特高壓換流站工程建設(shè)利用信息化提升管控能力研究

李旸+陳緒德+宋明

摘要：文章所述項目立足于特高壓直流工程建設(shè)管控能力現(xiàn)狀，通過對大規(guī)模工程集中建設(shè)管控信息化理論的總結(jié)，在分析特高壓直流換流站現(xiàn)場建設(shè)過程自身特點的基礎(chǔ)上，進(jìn)行充分的調(diào)研分析和理論研究，給出了利用信息化提升管控能力的建議方向和措施。

關(guān)鍵詞：特高壓直流工程；換流站；建筑信息模型；工程管理系統(tǒng)；工程建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）33-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.010

1 研究背景

十三五規(guī)劃指出：“特高壓電網(wǎng)要在2020年建成東部、西部同步電網(wǎng)，投運19項直流工程，總體形成送、受端結(jié)構(gòu)清晰，交、直流協(xié)調(diào)發(fā)展的骨干網(wǎng)架?！卑凑諊译娋W(wǎng)公司“十三五”規(guī)劃，2016年公司承擔(dān)“一投產(chǎn)、四在建、五開工、四準(zhǔn)備”建設(shè)任務(wù)。

根據(jù)國家電網(wǎng)公司規(guī)劃，2020年將建成27回特高壓直流工程。這些信號標(biāo)志特高壓電網(wǎng)從國家戰(zhàn)略層面上將進(jìn)入全面加快建設(shè)的新階段。作為國家電網(wǎng)公司總部層面特高壓直流工程建設(shè)管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直流公司的工程建設(shè)管控方面必將面臨嚴(yán)峻的考驗。

2 工具模型

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。它基于參數(shù)模型整合建設(shè)工程相關(guān)信息，在項目策劃、運行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，為設(shè)計、施工、運營等各參建單位提供協(xié)同工作基礎(chǔ)。

3 主要研究內(nèi)容

3.1 信息化管控應(yīng)用基本情況

3.1.1 “直流工程管控模塊”基本情況。直流公司于2006年開展特高壓直流輸變電工程建設(shè)管理系統(tǒng)建設(shè)，該系統(tǒng)由直流公司自主建設(shè)，是國網(wǎng)乃至國內(nèi)最早應(yīng)用信息化手段進(jìn)行大型工程建設(shè)管理的案例之一。2015年，按照國網(wǎng)統(tǒng)一要求，將直流業(yè)務(wù)全部系統(tǒng)功能遷移至基建管理信息系統(tǒng)，改稱“基建管理信息系統(tǒng)-直流工程管控模塊”。融合后系統(tǒng)功能包括項目管理、安全管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、造價管理、物資監(jiān)造管理和檔案管理七大功能模塊，其中換流站涵蓋全部七大功能模塊。

3.1.2 “直流工程管控模塊”建設(shè)成果。系統(tǒng)運行以來，基本覆蓋了總部、省公司、地市公司、業(yè)主項目部、監(jiān)理項目部和施工項目部等各層級用戶，截至2015年底，基建管理信息系統(tǒng)-直流工程管控模塊注冊用戶5000余人，已形成以工程建設(shè)進(jìn)度管理為主線、標(biāo)準(zhǔn)化管理為支撐的工程執(zhí)行過程管理體系，以各管理層級專業(yè)條線管理規(guī)范和以工程過程管理為依托的分析查詢體系，實現(xiàn)了對工程前期、初步設(shè)計、工程開工、建設(shè)施工、竣工投產(chǎn)等工程建設(shè)全過程的管控，強(qiáng)化了項目、安全、質(zhì)量、造價、技術(shù)、綜合和隊伍管理的專業(yè)化管理，實現(xiàn)建設(shè)過程管理的多層級信息交互，為管理層提供了基本統(tǒng)計決策和分析展現(xiàn)的工具。

3.2 建筑信息模型模式分析

BIM于近幾年在建筑施工領(lǐng)域逐漸應(yīng)用，由于應(yīng)用時間還不夠長，應(yīng)用范圍還不夠廣泛，相關(guān)模型評價還處于研究階段，但已逐漸成為評價建筑施工工程的必要標(biāo)準(zhǔn)，有必要通過本次研究認(rèn)識BIM對于換流站工程的作用。截至目前，常規(guī)的BIM評價方式，對于換流站工程的情況進(jìn)行評價，評價內(nèi)容主要包括軟件能力、硬件能力、網(wǎng)絡(luò)能力、領(lǐng)導(dǎo)力、基礎(chǔ)設(shè)施、人力資源、產(chǎn)品及服務(wù)、合約、政策、后備支持、可視性與信息提取準(zhǔn)確度等方面。由于換流站工程尚未完全應(yīng)用BIM，因此各項評價分?jǐn)?shù)相對較低（評估分?jǐn)?shù)范圍為0～5分），但過程中各項評估的內(nèi)容可作為后續(xù)實施BIM過程參考

使用。

3.2.1 軟件能力方面：軟件能力和項目中的實際應(yīng)用情況方面，相關(guān)軟件如Autodesk具備支持規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營全過程的能力，但在換流站工程實際過程中還未完全應(yīng)用，還未使用BIM豐富的信息集成功能，評分為1分；工程實際過程中，規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營階段的相關(guān)信息具備一定基礎(chǔ)，可以支撐相關(guān)專業(yè)應(yīng)用，但數(shù)據(jù)還未滿足BIM的相關(guān)要求，模型信息未知，因而支持專業(yè)一項評分為2。潛在能力方面，由于換流站工程數(shù)量相對以往有所增加，達(dá)到歷史承擔(dān)工程數(shù)量最大，但從實施潛力方面，由于工程規(guī)模大，但數(shù)量基數(shù)相對小，便于整體實施，潛在能力評分為5分。

3.2.2 硬件能力方面：硬件現(xiàn)狀應(yīng)用方面，由于BIM并未在換流站工程完全應(yīng)用，硬件現(xiàn)狀評估為1分；潛在能力方面，基于換流站工程的執(zhí)行力度較強(qiáng)，未來潛力相對較大，評分為5分。

3.2.3 網(wǎng)絡(luò)能力方面：需要從信息獲取能力和安全能力方面進(jìn)行評估，目前只是處于起步階段，評估為1分。

3.2.4 領(lǐng)導(dǎo)力方面：由于換流站工程機(jī)制較為健全，執(zhí)行力較強(qiáng)，在業(yè)主項目部、施工項目部和監(jiān)理項目部方面具有一定的影響力度，在設(shè)計單位、運營部門方面還存在一定提升空間，評估為4分。

3.2.5 基礎(chǔ)設(shè)施方面：需要對于BIM的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行評價，由于尚未完全應(yīng)用，評估為1分。

3.2.6 人力資源方面：需要從掌握BIM技能的人員方面進(jìn)行評價，由于尚處起步階段，業(yè)主、監(jiān)理、施工、設(shè)計和運營方面并不具備相關(guān)使用技能，相關(guān)人員部分有所儲備，評估為2分。

3.2.7 產(chǎn)品及服務(wù)方面：需要包括BIM產(chǎn)品主體和成本、進(jìn)度、安全、質(zhì)量、風(fēng)險等方面功能，由于尚處起步階段，評估為1分。

3.2.8 合約方面：需要從業(yè)主、監(jiān)理、施工、設(shè)計和運營方面，對BIM實施和應(yīng)用過程中的責(zé)權(quán)利進(jìn)行劃分，并形成契約，由于尚處起步階段，評估為1分。

3.2.9 政策方面：我國目前正在推動BIM的積極應(yīng)用，上海已發(fā)文要求全面應(yīng)用BIM，從政策面來看，有較強(qiáng)的鼓勵傾向，但相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未完全出臺，具備相關(guān)潛力，評估為5分。

3.2.10 后備支持方面：現(xiàn)今學(xué)術(shù)界的研究已經(jīng)有了一定成熟度，并且通過項目培訓(xùn)和逐步應(yīng)用已培養(yǎng)出了一批技術(shù)人員，但離大規(guī)模輸送熟練掌握BIM技術(shù)專業(yè)人才的階段還有一定的距離，評估為4分。

3.2.11 可視性與信息提取準(zhǔn)確度方面：需要從能夠進(jìn)行可視化展示，模擬建筑實景，并且每個專業(yè)都可以準(zhǔn)確自由地提取所需信息或者生成所需圖紙等方面評估，由于尚未完全應(yīng)用，評估為0分。

綜上所述，基于目前BIM的管控模型分析，換流站工程還處于初始階段，但從政策、領(lǐng)導(dǎo)力等應(yīng)用背景角度來看，已具備一定的潛力。

4 建議方向和措施

4.1 探索應(yīng)用高科技管控手段

4.1.1 探索全面應(yīng)用BIM的建設(shè)管控模式。選取適合的換流站工程作為BIM試點，進(jìn)行BIM全面應(yīng)用，利用BIM技術(shù)可實現(xiàn)工程信息的集成管理，包括進(jìn)度、成本、質(zhì)量、設(shè)備等各類信息集成；可實現(xiàn)設(shè)計、監(jiān)理、施工、運營等相關(guān)方統(tǒng)一信息標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的并行和協(xié)同工作，各方均可基于統(tǒng)一的建筑模型進(jìn)行技術(shù)討論、綜合優(yōu)化與施工模擬，有助于在早期設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)各種問題與沖突，識別施工的重點與難點，提前處理，減少后期設(shè)計變更與現(xiàn)場協(xié)調(diào)，有效規(guī)避建設(shè)風(fēng)險；可實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理，隨時記錄過程中的信息變更，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的無縫銜接。同時BIM的實現(xiàn)可幫助直流公司梳理BIM較早應(yīng)用的優(yōu)勢，為公司爭取主導(dǎo)或參與特高壓工程BIM建設(shè)或基建工程BIM建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)制定，掌握一定主導(dǎo)權(quán)，在一定范圍內(nèi)形成影響力。

4.1.2 探索應(yīng)用虛擬現(xiàn)實等高科技手段。當(dāng)前技術(shù)發(fā)展迅速，可利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展信息系統(tǒng)應(yīng)用渠道，輔助實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工藝、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)檔案等建設(shè)過程隨身實時管控；可利用虛擬現(xiàn)實（VR、AR等）技術(shù)虛擬施工工藝場景，可用于培訓(xùn)、施工教學(xué)訓(xùn)練等場景，幫助工程人員快速了解和掌握相關(guān)技能；可利用物聯(lián)網(wǎng)、RFID等技術(shù)探索工程智能化，自動識別施工進(jìn)度、安全隱患、人員在場情況等信息，減輕現(xiàn)場人員工作量，同時實現(xiàn)工程建設(shè)實時無死角管控。

4.2 深化工程管理信息化系統(tǒng)

4.2.1 繼續(xù)深化應(yīng)用基建管控系統(tǒng)-直流管控模塊。通過建設(shè)或改造已有的直流管控模塊，將對于管理組織優(yōu)化和管控能力提升的研究成果進(jìn)行制度固化。通過信息化的方式理清組織結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化管理流程，對換流站建設(shè)的各個過程進(jìn)行管控，通過信息化應(yīng)用水平的提升實現(xiàn)多個直流工程的質(zhì)量管理和信息交互。形成直流公司對多個在建工程同時管理，通過管控系統(tǒng)統(tǒng)籌工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全安排，落實管理要求，豐富管理經(jīng)驗。

4.2.2 深化工程建設(shè)知識庫等系統(tǒng)功能。通過信息化手段，全面支撐“1346”直流工程建設(shè)管控體系、“五位一體”協(xié)同機(jī)制、“四位一體”項目部多專業(yè)協(xié)同管理機(jī)制等管控體系，固化工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化流程、標(biāo)準(zhǔn)化工藝等環(huán)節(jié)。實現(xiàn)工程建設(shè)知識庫、檔案標(biāo)準(zhǔn)化管理等功能，利用信息化手段固化工程建設(shè)知識、工程檔案等，使工程建設(shè)相關(guān)資料易創(chuàng)建、易管控、易查詢，為工程建設(shè)人員提供一定程度上的輔助作用。

5 結(jié)語

特高壓大規(guī)模工程集中建設(shè)的新常態(tài)，為直流公司帶來了歷史性的發(fā)展機(jī)遇，也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，同時承擔(dān)的在建工程數(shù)量為歷史最高峰，直流公司面臨著換流站工程復(fù)雜、工作量大、人員結(jié)構(gòu)性缺失等困難，但直流公司積極主動，創(chuàng)新各種管理機(jī)制做好積極應(yīng)對，已取得一定成效。在信息化建設(shè)方面，直流公司通過多年的經(jīng)驗積累，也取得了一定進(jìn)展，但是信息化的建設(shè)隨著時代發(fā)展不斷更迭、發(fā)展迅速，還需要不斷提升信息化應(yīng)用水平，以期在項目建設(shè)過程中提升管控能力?；诖耍疚闹饕芯恳韵聝?nèi)容：（1）對信息化手段在工程建設(shè)管控方面基本情況進(jìn)行了闡述，主要分析了直流公司自主建設(shè)的工程管理系統(tǒng)“直流工程管控模塊”；（2）對信息化手段在工程建設(shè)管控方面的現(xiàn)狀進(jìn)行了理論分析，重點分析了建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用；（3）依據(jù)目前基本情況分析以及相關(guān)理論分析，形成了后續(xù)的建議方向和措施，主要包括探索應(yīng)用高科技管控手段和深化工程管理信息化系統(tǒng)兩個方面。

參考文獻(xiàn)

[1] OGC，薛巖，歐立雄.PRINCE2-成功的項目管理 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[2] 宋濤，李斌，樊紀(jì)超，余世峰.青藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程 項目管理案例[J].項目管理技術(shù)，2012，（5）.

[3] 王繼華，嚴(yán)莉，宮艷娜.基于BIM技術(shù)體系提升項 目群管控能力的探索與實踐[J].建筑設(shè)計管理， 2013，（7）.

[4] 鄭紹羽，艾康，李蓉.BIM應(yīng)用激勵機(jī)制研究[J].項 目管理技術(shù)，2016，（4）.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）