李 冉

（國網(wǎng)伊犁伊河供電有限責任公司，新疆 伊犁哈薩克自治州 835000）

2020年6月13日，國家發(fā)改委首次就“新基建”范圍給出明確定義，涵蓋“三大方面、七大領(lǐng)域”。“三大方面”指：信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。①信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，指的是基礎(chǔ)設(shè)施基于新興信息技術(shù)衍生而來，如5G、物聯(lián)網(wǎng)等通信設(shè)施，人工智能、區(qū)塊鏈等智能設(shè)施以及數(shù)據(jù)中心等算力設(shè)施；②融合基礎(chǔ)設(shè)施，指的是傳統(tǒng)設(shè)施在新興智能、通信技術(shù)支撐的背景下發(fā)展而來的設(shè)施，如智能交通、智慧能源等；③創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，指的是科研、創(chuàng)新技術(shù)、發(fā)明創(chuàng)造等方向，如大型科學(xué)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等?！捌叽箢I(lǐng)域”指：5G基建、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、特高壓、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車充電樁、城際軌道交通。無論是“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展還是新基建的提出，都可以看出信息化、智能化已是現(xiàn)代化建筑設(shè)施體系的重要環(huán)節(jié)，是助力產(chǎn)業(yè)升級、打造數(shù)字經(jīng)濟的重要手段。

為推進建筑工業(yè)化、數(shù)字化以及智能化的升級，加快建造方式轉(zhuǎn)變，推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，制定本指導(dǎo)意見。促進建筑工業(yè)和新技術(shù)高度結(jié)合，在建設(shè)過程中增強建筑信息模型（BIM）、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通信、人工智能、區(qū)塊鏈等方向的協(xié)同與創(chuàng)新應(yīng)用。加強技術(shù)攻關(guān)，加強核心技術(shù)研發(fā)工作，推動技術(shù)的轉(zhuǎn)移和實際應(yīng)用，突破智能控制、信息采集、質(zhì)量管理、故障診斷等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，深入探索人工智能、人機協(xié)同等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程，研制自主可控的系統(tǒng)性、集成化平臺。在這樣的背景下，我國電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)工作同樣被推上軌道，本文著重對該工作發(fā)展方向和應(yīng)用方案進行詳細的闡述。

1 電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)應(yīng)用發(fā)展方向

1.1 國家電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)應(yīng)用方向

（1）響應(yīng)國家新基建號召，推動電網(wǎng)快速發(fā)展、助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。中央號召的“七大領(lǐng)域”與電網(wǎng)公司發(fā)展關(guān)系密切，要做到“加快現(xiàn)代信息通信技術(shù)推廣應(yīng)用”等“三個加快、一個加強”，為促進電網(wǎng)發(fā)展、推動轉(zhuǎn)型升級等提供重要機遇。

（2）響應(yīng)國網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)號召，積極推動三維設(shè)計成果在施工階段的應(yīng)用。2018年7月，國網(wǎng)基建部印發(fā)《國家電網(wǎng)有限公司關(guān)于全面應(yīng)用輸變電工程三維設(shè)計及建設(shè)工程數(shù)據(jù)中心的意見》（國家電網(wǎng)基建 〔2018〕585號），要求扎實推動三維設(shè)計在建設(shè)管理、施工組織等環(huán)節(jié)的標準化應(yīng)用，探索利用三維設(shè)計成果進行過程標準化管理，嘗試在碰撞檢測、模擬施工、節(jié)省成本、節(jié)約工期以及對物料、設(shè)備資源動態(tài)管控等方面，積極探索總結(jié)經(jīng)驗，提升工程質(zhì)量和綜合效益。

（3）響應(yīng)國網(wǎng)基建部基建全過程建設(shè)號召，提升現(xiàn)場感知能力。國網(wǎng)基建部印發(fā)的《國家電網(wǎng)基建〔2020〕88號》文中，明確要求開展依托電力物聯(lián)網(wǎng)，實施基建數(shù)字化管理平臺的建設(shè)。并指出：基建項目的現(xiàn)場感知能力仍需提升，工程現(xiàn)場自動感知技術(shù)手段單一，各專業(yè)功能開發(fā)不均衡，終端集成度較低，現(xiàn)場應(yīng)用便捷性不高等問題。

1.2 南方電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)應(yīng)用方向

（1）響應(yīng)國家新基建號召，推動電網(wǎng)快速發(fā)展，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。發(fā)展公司與服務(wù)區(qū)域協(xié)同發(fā)展的路子。圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略，做好資源配置、數(shù)字信息化、技術(shù)創(chuàng)新等平臺的建設(shè)，支撐公司快速轉(zhuǎn)型。

（2）響應(yīng)“數(shù)字南網(wǎng)” 建設(shè)號召，助力“大云智物移”。根據(jù)《南方電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字南網(wǎng)建設(shè)行動方案》要求，南方電網(wǎng)公司為加強數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字南網(wǎng)建設(shè)，成立了公司數(shù)字南網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，負責公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字南網(wǎng)建設(shè)的頂層設(shè)計、總體布局和戰(zhàn)略決策。將深度應(yīng)用基于云平臺的互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，實施“4321”建設(shè)方案，即建設(shè)四大業(yè)務(wù)平臺，三大基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)兩個對接，建設(shè)完善一個中心。

2 電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)應(yīng)用方案

（1）利用BIM模型實現(xiàn)工程進度可視化模擬，增強工程進度的信息化管理。傳統(tǒng)的項目進度管理方式信息分散，工程實際進度信息展示不直觀、不及時，已無法適應(yīng)現(xiàn)代化的施工進度信息管理需求；并且由于不同專業(yè)對項目的理解不同及溝通不足，一旦供應(yīng)方與施工需求不匹配，便會對施工進度產(chǎn)生不良影響；BIM技術(shù)將時間因素融入到了三維模型中，明確三維模型各部分的進度計劃，便于各方人員根據(jù)需要尋找信息，使工程進度管理高效便捷。

（2）BIM+VR新技術(shù)，提升項目安全、質(zhì)量、技術(shù)管理能力。安全教育屬于管理的范疇，對象是人，高效管理的前提是使員工能夠自覺遵守規(guī)范。一般情況下，施工現(xiàn)場人員不穩(wěn)定，流動性較大，臨時工、農(nóng)民工較多，缺少安全教育，安全意識淡薄。即便開展了職工三級教育工作，但這些教育的內(nèi)容呈現(xiàn)陳舊化、簡單化、公式化的特點，針對性很弱，很難達到理想的教育效果。而當前迅速發(fā)展的VR技術(shù)屬于計算機仿真技術(shù)的一種，創(chuàng)建以假亂真的虛擬世界，這種模擬環(huán)境可以實現(xiàn)擁有信息交互的三維動態(tài)視景及行為展現(xiàn)，使用戶沉浸到該環(huán)境中。將三維設(shè)計BIM模型與VR技術(shù)結(jié)合，通過構(gòu)建虛擬現(xiàn)實場景，用戶可以獲得良好的可視化印象，實現(xiàn)交互設(shè)計。如此，可大大提高安全教育的效率，實現(xiàn)工程項目施工過程中質(zhì)量、安全、技術(shù)等的真實感受，提升項目質(zhì)量、安全、技術(shù)管理能力。

（3）建設(shè)智慧工地管理平臺，為工程項目人員、車輛、特種設(shè)備、安全、質(zhì)量、綠色施工管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。工程項目建設(shè)地點偏遠、分散，企業(yè)對項目工地的監(jiān)管（人員、車輛、安全、質(zhì)量、技術(shù)應(yīng)用、環(huán)境監(jiān)測、技經(jīng)）難度大；傳統(tǒng)的管理模式已無法滿足現(xiàn)場管理需求，亟需建設(shè)集中管控平臺，解決遠程監(jiān)管難的需求。

（4）建設(shè)定位系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)人員健康隱患、快速定位與預(yù)警。工地現(xiàn)場施工人員多而分散且呈現(xiàn)管理粗放，出現(xiàn)緊急情況無法快速定位及有效的預(yù)警，現(xiàn)場人員健康隱患等因素，導(dǎo)致現(xiàn)場管理難度大。

（5）建設(shè)人員管理系統(tǒng)，規(guī)避現(xiàn)場安全管理風險。工地現(xiàn)場人員復(fù)雜多變，人員具有很強的流動性，施工人員誠信度差異化，管理難度大，施工現(xiàn)場工種包括鋼筋工、混凝土工、砌筑工、木工、電工、焊工、油漆工、水暖工、架子工（搭設(shè)腳手架）、機械工、測量放線工以及輔（雜）工等，由于工種種類多、隊伍復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的方法很難跟蹤員工身份，缺失黑名單數(shù)據(jù)庫，且工地現(xiàn)場屬開放式場地，外來閑雜人員不時出沒其中，這些都為施工現(xiàn)場的埋下安全隱患。

（6）建設(shè)車輛管理系統(tǒng)，規(guī)避物資安全管理風險。工地現(xiàn)場外來車輛進出復(fù)雜，物資被盜風險隱患，車輛信息歷史記錄追溯難等問題，以傳統(tǒng)的手動登記放行方式已無法滿足現(xiàn)場生產(chǎn)安全管理需求。

（7）建設(shè)車輛定位系統(tǒng)，實時定位物流、企業(yè)車輛位置與車速。傳統(tǒng)的人工登記、跟蹤模式費時費力，效率低下，缺乏信息化智能手段；工地現(xiàn)場可能存在企業(yè)車輛公車私用現(xiàn)象，企業(yè)車輛缺乏有效安全監(jiān)管（車輛位置、分布、速度監(jiān)測），物流貨車車輛實時位置信息缺失，導(dǎo)致相關(guān)車輛存在安全隱患。

（8）建設(shè)智能AI視頻監(jiān)控系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安全隱患并語音警示。工地施工區(qū)域以傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署方式已不能滿足現(xiàn)場安全管理需求，缺少主動發(fā)現(xiàn)習慣性違章事件、場景學(xué)習、數(shù)據(jù)整合等智能化信息技術(shù)手段并現(xiàn)場語音提醒警示。人員違章識別場景主要包含：人員是否佩戴安全帽、登高作業(yè)是否穿戴安全帶、人員是否越界、人員聚眾徘徊、人員入侵、人員吸煙、人員正確著裝以及明煙、明火場景識別。

（9）建設(shè)塔機安全監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提前預(yù)警。塔吊特種設(shè)備為高發(fā)事故重大危險源、對特種操作人員的持證上崗及安全操作規(guī)范、設(shè)備安全運行的參數(shù)是否符合標準，吊鉤盲區(qū)，單靠傳統(tǒng)人力巡檢排查難度大，工作效率低，而且很難全程保持、全方位的監(jiān)督管理，監(jiān)管漏洞出現(xiàn)概率較大。

（10）建設(shè)施工電梯運行監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提前預(yù)警。施工電梯特種設(shè)備為高發(fā)事故重大危險源、對特種操作人員的持證上崗、設(shè)備運行的速度、超載、開關(guān)門狀態(tài)、高度數(shù)據(jù)監(jiān)測，單靠傳統(tǒng)人力巡檢排查，難度大，工作效率低，而且難以做到全過程、全方位的監(jiān)督管理，容易出現(xiàn)監(jiān)管漏洞。

（11）建設(shè)深基坑支護監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提前預(yù)警。深基坑工程為事故高發(fā)危險源，深基坑工程的開挖對周圍的建（構(gòu)）筑物容易產(chǎn)生影響，影響嚴重將危及相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。深基坑屬于臨時工程，安全儲備一般不高，但該類工程平均造價很高，通常投入的安全資金少，因此風險性較大，一旦事故發(fā)生，將造成嚴重的社會影響。常見事故原因：圍護體系崩潰，基坑大面積滑坡；支護結(jié)構(gòu)傾斜，水平位移太大；支護結(jié)構(gòu)及被維護土體處于損壞狀態(tài)；基坑周邊道路、地下管網(wǎng)設(shè)施變位、開裂和坍塌；基坑周圍土體變形過大，鄰近建（構(gòu)）筑物傾斜、開裂、甚至坍塌；錨桿抗拉拔故障；流沙、管涌損壞導(dǎo)致的工程損失；承受手頭壓力的防水部件出現(xiàn)超容許的滲漏；基坑底回彈、隆起過大；基坑周圍復(fù)雜的施工 環(huán)境。

（12）建設(shè)高支模防護監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提前預(yù)警。高支模工程為重大危險源，事故造成的危害極為嚴重，容易造成群死群傷事件。主要原因分析：①設(shè)計方面：項目設(shè)計人員不能很好地掌握高大空間支撐體系的技術(shù)特性，對結(jié)構(gòu)參數(shù)計算出錯，或參數(shù)選擇不可續(xù)；沒有準確推算模板支撐體系荷載或計算參數(shù)不全，沒有合理納入附加荷載的部分和立桿的偏心受壓影響問題；選取不合理的模型等。設(shè)計構(gòu)造措施設(shè)置不足。②選材方面：選擇質(zhì)量不合格的鋼管和扣件；采用了老舊的、性能不穩(wěn)的結(jié)構(gòu)件。③施工方面：未按照標準規(guī)范搭建支撐架構(gòu)；施工方案沒有或過于簡單；澆筑流程錯亂；支模架靠東西，穩(wěn)定性不高；澆筑與加固交叉作業(yè)；未等混凝土養(yǎng)護足夠就提前拆模。高支模大部分用于高大建筑和橋梁（混凝土）的現(xiàn)澆和養(yǎng)護階段，混凝土現(xiàn)澆是一次性成形，混凝土澆筑過程中，高支模整體結(jié)構(gòu)不斷承受荷載，人工全面監(jiān)測（傾斜、軸力、載重負荷、沉降、位移等數(shù)據(jù)）比較困難，無法全過程、全方面監(jiān)測。

（13）建設(shè)火災(zāi)煙霧報警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提前預(yù)警。火災(zāi)危害不僅會帶走生命且易造成巨大的財產(chǎn)損失，預(yù)防措施顯得尤為重要，目前工地的生活區(qū)、辦公區(qū)、室內(nèi)施工作業(yè)區(qū)臨時用電不規(guī)范、大功率電器的使用，往往是導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的重要原因，傳統(tǒng)方式是通過人員巡檢模式，費時費力、盲區(qū)，巡檢效率低下，無法全過程、全方面監(jiān)測、缺乏有效的火災(zāi)預(yù)警機制，隨著行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)方式已不能滿足現(xiàn)場安全管控要求。

（14）建設(shè)環(huán)境監(jiān)測與降塵噴淋聯(lián)動系統(tǒng)，落實施工揚塵專項治理政策要求，響應(yīng)綠色文明施工。工地現(xiàn)場缺失針對施工區(qū)域環(huán)境的揚塵（PM 2.5、PM10）、噪音排放的監(jiān)測，施工過程環(huán)境污染監(jiān)測困難，揚塵、噪聲的監(jiān)測工作存在周期長、數(shù)據(jù)量大的特點，方式陳舊，耗費人力，工作效率低，記錄的數(shù)據(jù)主觀。

（15）建設(shè)工地廣播系統(tǒng)，及時預(yù)警、聯(lián)動播報安全事件。工地現(xiàn)場缺乏應(yīng)急事件指揮、應(yīng)急廣播、安全事故教育學(xué)習、宣貫、聯(lián)動報警事件、違章事件等播報警示手段。

3 結(jié)語

在當前我國建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進展的背景下，仍然存在質(zhì)量不高等問題，需要繼續(xù)推進建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級。在電網(wǎng)基建智慧工地建設(shè)應(yīng)用方面，一方面，深入理解國家發(fā)展需求，響應(yīng)國家號召，把握應(yīng)用方向；另一方面，要充分結(jié)合新一代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢。加強互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、無線通信、人工智能等新技術(shù)的集成和應(yīng)用，探索具備人機協(xié)調(diào)、自主學(xué)習等智能平臺的應(yīng)用，開發(fā)自主可控的新一代智慧工地監(jiān)管平臺。