)據(jù)的形式，融入到項目管理系統(tǒng)中，通過可視化的手段將質量安全工作變得更加主動，最大程度地降低事故發(fā)生概率，保障質量安全。

4）以贏得值（掙值）思路貫穿項目生命周期，將綜合體現(xiàn)項目進度和成本執(zhí)行績效的贏得值管理體系引入到項目管理系統(tǒng)的建設過程中，提高項目管理和決策的科學性。

5）以電子認證體系作為保障，解決各系統(tǒng)中身份認證的問題，實現(xiàn)應用系統(tǒng)用戶信息資源共享和統(tǒng)一管理的電子政務安全支撐，確保業(yè)務操作的不可抵賴性。

3.2 總體框架

大藤峽工程項目管理信息系統(tǒng)總體框架如圖 2所示。

圖2 大藤峽工程項目管理系統(tǒng)總體框架

總體框架分析如下：

1）用戶。主要包括業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理、供應商等工程參建各方，為其提供協(xié)同工作平臺，實現(xiàn)各專業(yè)業(yè)務的流程化、一體化管理。

2）綜合門戶。綜合門戶可將系統(tǒng)內的辦公業(yè)務和信息服務集中到一個應用平臺，通過單點登錄，實現(xiàn)所有應用統(tǒng)一入口，提供個性化業(yè)務界面，以及結構清晰、內容可定制的信息服務，實現(xiàn)資源整合、全方位共享。

3）移動應用。主要包括事項待辦、流程審批、業(yè)務工作臺、關鍵績效（駕駛艙管理）、移動采集、系統(tǒng)管理等欄目，支持主流的移動終端，實現(xiàn)核心業(yè)務的移動辦理。

4）應用系統(tǒng)。主要包括以下2個管理層面：a. 項目管理層，體現(xiàn)項目管理基本理論，提供投資（成本）、進度、合同、質量、安全管理的功能，可對接成熟的項目管理軟件；b. 業(yè)務管理層，涵蓋水電開發(fā)工程設計、采購、施工管理的所有業(yè)務，與項目管理層緊密結合。

5）應用支撐。主要包括各類商業(yè)、開發(fā)類支撐軟件，以及通用服務平臺，提供統(tǒng)一的技術架構和運行環(huán)境，為大藤峽工程項目管理系統(tǒng)建設提供通用應用和集成服務。

6）數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)資源主要包括結構化及非結構化數(shù)據(jù)，結構化數(shù)據(jù)包括基礎、業(yè)務和空間等數(shù)據(jù)庫；非結構化數(shù)據(jù)包括文檔資料、音視頻等多媒體文件，以及空間圖層數(shù)據(jù)。

7）基礎設施?；A設施是支撐數(shù)據(jù)資源和應用系統(tǒng)運行的基礎環(huán)境，部署在虛擬化云平臺上，配置2臺集中式存儲服務器本地組成雙活熱備。同時配置2臺光纖交換機，2 臺存儲雙活仲裁交換機，1 臺仲裁服務器，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。云平臺服務器運行在模塊化機房中，模塊化機房具有微模塊、機房供配電、精密空調、動環(huán)監(jiān)控等子系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)控和保障服務器及應用的正常運行。

3.3 基本流程數(shù)據(jù)庫整編

參考國家及相關行業(yè)數(shù)據(jù)庫結構標準，建設大藤峽水利樞紐工程建設管理綜合數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)收集、整編、入庫流程，包括前期準備、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整編、數(shù)據(jù)審查與匯編、數(shù)據(jù)入庫、審查與復審、評審及驗收等，并通過邀請相關管理部門參與審查、評審環(huán)節(jié)，確保入庫的數(shù)據(jù)質量。根據(jù)收集、整編與錄入的原始數(shù)據(jù)資料類型確定不同的處理方式，具體流程如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)庫整編入庫基本流程

4 關鍵技術與模塊功能

4.1 關鍵技術

4.1.1 BIM 技術

BIM 建模精度與內容根據(jù) GB/T 51212—2016《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》要求確定，模型精度要求為 LOD300 等級，三維模型應滿足工程施工和運維的使用要求，為全專業(yè)全信息三維模型，須包含模型內容、結構、描述和構件信息，建立各類模型之間的裝配關系，電站三維模型采用 KKS 編碼?？稍谝韵鹿こ坦芾碇幸?BIM 技術：1）構件管理。實現(xiàn)工程模型構件結構用戶自定義組織，支持構件屬性添加擴展，建立工程模型構件與工程量清單的關聯(lián)關系。2）進度管理?？墒故┕みM度計劃及構件與任務關聯(lián)，支持 P6（Oracle Primavera P6）計劃導入，實現(xiàn)施工進度計劃與模型構件的關聯(lián)。3）質量安全管理。通過顏色區(qū)分驗收狀態(tài)，實現(xiàn)實時跟蹤。

4.1.2 支撐引擎

支撐引擎包括以下3種：1）流程引擎。實現(xiàn)對流程效率的監(jiān)控和意外處理，可以靈活配置流程，進行授權設置。2）搜索引擎。支持數(shù)據(jù)源管理，并對搜索參數(shù)、權限進行配置，實現(xiàn)索引的定時更新及對數(shù)據(jù)的管理。3）消息引擎。實現(xiàn)即時通訊、快速搜索、群發(fā)消息等功能，還支持文件共享、第三方統(tǒng)一消息、個性設置。

4.2 模塊功能

4.2.1 投資管理模塊

投資管理模塊能夠實現(xiàn)資金計劃編制和匯總功能，進行多維度與動態(tài)費用控制，輸出項目費用控制表，提供相應設計界面，實現(xiàn)每月資金計劃和預算的線上填報。

4.2.2 合同管理模塊

合同管理模塊能夠查詢并輸出合同付款臺帳及明細報表，實現(xiàn)合同防偽管理功能，提供相應設計界面，實現(xiàn)合同的立項、審批、支付、歸檔的無紙化。進度款審批流程平均耗時為 8.58 d，較線下流程（平均30d）至少提高3倍；支付申請流程平均耗時為 3.67d，較線下流程（平均30d）至少提高8倍。

4.2.3 進度管理模塊

進度管理模塊能夠支持工作結構分解（WBS），甘特圖、單代號網(wǎng)絡圖繪制，關鍵路徑實現(xiàn)及資源平衡等功能，并提供相應設計界面。

4.2.4 采購與物資管理模塊

采購與物資管理模塊能夠輸出材料收支存報表，具備供應商評價及管理功能，提供相應設計界面，實現(xiàn)工程物資管理中參建單位上報物資計劃、業(yè)務審批的無紙化。

4.2.5 施工管理模塊

施工管理模塊涵蓋日志、周報、月報、工程圖片、聯(lián)系單、竣工驗收管理，進場準備，現(xiàn)場問題管理，并提供相應設計界面。

4.2.6 質量管理模塊

質量檢驗和評定能夠與計劃 WBS 聯(lián)動，質量驗評結果能夠作為計量支付的依據(jù)，提供相應設計界面?？蓪崿F(xiàn)業(yè)主單位質量巡查問題的反饋、任務的下發(fā)，以及參建單位反饋整改措施的無紙化。

4.2.7 安全管理模塊

支持運營商 UIM 通信卡作為證書存儲介質，提供運營商證明文件。

4.2.8 其他模塊

還可以實現(xiàn)設計、技術咨詢、科研、審計、工程文檔的管理，以及綜合門戶、移動應用等模塊的功能。

5 創(chuàng)新及預測

5.1 “互聯(lián)網(wǎng) +”技術優(yōu)勢充分利用

結合大藤峽水利樞紐工程管理實際情況，創(chuàng)新性地開發(fā)基于 BIM 技術搭建的工程數(shù)字化交付平臺和移動 App 應用，以可視化強、移動辦公協(xié)同效率高等作為創(chuàng)新點，可幫助大藤峽業(yè)主實現(xiàn)工程建設及運維管理的數(shù)字化、遠程化、可視化、智能化、移動化作業(yè)，輔助大藤峽水利樞紐工程建設項目管理的科學決策。

5.2 IT 應用于項目管理和項目管理的 IT 應用并舉

本項目管理系統(tǒng)的建設將結合大藤峽水利樞紐工程的項目管理和 IT 的成熟度，堅持 IT 應用于項目管理和項目管理的 IT 應用并舉，最大化地創(chuàng)建工程建設項目管理系統(tǒng)。

5.3 投資預測

傳統(tǒng)的項目管理系統(tǒng)一般通過計劃（預算）與實際完成情況的對比進行控制，但無法依據(jù)當前執(zhí)行績效預測項目完成時的工期或費用。設計的大藤峽工程項目管理系統(tǒng)通過贏得值原理的應用，可以做到以下2點：1）現(xiàn)狀的評估。通過對監(jiān)測點實際數(shù)據(jù)與比較基準的對比，反映實際完成情況與計劃的差異。2）未來的預測，根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)率和預算完成情況，預測竣工時成本和進度[5]。就大藤峽水利樞紐工程而言，項目管理系統(tǒng)以工程項目合同作為基礎數(shù)據(jù)，將當前實際發(fā)生投資對比工程初步設計概算，并通過相關數(shù)據(jù)模型判斷當前某個項目的費用及進度是否合理，對進度慢、費用超支的項目每月統(tǒng)計后生成報表，給相關參建人員提供決策依據(jù)，便于對項目進度或投資概算進行調整。

6 結語

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)是大藤峽水利樞紐工程信息化建設的重點與核心，可為大藤峽水利樞紐工程從項目策劃到工程竣工及運行期管理等各個階段的業(yè)務管理過程提供全面、科學的信息化支撐，為勘測、設計、監(jiān)理、施工、科研、設備物資供應商等項目參與各方搭建起集成的信息共享與工作協(xié)同平臺，為高層管理提供量化的、可視化的決策支持。大藤峽工程項目管理系統(tǒng)的開發(fā)、應用、維護、優(yōu)化完善將貫穿于大藤峽工程整個建設周期。

大藤峽工程項目管理系統(tǒng)的建成也為工程建設提供了良好的現(xiàn)代化支撐，對工程建設過程關鍵點成果進行了數(shù)字化管理，為工程驗收和結算設計提供可靠的信息資源支撐。但項目管理系統(tǒng)涉及查詢數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)庫表反應速度可能相對緩慢，在后續(xù)維護中需要進一步完善。