武漢中超電網(wǎng)建設(shè)監(jiān)理有限公司 張紅斌

1 智能化施工流程

智能化施工技術(shù)主要包括四個(gè)方面。一是工程施工階段，這一階段是工程施工中重要的階段，工程建設(shè)活動(dòng)中的安全與質(zhì)量管理等方面直接影響到工程施工質(zhì)量、進(jìn)度與安全，需要運(yùn)用智能化施工技術(shù)對(duì)工程施工階段進(jìn)行全面優(yōu)化與管控。二是施工準(zhǔn)備階段，這一階段施工人員需要積極地配合智能化施工技術(shù)實(shí)施施工準(zhǔn)備工作，確保智能化施工技術(shù)能夠順利開(kāi)展并順利實(shí)施。三是施工過(guò)程中作業(yè)人員需不斷提高自身技能與業(yè)務(wù)水平，不斷優(yōu)化施工流程與方法，并以此為基礎(chǔ)不斷優(yōu)化施工方案。四是施工質(zhì)量控制等方面。

1.1 施工準(zhǔn)備

智能化施工技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)工程建設(shè)中主要是利用現(xiàn)代信息技術(shù)和通信技術(shù)在電網(wǎng)工程建設(shè)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)施工計(jì)劃、物資管理、施工安排等方面的優(yōu)化與管控，從而有效地保障工程建設(shè)活動(dòng)順利進(jìn)行以及實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)工程建設(shè)活動(dòng)中對(duì)資源的合理配置。在這一階段主要是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全面清理整治，保證施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的各種設(shè)施能夠按照智能化施工技術(shù)要求進(jìn)行相應(yīng)布置，同時(shí)針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題展開(kāi)及時(shí)處理與修復(fù)。施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)還需要制定科學(xué)合理、實(shí)用、符合工程施工實(shí)際情況以及便于施工開(kāi)展的施工方案與計(jì)劃。

1.2 智能檢測(cè)

基本極限學(xué)習(xí)機(jī)作為隨機(jī)隱含層的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，極限學(xué)習(xí)機(jī)算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 極限學(xué)習(xí)機(jī)算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的表達(dá)式為：

式中，ai為連接輸入層和隱藏層節(jié)點(diǎn)的輸入權(quán)重；bi為隱藏層節(jié)點(diǎn)的閾值；G(ai,bi,xj)為隱藏層的激勵(lì)函數(shù)；βi為連接隱藏層和輸出層的輸出權(quán)重；N為輸入層的輸入數(shù)據(jù)xj的維數(shù)。

將極限學(xué)習(xí)機(jī)算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖與式（1）相結(jié)合，能夠得出輸入數(shù)據(jù)通過(guò)隱藏層激勵(lì)函數(shù)從N維空間映射到L維空間。與傳統(tǒng)算法相比較而言，該算法不僅能夠獲得預(yù)測(cè)誤差最小值，而且能使輸出權(quán)值β最小，即其中H是ELM算法的隱藏層矩陣，其表達(dá)式為：

輸出權(quán)重向量β與目標(biāo)值O表達(dá)式為：

當(dāng)激勵(lì)函數(shù)hi(x)已知時(shí)，通常使用基本ELM算法。當(dāng)激勵(lì)函數(shù)hi(x)未知時(shí)，通過(guò)引入該函數(shù)可以獲得較好的回歸預(yù)測(cè)精度。

ELM-K網(wǎng)絡(luò)特征的表達(dá)式為：

式中，C代表還未優(yōu)化的參數(shù)；ΩELM代表選用核函數(shù)。通常情況下選取高斯核函數(shù)，其表達(dá)式為：

式中：γ代表還未優(yōu)化的參數(shù)。

在引入高斯核函數(shù)后，把隱藏層矩陣從N×L維轉(zhuǎn)換成N×N維的形式。需要采用核函數(shù)，通過(guò)激勵(lì)函數(shù)組成的隱藏層矩陣H不需要知道與要解決問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的函數(shù)。

工程檢測(cè)過(guò)程中需要遵循三個(gè)方面的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，一是高質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：高質(zhì)量檢測(cè)需要遵守較高標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)智能檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題和不足。二是高質(zhì)量檢測(cè)方式：工程檢測(cè)過(guò)程中還需要借助高精度光學(xué)掃描技術(shù)與紅外成像技術(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行有效地分析與處理。三是高質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中所存在一定數(shù)量缺陷。智能檢測(cè)將這些缺陷直接轉(zhuǎn)化為質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖與統(tǒng)計(jì)表。智能檢測(cè)將缺陷問(wèn)題轉(zhuǎn)化為質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖與統(tǒng)計(jì)表將問(wèn)題結(jié)果轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分析表與統(tǒng)計(jì)表通過(guò)智能技術(shù)統(tǒng)計(jì)出一系列數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。

2 智能化施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

通過(guò)對(duì)智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)其具有以下幾個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。一是智能化施工技術(shù)能夠有效提高施工效率。因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中，智能化施工技術(shù)能夠有效提升施工作業(yè)效果和質(zhì)量，同時(shí)智能化施工技術(shù)還能夠提高施工作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。例如，智能化施工技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能施工調(diào)度、智能施工評(píng)價(jià)等功能。二是智能化施工技術(shù)可以減少施工人員數(shù)量。三是智能化施工技術(shù)還能減少施工作業(yè)所需要耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力等資源。

2.1 施工人員數(shù)量減少

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，在我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域中，有約80%的工程建設(shè)項(xiàng)目都存在不同程度的人員數(shù)量增長(zhǎng)情況，這就導(dǎo)致很多施工項(xiàng)目都存在不同程度的人員不足問(wèn)題。然而，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目都將工程施工建設(shè)環(huán)節(jié)納入智能化建筑施工過(guò)程中[1]。通過(guò)對(duì)智能化建筑施工技術(shù)實(shí)施過(guò)程中施工人員數(shù)量減少情況進(jìn)行分析可知，智能化建筑施工技術(shù)不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工作業(yè)流程智能化和作業(yè)質(zhì)量精細(xì)化控制，而且還能夠有效減少施工作業(yè)人員數(shù)量，從而達(dá)到節(jié)約人工成本和提高工人工作效率等目的。根據(jù)相關(guān)研究顯示，智能化建筑施工技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化施工作業(yè)。這是因?yàn)樵谥悄芑ㄖ┕ぴO(shè)備方面出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新產(chǎn)品。例如，無(wú)人化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)施工設(shè)備無(wú)人化操作并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電功能（無(wú)人機(jī)械設(shè)備僅能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單通電并進(jìn)行充電)；智能化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化操作并將其控制在可操作范圍內(nèi)（以電力工人為例)；智能設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)智能化作業(yè)人員管理及作業(yè)指導(dǎo)等功能（以電力工人為例）。

2.2 提高施工作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性

在電網(wǎng)工程的建設(shè)過(guò)程中，為確保施工作業(yè)更加安全，智能施工技術(shù)在進(jìn)行施工作業(yè)過(guò)程中會(huì)更加注重施工作業(yè)本身。例如，在進(jìn)行人工焊接作業(yè)過(guò)程中，由于人工焊接作業(yè)難度較大，極易發(fā)生事故。為了確保施工作業(yè)的安全，在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，施工人員需要采取相應(yīng)措施將焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素消除干凈[2]。這是因?yàn)橹悄芑┕ぜ夹g(shù)的施工作業(yè)方式較為簡(jiǎn)單，這就要求施工人員必須按照智能化施工技術(shù)操作要求進(jìn)行作業(yè)，否則很容易發(fā)生事故。在智能化施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，智能施工調(diào)度系統(tǒng)還能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)施工作業(yè)是否滿足設(shè)計(jì)要求。在智能化施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中還可以對(duì)智能化施工技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.3 減少施工作業(yè)的工作量

電力工程的施工作業(yè)往往具有許多復(fù)雜的環(huán)節(jié)，例如，在高壓變電站工程中，電力工程施工人員需要對(duì)高壓變電站進(jìn)行施工，同時(shí)需要對(duì)高壓變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試。這就要求施工人員需要掌握大量專(zhuān)業(yè)知識(shí)，這些知識(shí)不僅存在于電力工程施工技術(shù)當(dāng)中，同時(shí)也存在于施工人員的日常生活當(dāng)中。此外，當(dāng)電力工程施工人員在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，其還需要從事一些機(jī)械和工程作業(yè)，這就導(dǎo)致電力工程施工人員需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行機(jī)械與工程作業(yè)，進(jìn)而導(dǎo)致電力工程施工費(fèi)用較高。而在進(jìn)行電氣工程施工時(shí)，電氣作業(yè)人員需要依靠大量勞動(dòng)力進(jìn)行施工作業(yè)。在電力工程施工過(guò)程中，電力工程施工人員需要與工程施工人員密切配合作戰(zhàn)。通過(guò)利用智能化技術(shù)進(jìn)行電力工程施工作業(yè)管理工作，電力施工人員只需要按照智能化施工技術(shù)操作流程進(jìn)行操作就可以完成電力工程施工作業(yè)。

3 智能施工在電網(wǎng)工程中的應(yīng)用措施

為保障智能施工技術(shù)的高效應(yīng)用，必須結(jié)合實(shí)際工作情況進(jìn)行合理應(yīng)用。因此，需要從以下兩個(gè)方面入手開(kāi)展具體工作。

一方面是掌握基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)。基態(tài)運(yùn)行狀態(tài)基礎(chǔ)上，斷面支路不過(guò)載，其表達(dá)式為：

式中，Pli，0所描述的是無(wú)預(yù)期事故情況下該段li支路的有功功率；Pmaxli所描述的是該支路的額定有功功率；cli，0所描述的是地面模式下的電網(wǎng)工程施工設(shè)備容量控制系數(shù)，通常取值范圍即[0.8，0.9]。

N- 1預(yù)期事故下斷面支路不過(guò)載，即：

式中，Pli，s表示第s次N- 1 預(yù)期事故基礎(chǔ)上li斷面支路的有功功率；φ代表斷面支路N- 1預(yù)期事故的集合；cli，s代表列聯(lián)情況下的設(shè)備容量控制系數(shù)，通常取值范圍即[1.3，1.6]。

節(jié)點(diǎn)電壓約束式如下：

式中，N代表與約束分支相關(guān)的節(jié)點(diǎn)數(shù)；Vk代表第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值。

另一方面是需要加強(qiáng)技術(shù)人員管理。在開(kāi)展智能施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)需提高技術(shù)人員整體素質(zhì)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員、相關(guān)工程施工人員、政府職能部門(mén)以及第三方中介機(jī)構(gòu)等多種渠道，將智能施工技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)過(guò)程中。還需要充分發(fā)揮智能化施工技術(shù)作用[3]?，F(xiàn)階段我國(guó)智能工程技術(shù)水平不夠成熟、不能很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要。因此，必須在工程建設(shè)過(guò)程中充分發(fā)揮智能施工技術(shù)作用，充分發(fā)揮工程施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)。再次，要確保智能化施工技術(shù)在施工過(guò)程中不斷完善與發(fā)展。

當(dāng)前，智能施工技術(shù)已經(jīng)在電力工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，而且還在不斷發(fā)展和完善中。要想全面提升智能施工技術(shù)水平及其工作效率，必須重視建設(shè)和使用相結(jié)合、適應(yīng)發(fā)展要求、具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的智能化施工技術(shù)和管理手段[4]。要重視人工智能技術(shù)在電力工程建設(shè)中應(yīng)用。智能建設(shè)技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，可以通過(guò)機(jī)器自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)施工工藝操作以及施工質(zhì)量控制。借助人工智能技術(shù)推動(dòng)電力工程建設(shè)現(xiàn)代化管理進(jìn)程，通過(guò)加強(qiáng)工程管理人員培訓(xùn)以及合理利用智能技術(shù)等多種方式提升智能化施工技術(shù)水平和工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

智能化技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，其是一種新興的施工技術(shù)，具有一定智能化程度，因此施工企業(yè)要積極應(yīng)用智能化技術(shù)以提高整個(gè)工程建設(shè)活動(dòng)的效率。同時(shí)，智能化施工技術(shù)在整個(gè)工程建設(shè)活動(dòng)中具有十分重要的作用。在工程建設(shè)活動(dòng)中，智能化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種功能。為了提高電網(wǎng)施工項(xiàng)目的建設(shè)效率與質(zhì)量，企業(yè)要積極結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)工程建設(shè)工作中遇到各類(lèi)問(wèn)題，并積極研究解決方法。利用智能化施工技術(shù)提升施工效率與質(zhì)量，從而保證工程建設(shè)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)展。當(dāng)然智能施工技術(shù)在工程建設(shè)過(guò)程中還存在一定需要注意的重點(diǎn)，企業(yè)要在綜合考慮實(shí)際情況的基礎(chǔ)上正確選擇與應(yīng)用智能化施工技術(shù)，合理運(yùn)用智能施工技術(shù)優(yōu)化工作流程與標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而有效提高施工質(zhì)量和工程建設(shè)效率。