“智慧工地”在電力工程中的應(yīng)用

周歡

淄博瑞安輸變電工程有限公司 山東淄博 255000

1 電力工程“智慧化”水平現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的變革和創(chuàng)新，推動(dòng)了項(xiàng)目監(jiān)管模式的不斷創(chuàng)新，提升了電力工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理的“智慧化”水平，從而實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目效益和價(jià)值的最大化。但是，電力行業(yè)工程管理的“智慧化”尚處于起步階段，在電力行業(yè)中除應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)、狀態(tài)診斷、智能巡檢系統(tǒng)，以及電網(wǎng)對(duì)山火、冰災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等各類自然災(zāi)害的安全預(yù)警體系外，在電網(wǎng)基建項(xiàng)目管理方面應(yīng)用較少，與現(xiàn)代化電網(wǎng)要求的信息化、數(shù)字化的要求還存在較大差距[1]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧電力集成系統(tǒng)框架

智慧電力集成系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)基于感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)搭建，各層采用信息資源共享和協(xié)同運(yùn)行的架構(gòu)形式。感知層通過(guò)各類型的傳感器、RFID 標(biāo)簽及相應(yīng)的讀寫設(shè)備等獲取建筑的有關(guān)信息，例如沉降、傾斜、關(guān)鍵鋼筋的形變及應(yīng)力大小。網(wǎng)絡(luò)層通過(guò) Zigbee、LoRaWAN、NB-IoT 等通信技術(shù)把物與物從物理上進(jìn)行連接通信，通信協(xié)議則負(fù)責(zé)設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及通信，建立通信的規(guī)則和統(tǒng)一格式，常見(jiàn)的有 REST/HTTP、MQTT 等。應(yīng)用層是在各種物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的支持下，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)形成的數(shù)據(jù)在智慧電力管理平臺(tái)上進(jìn)行分析并反饋到感知層執(zhí)行特定控制功能，包括控制物與物之間的協(xié)同，例如電力機(jī)器人搭接鋼筋；物與環(huán)境的自適應(yīng)，例如根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度及濕度；人與物的協(xié)作，包括塔吊危險(xiǎn)預(yù)警、基坑沉降預(yù)警等。

3 “智慧工地”在電力工程中的應(yīng)用

3.1 智慧工地布置

智慧工地有別于傳統(tǒng)電力工地，在建過(guò)程中集成了各類先進(jìn)技術(shù)，包括各類傳感器、自動(dòng)識(shí)別裝置、網(wǎng)關(guān)、路由器、服務(wù)器等設(shè)備及軟件技術(shù)平臺(tái)相關(guān)集成設(shè)施，以此實(shí)現(xiàn)勞務(wù)管理數(shù)字化，安全監(jiān)控常規(guī)化，資料教育信息化，推動(dòng)電力工程高質(zhì)量發(fā)展，提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平。

3.2 勞務(wù)管理

在電力企業(yè)增設(shè)智能化門禁，保障并提高務(wù)工人員的積極性、安全性。閘機(jī)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)便于安裝，免安裝布線，免終端運(yùn)維。識(shí)別準(zhǔn)入采用人臉 + 超高頻RFID 技術(shù)保證準(zhǔn)確性，能通過(guò)重新綁定進(jìn)行修正；通過(guò)“智能網(wǎng)關(guān)”，對(duì)接各種硬件設(shè)備。在基建施工條件下，手工繪制電子考勤區(qū)域，通過(guò) GPS、藍(lán)牙等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)線性工程的移動(dòng)考勤，并支持在冊(cè)工人數(shù)、在場(chǎng)工人數(shù)、日累計(jì)進(jìn)場(chǎng)數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)人數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)工人工種分布等分析和統(tǒng)計(jì)功能。同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)班組長(zhǎng)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，方便班組長(zhǎng)對(duì)工人進(jìn)行退場(chǎng)、考勤等操作。通過(guò)差異化的數(shù)據(jù)分析，從靜態(tài)拓展到項(xiàng)目進(jìn)展、預(yù)測(cè)、管控等。建設(shè)項(xiàng)目實(shí)名制登記流程為：供應(yīng)商資格預(yù)審登記→項(xiàng)目部維護(hù)→項(xiàng)目部管理人員維護(hù)→管理人員入場(chǎng)登記→分包分供單位維護(hù)→勞務(wù)班組登記→勞務(wù)人員入場(chǎng)登記→勞務(wù)人員退場(chǎng)登記[2]。

3.3 智能建筑工地視頻監(jiān)控

由于施工現(xiàn)場(chǎng)分布面廣、點(diǎn)多、量大，為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理工作增加了難度，容易發(fā)生不可預(yù)料的安全事故，為保證施工質(zhì)量、施工人員的人身安全和工地建筑材料及設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全，在施工現(xiàn)場(chǎng)引入互聯(lián)網(wǎng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的重點(diǎn)部位進(jìn)行全覆蓋監(jiān)控，不僅能對(duì)分散的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，減少人力的監(jiān)督和檢查，降低人力管理成本，同時(shí)還能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況、施工動(dòng)態(tài)和項(xiàng)目進(jìn)度。

3.4 智能工程升降機(jī)安全性

包含電梯的智能監(jiān)控、身份識(shí)別、聲光報(bào)警、貨物保護(hù)、有人保護(hù)、安全監(jiān)督管理系統(tǒng)對(duì)工程升降機(jī)的遠(yuǎn)程鎖進(jìn)行智能管理等，最大的優(yōu)勢(shì)就是:安全高效的應(yīng)用靈活性，環(huán)境污染小，實(shí)現(xiàn)了綠色建筑。

3.5 施工現(xiàn)場(chǎng)人員二維碼運(yùn)用

施工現(xiàn)場(chǎng)的二維碼應(yīng)用日益廣泛，通過(guò)二維碼技術(shù)應(yīng)用于勞務(wù)實(shí)名制管理、人員的教育與交底。施工現(xiàn)場(chǎng)可以將制度文件，施工方案，安全技術(shù)交底均制作為二維碼，設(shè)置在每棟樓的進(jìn)出安全通道內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)人員可隨時(shí)掃碼學(xué)習(xí)；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)實(shí)量結(jié)果制作成二維碼上墻，可隨時(shí)掃碼查看每個(gè)實(shí)體構(gòu)件的實(shí)測(cè)實(shí)量結(jié)果，這些都大大提升了施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理效率[3]。

3.6 塔機(jī)、升降機(jī)

由于施工作業(yè)面較高，如果發(fā)生故障，極易造成群死群傷。通過(guò)對(duì)塔吊司機(jī)實(shí)行IC卡/人臉識(shí)別/指紋識(shí)別實(shí)名制管理，進(jìn)行有效監(jiān)管。在塔機(jī)和升降機(jī)的使用中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在塔機(jī)吊鉤處安置高清攝像頭，以便在塔機(jī)操作室實(shí)時(shí)顯示吊鉤圖像，杜絕盲吊和降低隔山吊安全隱患。安裝重量傳感器，進(jìn)行智能力矩監(jiān)控，自動(dòng)采集每吊重量，在司機(jī)室內(nèi)實(shí)時(shí)顯示每吊重量，司機(jī)隨時(shí)可看。每塔均安裝防碰撞監(jiān)控設(shè)備，對(duì)塔吊作業(yè)狀態(tài)（轉(zhuǎn)角、半徑、塔高等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，塔吊具備智能識(shí)別和判斷碰撞危險(xiǎn)區(qū)域的功能。大臂進(jìn)入碰撞危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)立即開(kāi)始聲光預(yù)警，距離越近，報(bào)警越急，及時(shí)提醒塔吊司機(jī)停止危險(xiǎn)方向的操作。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)前電力工程施工的難度不斷加大、過(guò)程不斷復(fù)雜、要求也越來(lái)越高，創(chuàng)建智慧工地是電網(wǎng)工程施工模式發(fā)展的必然趨勢(shì)。智慧工地依托信息技術(shù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行覆蓋式的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)施工報(bào)檢、質(zhì)量管理、勞務(wù)管理、安全施工、綠色施工等方面的數(shù)據(jù)化管理，有效提升管理效益和管理能力，推動(dòng)電力工程施工向自動(dòng)化、智能化、智慧化方向發(fā)展。