特高压换流站工程建设利用信息化提升管控能力研究

李旸+陈绪德+宋明

摘要：文章所述项目立足于特高压直流工程建设管控能力现状，通过对大规模工程集中建设管控信息化理论的总结，在分析特高压直流换流站现场建设过程自身特点的基础上，进行充分的调研分析和理论研究，给出了利用信息化提升管控能力的建议方向和措施。

关键词：特高压直流工程；换流站；建筑信息模型；工程管理系统；工程建设 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）33-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.010

1 研究背景

十三五规划指出：“特高压电网要在2020年建成东部、西部同步电网，投运19项直流工程，总体形成送、受端结构清晰，交、直流协调发展的骨干网架。”按照国家电网公司“十三五”规划，2016年公司承担“一投产、四在建、五开工、四准备”建设任务。

根据国家电网公司规划，2020年将建成27回特高压直流工程。这些信号标志特高压电网从国家战略层面上将进入全面加快建设的新阶段。作为国家电网公司总部层面特高压直流工程建设管理的执行机构，直流公司的工程建设管控方面必将面临严峻的考验。

2 工具模型

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。它基于参数模型整合建设工程相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，为设计、施工、运营等各参建单位提供协同工作基础。

3 主要研究内容

3.1 信息化管控应用基本情况

3.1.1 “直流工程管控模块”基本情况。直流公司于2006年开展特高压直流输变电工程建设管理系统建设，该系统由直流公司自主建设，是国网乃至国内最早应用信息化手段进行大型工程建设管理的案例之一。2015年，按照国网统一要求，将直流业务全部系统功能迁移至基建管理信息系统，改称“基建管理信息系统-直流工程管控模块”。融合后系统功能包括项目管理、安全管理、质量管理、技术管理、造价管理、物资监造管理和档案管理七大功能模块，其中换流站涵盖全部七大功能模块。

3.1.2 “直流工程管控模块”建设成果。系统运行以来，基本覆盖了总部、省公司、地市公司、业主项目部、监理项目部和施工项目部等各层级用户，截至2015年底，基建管理信息系统-直流工程管控模块注册用户5000余人，已形成以工程建设进度管理为主线、标准化管理为支撑的工程执行过程管理体系，以各管理层级专业条线管理规范和以工程过程管理为依托的分析查询体系，实现了对工程前期、初步设计、工程开工、建设施工、竣工投产等工程建设全过程的管控，强化了项目、安全、质量、造价、技术、综合和队伍管理的专业化管理，实现建设过程管理的多层级信息交互，为管理层提供了基本统计决策和分析展现的工具。

3.2 建筑信息模型模式分析

BIM于近几年在建筑施工领域逐渐应用，由于应用时间还不够长，应用范围还不够广泛，相关模型评价还处于研究阶段，但已逐渐成为评价建筑施工工程的必要标准，有必要通过本次研究认识BIM对于换流站工程的作用。截至目前，常规的BIM评价方式，对于换流站工程的情况进行评价，评价内容主要包括软件能力、硬件能力、网络能力、领导力、基础设施、人力资源、产品及服务、合约、政策、后备支持、可视性与信息提取准确度等方面。由于换流站工程尚未完全应用BIM，因此各项评价分数相对较低（评估分数范围为0～5分），但过程中各项评估的内容可作为后续实施BIM过程参考

使用。

3.2.1 软件能力方面：软件能力和项目中的实际应用情况方面，相关软件如Autodesk具备支持规划、设计、施工和运营全过程的能力，但在换流站工程实际过程中还未完全应用，还未使用BIM丰富的信息集成功能，评分为1分；工程实际过程中，规划、设计、施工和运营阶段的相关信息具备一定基础，可以支撑相关专业应用，但数据还未满足BIM的相关要求，模型信息未知，因而支持专业一项评分为2。潜在能力方面，由于换流站工程数量相对以往有所增加，达到历史承担工程数量最大，但从实施潜力方面，由于工程规模大，但数量基数相对小，便于整体实施，潜在能力评分为5分。

3.2.2 硬件能力方面：硬件现状应用方面，由于BIM并未在换流站工程完全应用，硬件现状评估为1分；潜在能力方面，基于换流站工程的执行力度较强，未来潜力相对较大，评分为5分。

3.2.3 网络能力方面：需要从信息获取能力和安全能力方面进行评估，目前只是处于起步阶段，评估为1分。

3.2.4 领导力方面：由于换流站工程机制较为健全，执行力较强，在业主项目部、施工项目部和监理项目部方面具有一定的影响力度，在设计单位、运营部门方面还存在一定提升空间，评估为4分。

3.2.5 基础设施方面：需要对于BIM的基础设施进行评价，由于尚未完全应用，评估为1分。

3.2.6 人力资源方面：需要从掌握BIM技能的人员方面进行评价，由于尚处起步阶段，业主、监理、施工、设计和运营方面并不具备相关使用技能，相关人员部分有所储备，评估为2分。

3.2.7 产品及服务方面：需要包括BIM产品主体和成本、进度、安全、质量、风险等方面功能，由于尚处起步阶段，评估为1分。

3.2.8 合约方面：需要从业主、监理、施工、设计和运营方面，对BIM实施和应用过程中的责权利进行划分，并形成契约，由于尚处起步阶段，评估为1分。

3.2.9 政策方面：我国目前正在推动BIM的积极应用，上海已发文要求全面应用BIM，从政策面来看，有较强的鼓励倾向，但相关技术标准和行业标准还未完全出台，具备相关潜力，评估为5分。

3.2.10 后备支持方面：现今学术界的研究已经有了一定成熟度，并且通过项目培训和逐步应用已培养出了一批技术人员，但离大规模输送熟练掌握BIM技术专业人才的阶段还有一定的距离，评估为4分。

3.2.11 可视性与信息提取准确度方面：需要从能够进行可视化展示，模拟建筑实景，并且每个专业都可以准确自由地提取所需信息或者生成所需图纸等方面评估，由于尚未完全应用，评估为0分。

综上所述，基于目前BIM的管控模型分析，换流站工程还处于初始阶段，但从政策、领导力等应用背景角度来看，已具备一定的潜力。

4 建议方向和措施

4.1 探索应用高科技管控手段

4.1.1 探索全面应用BIM的建设管控模式。选取适合的换流站工程作为BIM试点，进行BIM全面应用，利用BIM技术可实现工程信息的集成管理，包括进度、成本、质量、设备等各类信息集成；可实现设计、监理、施工、运营等相关方统一信息标准基础上的并行和协同工作，各方均可基于统一的建筑模型进行技术讨论、综合优化与施工模拟，有助于在早期设计阶段发现各种问题与冲突，识别施工的重点与难点，提前处理，减少后期设计变更与现场协调，有效规避建设风险；可实现资产全生命周期管理，随时记录过程中的信息变更，实现各环节的无缝衔接。同时BIM的实现可帮助直流公司梳理BIM较早应用的优势，为公司争取主导或参与特高压工程BIM建设或基建工程BIM建设的标准制定，掌握一定主导权，在一定范围内形成影响力。

4.1.2 探索应用虚拟现实等高科技手段。当前技术发展迅速，可利用移动互联网技术拓展信息系统应用渠道，辅助实现标准化工艺、标准作业、标准档案等建设过程随身实时管控；可利用虚拟现实（VR、AR等）技术虚拟施工工艺场景，可用于培训、施工教学训练等场景，帮助工程人员快速了解和掌握相关技能；可利用物联网、RFID等技术探索工程智能化，自动识别施工进度、安全隐患、人员在场情况等信息，减轻现场人员工作量，同时实现工程建设实时无死角管控。

4.2 深化工程管理信息化系统

4.2.1 继续深化应用基建管控系统-直流管控模块。通过建设或改造已有的直流管控模块，将对于管理组织优化和管控能力提升的研究成果进行制度固化。通过信息化的方式理清组织结构，标准化管理流程，对换流站建设的各个过程进行管控，通过信息化应用水平的提升实现多个直流工程的质量管理和信息交互。形成直流公司对多个在建工程同时管理，通过管控系统统筹工程进度、质量、安全安排，落实管理要求，丰富管理经验。

4.2.2 深化工程建设知识库等系统功能。通过信息化手段，全面支撑“1346”直流工程建设管控体系、“五位一体”协同机制、“四位一体”项目部多专业协同管理机制等管控体系，固化工程建设标准化流程、标准化工艺等环节。实现工程建设知识库、档案标准化管理等功能，利用信息化手段固化工程建设知识、工程档案等，使工程建设相关资料易创建、易管控、易查询，为工程建设人员提供一定程度上的辅助作用。

5 结语

特高压大规模工程集中建设的新常态，为直流公司带来了历史性的发展机遇，也带来了前所未有的挑战，同时承担的在建工程数量为历史最高峰，直流公司面临着换流站工程复杂、工作量大、人员结构性缺失等困难，但直流公司积极主动，创新各种管理机制做好积极应对，已取得一定成效。在信息化建设方面，直流公司通过多年的经验积累，也取得了一定进展，但是信息化的建设随着时代发展不断更迭、发展迅速，还需要不断提升信息化应用水平，以期在项目建设过程中提升管控能力。基于此，本文主要研究以下内容：（1）对信息化手段在工程建设管控方面基本情况进行了阐述，主要分析了直流公司自主建设的工程管理系统“直流工程管控模块”；（2）对信息化手段在工程建设管控方面的现状进行了理论分析，重点分析了建筑信息模型技术的应用；（3）依据目前基本情况分析以及相关理论分析，形成了后续的建议方向和措施，主要包括探索应用高科技管控手段和深化工程管理信息化系统两个方面。

参考文献

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（责任编辑：黄银芳）