智能化管理+标准化建设：输变电工程提质增效新路径

智能化管理+标准化建设：输变电工程提质增效新路径

随着能源行业的快速发展，输变电工程的施工工艺也在不断创新。从基础混凝土的精细施工到铁塔组立的精准控制，再到架线施工的先进技术，每一个环节都体现了现代工程的高超技艺。特别是在基础施工中，采用机械搅拌和震捣，确保混凝土的质量；铁塔组立时，通过合理选择吊点和保护措施，防止塔材变形；架线施工更是采用了张力放线技术，有效防止导线磨损。这些先进的施工工艺不仅提高了工程质量，也大大提升了施工效率，为我国的电网建设注入了新的活力。

智能施工管理平台宜采用"感知层－网络层－平台层－应用层"的四层架构。感知层布设各类物联网传感设备，采集施工现场的环境参数、设备状态、人员位置等实时数据；网络层利用5G、NB-IoT等通信技术，实现海量异构数据的低时延、高可靠回传；平台层依托云计算、大数据、人工智能等新型基础设施，对数据进行汇聚处理、融合分析、挖掘建模，形成多维度、全过程、动态化的施工管理数据湖；应用层结合工程管理实际需求，开发覆盖施工计划、现场管理、质量控制、安全管理、成本控制等业务的智能应用系统。四层架构的协同配合，构成完整的施工现场数字孪生体系，为精细化施工组织、智能化辅助决策、闭环式动态优化奠定了坚实基础。

智能施工管理平台的功能体系应紧紧围绕工程建设核心业务，构建计划管理、现场管理、质量管理、安全管理、造价管理五大核心模块：

• 计划管理：施工总进度计划编制与优化、关键线路优化、施工任务分解与下达、进度偏差预警与纠偏
• 现场管理：数字化技术交底、作业面管理、物料跟踪、设备管理、水文地质监测
• 质量管理：测量放线管理、隐蔽工程验收、质量缺陷识别与溯源、第三方检测管理
• 安全管理：安全风险动态识别、安全措施落实跟踪、危大工程管控、应急救援管理
• 造价管理：工程量清单编制、变更索赔管理、计量支付控制、施工过程造价动态管控

在计划管理方面，平台应具备施工总进度计划自动生成、优化校核功能，可结合各专业的资源限制、工期目标等约束，智能编排作业顺序，优选关键线路，并支持计划的动态校核、实时修正。现场管理方面，平台可对接BIM模型，实现可视化技术交底，对各作业面的人机料进行统一调度与跟踪管理，并接入智能视频分析系统，对物料堆放、现场水文地质进行实时监测预警。质量管理方面，平台应集成测量放线数据，规范隐蔽工程验收流程，利用计算机视觉技术自动识别质量缺陷，并可溯源至具体责任人。在安全管理方面，平台整合多源异构数据，动态评估场景风险，对危大工程实施重点管控，并为应急救援提供场景模拟、资源调度等智能辅助决策。在造价管理方面，平台应实现工程量清单智能套用，规范变更索赔和计量支付流程，并对施工过程造价实施动态跟踪管控。

在数据库设计方面，应遵循"横向到边、纵向到底"的原则，从时间、空间两个维度入手，构建起多源异构的施工大数据资源池。一方面，要突破各专业的数据壁垒，将勘测、设计、施工、监理、运维等各阶段数据进行采集汇聚、清洗转换、关联融合，消除信息孤岛；另一方面，要将点、线、面等不同时空尺度的数据有机融合，实现工程全生命周期、全专业、全区域、全要素的一体化管理。在数据标准制定方面，宜借鉴国际通用的Industry Foundation Classes(IFC）标准，形成统一的数据描述语言，为不同专业软件的无缝数据交互提供便利。在数据质量管理方面，应从数据的完整性、唯一性、及时性、准确性四个维度开展评估，建立健全数据质量考核机制，确保工程大数据应用的充分性和有效性。

工程可视化是实现智能施工管理的重要手段。可视化建模、AR/VR等技术的融合应用，能够全面、直观、动态地展现输变电工程的空间结构、工艺流程、施工现场等关键信息，为精准指挥决策、风险预警防控等提供直观、易懂的视觉化支撑。

基于全站仪、激光扫描等测绘设备获取的点云数据，并融合工程设计图纸，可构建起输变电工程的高精度三维实体模型。该模型需与施工进度计划、资源配置方案等数据相关联，动态模拟施工过程中结构完整度、资源占用情况的实时变化，为现场管控提供可视化依据。如某500kV输变电工程，将设计图纸、计划进度、物资需求等数据嵌入建筑软件，建立施工阶段性可视化模型，提前发现施工空间冲突162处、工期失衡9处、物资短缺37处，为优化施工组织、合理调配资源、有效控制进度提供了重要支撑。

基于BIM、倾斜摄影测量等技术构建输变电工程AR全景漫游系统，可实现对场景的沉浸式体验和人机交互，为技术交底、质量检查、安全教育等提供直观支撑。管理人员可利用AR眼镏等移动终端设备对现场进行实景漫游，叠加显示设计图纸、工艺标准、操作规程等信息，有助于及时发现施工偏差并开展精准纠偏。中国电建某局在±1100kV特高压换流站施工中应用BIM+AR系统，累计进行技术交底16次，组织质量安全检查46次，查出质量问题37项，消除各类安全隐患125处，规范操作行为2100余人次，极大提升了管理的精细化水平。

输变电工程质量管理的核心是控制结构变形，减少质量缺陷。采用Tekla结构等可视化建模软件，可精准计算杆塔、导线、避雷线等关键部件的受力变形，优化施工工艺参数，指导现场质量管控。同时，可利用倾斜摄影、激光扫描等获取的点云数据，构建工程实体的精细三维模型，通过与设计模型的偏差分析，及时发现施工质量问题。某特高压输电线路工程应用Tekla结构进行杆塔结构优化，在确保受力满足规范要求的前提下，实现钢材用量节约6.8%，并基于激光扫描数据对架空线路弧垂进行偏差分析，及时调整导线张力，最大挠度偏差控制在8cm以内，有效规避了"舞动"和"闪络"等风险。

2024年11月26日，国家电网有限公司发布43项标准化成果，包括9项管理标准化成果、22项设计标准化成果、1项造价标准化成果、11项施工标准化成果。2022年以来，公司以基建"六精四化"为引领，持续优化标准体系结构、完善技术标准，历时三年形成上述43项重要成果，全面完成了35千伏～1000千伏输变电工程通用设计，凝练形成"±800kV/8GW"特高压直流标准化成果（以下简称"双800"标准化成果），迭代更新以全过程质量管控为核心的标准工艺，系统构建了环保水保标准化管理体系，固化形成了机械化、数智化系列管理和技术标准，基建标准化体系实现系统性迭代和整体性提升。

"双800"标准化成果改变了以往特高压直流工程"一工程一设计"的定制化方式，提高了设备、设计的通用性和可替换性，大幅提升了工程建设效率。特高压直流工程初步设计周期平均缩短40%，设计冻结会提前2个月完成，施工图设计周期有效缩短，系统调试通常可在45天内完成。边界条件一致的换流变压器在设备生产阶段统一图纸、统一采购、统一生产，可在建设阶段按需统筹调配、运维阶段互为备用。

国网安徽省电力有限公司从2019年起着力开展舱式变电站标准化技术成果研究，近3年先后完成了35千伏、110千伏、220千伏电压等级的舱式变电站建设。该公司总结工程实践，形成了过程管控和建设成果两个板块标准化成果，固化形成3个电压等级14种标准尺寸的系列化舱式组合设备。相关成果已纳入公司企业标准和通用设计，为后续推广应用打下了坚实基础。

内蒙古地区冬季寒冷漫长，电网工程每年的有效施工期不足8个月。对此，国网内蒙古东部电力有限公司依托工程开展设计竞赛，编制形成了蒙东66千伏集成化变电站设计标准化成果。该公司建设部技术处处长王英豪介绍，这一设计标准化成果采用预制舱式一次、二次设备和辅助用房，实现工厂预制、现场组装，提高了施工效率，试点工程建设周期由352天压缩至182天。

随着新技术的发展，越来越多的新标准应用于电网工程建设。面对新型电力系统加快建设新形势，公司充分发挥标准化的基础性、引领性、战略性作用，将推广应用35千伏～1000千伏输变电工程通用设计和"双800"标准化成果，针对"地域空白区""技术创新区""施工无人区"强化基础机理研究，推动形成更多原创标准化成果，满足未来一段时期电网大规模建设、运行、维护需求，促进电网建设高质量发展。

智能化和标准化是输变电工程未来发展的两大趋势。智能化施工管理平台的构建，可视化技术、智能造价控制系统的应用，能够显著提升输变电工程建设的信息化、精细化水平，保障工程建设的进度、质量、投资目标如期实现。