電力行業作為高危行業之一,安全生產一直是重中之重。隨著電力行業的快速發展,項目規模不斷擴大,管理難度也隨之增加。
智慧工地集成了物聯網、大數據、云計算、人工智能等先進技術,運用實時監控、智能預警等多種技術手段,可實現對電力工程建設項目的全方位、精細化、智能化管理,能夠有效降低安全事故風險,保障施工人員的生命安全,提高工程建設的效率、質量,降低建設成本,并推動綠色建造和可持續發展。
本篇文章,CPEM為大家整理了12個智慧工地在電力行業的應用案例,包含火電、水電、風電、光伏、核電、輸變電等工程領域。
火電智慧工地
01 國家能源集團浙江公司北侖電廠
北侖電廠的智慧工地系統集成了視頻監控、數字廣播、人員定位、AI行為識別、國產BIM(建筑信息模型)五大模塊,通過這些模塊的協同工作,實現了對工程建設全過程的智能化管理。
視頻監控與AI智能分析:
現場一旦出現不戴安全帽、不規范著裝、未按照規定要求作業等人員違規行為,布置在現場的140多個攝像頭,就能通過AI智能算法第一時間捕捉異常,預警信息立即在一體化管控中心的系統大屏上彈出,并通過廣播進行現場語音警示,全流程完全無需人員操作。
人員定位與軌跡追溯:
后期梳理歸檔也不是難題,人員定位模塊中的事件追溯系統,可將人員軌跡與視頻記錄有機結合,時間、地點、人員、行動軌跡一目了然,真正做到從發現到整改再到記錄,全自動監管一氣呵成。
國產BIM建模系統:
通過BIM建模,系統搭建起全過程應用平臺,使施工現場在中央大屏上立體化、直觀化。實現“一個模型”貫穿設計、施工、運維全過程,提高管理效率。
智能預警與專項監控:
針對大體積混凝土測溫、深基坑、高支模、升降機、塔吊等重點模塊進行專項監控。
安裝在深基坑邊坡的位移安裝傳感器,就是他們的“保護傘”。通過傳感器,深基坑的邊坡移動、模板沉降、支架變形等數據能實時傳送至平臺,第一時間助力監理人員直觀化監控基坑狀態,確保施工人員安全。
搭建的塔吊監測子系統能夠實時監控塔吊機工作狀態,并進行“模擬實驗”,提前防范危險因素。智慧工地結合5G專網創新搭建吊鉤可視化和智能預警系統。作業時,攝像機實時跟蹤,在引導塔吊司機的同時,通過5G專網,同步將實時畫面傳輸至遠程監管平臺,解決了施工現場情況復雜,無法有效監控塔吊施工的安全難題。
通過吊鉤攝像頭劃定下方安全區域,并進行畫面智能識別。一旦發現人員非法闖入,現場數字廣播將立刻進行自動報警,通知操作人及地面指揮管理人員。
來源:中國熱電
02 國能廣投北海電廠二期擴建工程
2023年12月7日,廣西北海電廠二期擴建工程-智慧工地管理平臺開發調試完成,成功上線運行。
2024年6月,廣西北海電廠二期擴建工程智慧工地的深基坑監測系統上線。
該廠數字化智慧工程項目充分貫徹數字化與智能化應用理念,以5G+智能設備物聯網體系為主要建設內容,實現全廠5G覆蓋、智能AI識別、塔機監控、升降機監控、環境監測、臨邊防護、水量監測、電量監測數據上傳、分析和可視化管理等內容,對工地現場的“人、機、料、法、環”等各生產要素進行實時、全面、智能的監控管理和信息共享,以智能化的手段改進施工現場人員、設備的組織及交互方式,保障工程安全高質量推進。
平臺規劃建成8個類別70余項功能模塊,如工程簡介、勞務實名制管理、安全教育、人員履職、大型機器、安全管理臺賬;安全和質量隱患、進度情況、施工現場管理等模塊;5G+物聯網監測(主要包括AI抓違章、塔基、升降機、深基坑、水電監測等)和現場巡檢情況。
安全管理和工地預警:通過智能視頻監視系統利用計算機視覺與AI人工智能技術,將圖像與事件描述之間建立一種映射關系,使計算機從紛繁的視頻圖像中分辨、識別出關鍵目標物體,借助計算機強大的數據處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息、自動分析、抽取視頻源中的關鍵有用信息,實現對流動吸煙、未戴安全帽、未正確使用安全帶等典型違章行為進行智能識別,發出警告,信息直接推送責任人或其管理人,并自動生成罰款單,實現無人干預式智能違章處理功能。
通過物聯網技術監測運渣車數據檢查,對大型機械運行進行監控,如超限報警,通過智能力矩監控設備,自動采集每吊重量;司機室安裝顯示屏,實時顯示每吊重量;當吊重超限超載時,系統自動聲光預警。
防碰撞監控:現場多塔作業時,群塔中每塔均安裝防碰撞監控設備,通過對塔吊作業狀態(轉角、半徑、塔高等)進行實時監控,塔吊智能識別和判斷碰撞危險區域;大臂進入碰撞危險區域,系統即開始聲光預警,距離越近,報警越急,及時提醒塔吊司機停止危險方向的操作。
現場巡檢APP:是該公司剛剛上線也是集團第一家投入使用的,通過手機APP,將現場的違章、安全隱患、質量隱患隨時隨地拍照并上傳智慧工地平臺,現場生成整改任務單,并督促相關人員進行整改,提高問題發現、處理效率。
深基坑監測系統:
該平臺部署51個全向位移監測點位、4個水位監測點位、4個鋼支撐表面應力計,每小時回傳一次監測數據,可實時監測基坑邊坡位移、水位升降、鋼支撐應急變化。平臺支持實時數據查看、預警信息查看、歷史數據查詢、累計穩定變化量、測點狀態查看等功能。
來源:智慧國家能源
風電/光伏智慧工地
03 中南電力天門蔣場99兆瓦風儲一體化工程
中南電力天門蔣場99兆瓦風儲一體化工程智慧工程平臺綜合運用“云、大、物、移、智”等先進技術,創新整合風電項目基建施工現場智慧化工器具庫,構建“1+2+N”新能源項目分級管理體系:
平臺集成基建MIS系統、三維駕駛艙、視頻監控、人員/車輛管控、AI智能識別、智能預警中心、無人機智能巡檢、大體積混凝土監測、AR專家指導等模塊。形成以“工地現場一張圖、現場監管一張網、施工管理一條線、平臺數據一個庫”的平臺特色,構建“四控六管一協調”的管理格局,確保項目建設平穩有序推進。
蔣場風電智慧工程平臺首創開放式施工區域全過程人員管控方案,集成多項有針對性集成智能化工器具,形成了一整套適用性廣、實用性強、精細化程度高的新能源項目現場人員準入管控體系,高峰期管控全場500余勞務人員,從源頭杜絕非本項目人員進場施工。
該平臺建立風電現場數字孿生底座模型,將現場所有感知層智慧化工器具集中展示在模型上,方便用戶進行實時交互,同時將采集到的關鍵數據進行分析后展示在模型一張圖上,輔助管理者進行項目決策。
與此同時,施工區域高清攝像頭全覆蓋,采用AI智能識別、高清可視化安全帽、無人機機動巡查、管理人員現場實況抓拍上傳等方式收集違規作業畫面,上傳智慧平臺判別違規作業行為,并自動生成罰單及定向推送相關責任人員。結合定位信息和虛擬電子圍欄,保證每一位作業人員都在規范作業區域。
來源:CSEPDI中南電力設計院
04 昌邑海洋牧場與三峽300MW海上風電融合
試驗示范項目
昌邑海洋牧場與三峽300MW海上風電融合試驗示范項目是山東省啟動的首個海上風電與海洋牧場融合試驗示范項目,總裝機容量達300MW。
在項目建設過程中,中國聯通依托高可靠、低時延、廣覆蓋的海上5G網絡技術優勢,在海洋領域端、網、業協同發力,綜合布局智慧海洋建設,有效提升海上風電場綜合管控能力和信息化水平。
海上風電場遠離陸地,生產及運維難度遠高于陸地,風機安裝調測的施工現場安全管理已成為行業痛點。傳統現場巡檢耗時長,頻次低,耗費大量人力,同時有線監控光纜部署難度大、衛星回傳視頻成本高、海洋監控盲區多、與指揮中心實時交互差,均無法對違規操作形成持續高壓的安全監管。
面對諸多困難,中國聯通為項目組挺進“深藍”提供了5G力量。
5G+AI可視化監管系統實現了對海上風電建設施工的“智能化”監管,運維作業船舶從碼頭出發前往海上風電站的途中和停靠作業過程中,監控信號實時回傳檢測,并利用成熟的AI算法,對作業人員不穿救生衣、吸煙和違規接打電話等行為進行自動檢測、抓拍記錄和實時告警,有效降低了安全事故發生的幾率和管理成本,彌補了傳統技術在監管中的缺陷。
5G超遠距離覆蓋系統采用NR2.18TR設備和10GE微波傳輸設備,為距離海岸10至26公里范圍的海上作業區域提供超遠程數據傳輸服務,下載/上傳速率分別達到40Mbps和15Mbps以上,VONR語音成功率100%,滿足了海上作業區施工船舶監控視頻及相關數據實時回傳的基礎網絡需求,并為作業人員提供了5G手機通信服務。
此外,針對海洋氣候鹽霧環境的特殊應用場景,中國聯通對項目硬件進行了針對性耐腐蝕優化,所有設備外設接口均進行了防護材料噴涂,提升了系統在復雜作業場景的運行可靠性。
來源:中國聯通
05 寧夏電力寧東光伏基地
寧東150萬千瓦復合光伏基地項目是全國首批1億千瓦大型風電光伏基地項目之一,項目嚴格執行集團“兩高一低”要求,積極應用十大先進技術,創新九項科技成果,打造“智慧工地、智能監測、智慧運維”三維一體智慧光伏示范樣板。
項目自主開發國內首個吉瓦級智慧工地管理系統,創新“無人機+”應用模式,先行先試智慧云盔、智能鷹眼等先進設備,對人員安全、工程質量、進度進行全方位督查,解決了廣袤荒地上大型沙戈荒光伏基地工程建設監管難題。
建設數字基地,構建國能首個“空、地、底”采煤沉陷區全景監測智能預警平臺,為采煤沉陷區光伏項目監測治理提供解決方案。
與工程主體同步開發建設首臺套基于自主DCS架構的吉瓦級光伏智能控制系統,依托大數據、云計算等先進技術,打造五大虛擬中心,全域感知電站狀態,實現吉瓦級光伏電站遠程監控、智慧運維。
該項目研發的國內首套全國產化吉瓦級智能管控系統達到國際領先水平,先后入選工信部第四批智能光伏試點示范名單、國家能源局電力行業智慧工程典型案例,中國企業協會“2023年度企業綠色低碳發展優秀實踐案例”。
來源:智慧國家能源
水電/抽水蓄能電站智慧工地
06 雅礱江卡拉水電站
卡拉水電站位于涼山州木里縣雅礱江中游規劃第7級水電站,為碾壓混凝土重力壩,最大壩高123米,總裝機1020兆瓦,電站智能建設平臺實現了電站建設的數字化和智能化,主要包括智能業務管理、三維協同設計、智能建造應用、智慧工地應用、智能決策指揮。
作業環境安全智能管控
通過對危險區域的實時監控及時發現危險源,并采取相應的措施進行預警和處理(如泥石流預警),從而保障作業人員的安全,有效預防安全事故的發生。森林微小火源的精準識別則可以有效地防止森林火災的發生,提高火災防控能力。
施工人員智能管控
通過計算機視覺和深度學習技術,實時監測水電站施工現場的作業行為,自動識別和預警危險行為。實時監測人員的位置、活動軌跡和行為狀態,自動異常行為,并采取相應的措施進行預警和處理。
特種設備智能管控
實時監測特種設備的運行狀態、位置和駕駛員行為,自動識別危險因素和違規操作,并進行預警和處理。
智能通風
智能通風通過智能化控制和調節技術,優化運行策略,減少能耗,提高自適應性。同時,實時監測洞室內部的環境指標并及時預警異常情況。
智能錨固
智能錨固綜合集成三維地質建模及可視化分析技術、安全監測技術、物聯網技術、智能監控技術,針對典型部位的錨桿和錨索,對施工過程信息進行動態采集與監控,提高施工質量和效果。
智能灌漿
智能灌漿基于巖體結構力學、地下水動力學等理論解析地質特性和滲流規律,結合數值模擬和人工智能技術,研究建立灌漿預測模型,建立集“鉆-制-輸-配-灌”全流程自動操作為一體的智能灌漿系統。
智能爆破
智能爆破采用人工智能、大數據技術,結合地質建模,輔助下一循環爆破參數的爆破設計,減少爆破設計時長、提高爆破作業的效率和安全性。
來源:五局時代
07 烏東德水電站右岸地下電站
烏東德水電站位于金沙江下游河段,主要任務以發電為主,兼顧防洪,裝機10200兆瓦,為Ⅰ等大(1)型工程。壩頂高程988米,最大壩高270米。
水電六局先后承接烏東德水電站13個標段48個重要節點的施工任務。利用數字化的方式,水電六局讓其變得更“智慧”。
BIM技術貫穿建設全過程。應用了BIM虛擬仿真技術,實現了地下洞室群開挖支護全過程可視化模擬,形成了基于數值模擬和實時監測互饋的特大地下洞井群施工優化與變形控制技術,實現了特大規模地下洞井群施工過程的精細化控制。
特大地下洞室群開挖支護全過程模擬分析:針對烏東德右岸特大規模地下洞井群開挖規模大、變形控制難、施工效率低等問題,采用數值仿真技術模擬了特大地下洞井群開挖的全過程,建立了“監控、量測、分析、反饋”的洞井群開挖變形控制預警系統。通過跟蹤預報地下洞井群圍巖的穩定與變形情況,動態指導洞室圍巖支護設計與施工,實現了特大地下洞井群開挖全過程變形的動態控制。
智能灌漿及智能溫控系統:基于物聯網技術,應用了智能灌漿及智能溫控系統,為大壩插入了“溫度計”,實現了常態下的自動灌漿,智能監測,被譽為世界最“聰明”的大壩。應用了智能養護系統,安裝了降溫神器,實現高效智能化、去人化管理。
大體積混凝土智能養護系統在電站右岸進水口塔施工中的成功應用:通過倉面內布置的自動噴霧裝置,實現了大體積混凝土澆筑、養護全過程溫度的智能化管控,減少了人工成本,提高了工作效率,確保了工程施工質量。
特大地下洞室群安全、高效、優質、綠色、環保施工:研發了地下洞室通風參數控制系統,實現了通風循環系統和排煙技術的動態控制,提高了通風調控效率,解決了復雜洞井群施工期通風散煙難題。研制了地下洞室噴霧降塵裝置,凈化了洞內施工環境,改善了施工作業條件,實現了綠色環保施工。研發了廢水循環再利用系統,保障了廢水循環利用的可持續運行,避免了飲用水源污染引發的生態環境問題。
來源:六局之聲
08 遼寧清原抽水蓄能電站
遼寧清原抽水蓄能電站充分利用物聯網、云計算、大數據、移動互聯網、BIM、虛擬仿真等信息技術,以電站三維模型為載體,建立了數字化電站系統平臺,與大壩填筑碾壓監控系統、質量驗評系統、智能化焊接數據監測系統、鋼絲繩斷絲自動監測系統、安裝間虛擬仿真布置等共同構成了完整的電站智慧工地建設系統。
數字化管控平臺
依托“遼寧清原EPC項目管理平臺”的建設應用,踐行了設計、采購、施工“一體化運行,分級管理”的項目管理模式,促進了參建各方融合,實現信息共享,有利于工程建設全壽命周期管理。該系統依托清原項目開發優化,為后續EPC項目信息化管理提供了經驗。
數字賦能電站建設
以電站三維模型為載體,利用BIM技術,構建數字孿生電站,智慧采集、分析施工過程數據,實現對電站建設過程的智能化監控。實現了對隱蔽工程施工質量的可視化管理,應用三維激光掃描儀對洞室開挖、支護、襯砌分階段掃描,分析洞室超欠挖成效并統計襯砌混凝土用量;應用全景相機采集單元工程現場驗收影像,完善質量驗評資料并實現全景漫游效果。基建期結束后,平臺匯集形成一套數字化資產移交使用。
電站全景監控
在廠房安裝間布置違章行為智能預警系統,動態識別作業人員行為,通過智能系統算法,對不戴安全帽、吸煙、人員摔倒等不安全行為進行預警提示,有效增強了現場安全監管能力和管理水平。
建設視頻監控與應急廣播通訊系統,170個高清攝像頭對各工作面實現全覆蓋,通過遠程值班巡檢,安全風險和事故隱患得到有效控制和消除,安全生產形勢良好。
壓力鋼管智能化制作
清原抽蓄電站整個工程需要壓力鋼管約2.8萬噸,壓力鋼管制作過程中自主研發應用了高強鋼智能化焊接數據監測系統,實時采集、記錄焊接參數,并進行多維度分析,精準控制焊接電流、焊接電壓、焊接速度等參數,有效控制焊接線能量,輔助技術人員決策,實現智能化制造、數字化生產,焊縫一次合格率98%以上。首次在水電行業成功使用雙絲埋弧自動焊技術,效率提高70%以上;首次嘗試使用1000MPa級別國產水電高強鋼板,填補了國內行業空白。
管路智能化預制
清原抽水蓄能電站建設了占地面積約1500平方米的管路智能化預制工廠,設置有CTA數控切斷坡口加工中心、多功能管路智能組對機器人、管道自動焊接機械手臂、全位置焊接工位。加工過程采用數字化處理,實現數控全自動,由人機頁面完成所有加工程序的預設、存儲及調用。一臺機器即可實現自動送吊、自動定尺、自動同步,切割點到坡口,減少人員配置、物料轉運,提高了加工效率,達到了國際先進水平。
大壩智能碾壓
在上下水庫大壩填筑施工過程中運用了先進的智能碾壓GPS監控系統,精細化管控大壩填筑施工,研發“無人駕駛智能操控”型振動碾并成功應用,賦予大壩智能信號。將無人碾壓技術應用于大壩施工中,用傳感系統代替眼睛,實現路徑規劃、智能避障;用控制系統代替手腳,實現自動駕駛、智能變道;用執行系統代替大腦,實現任務規劃、車輛控制,將人工誤差降為“0”。
大壩智能化設計
面板堆石壩智能化設計系統按照數據集成和數據驅動為設計思路,將所用的數據都存儲于圖紙圖形數據庫內,實現了設計數據的復用,同時系統基于一套設計數據進行面板堆石壩的快速建模與算量、方案優化等,實現了面板堆石壩的智能化設計方法。
來源:中國電建
核電智慧工地
09 田灣核電7、8號機組
田灣核電站由中國核工業集團有限公司下屬中國核能電力股份有限公司投資控股,是目前全球在運和在建總裝機容量最大的核電基地。江蘇核電有限公司作為項目業主,負責田灣核電站的建設管理和建成后的商業運營。
圖:田灣核電7號機組穹頂球帶成功吊裝。張馳 攝
由于施工現場有多家建設單位參與,為了提高工地管理效率,江蘇核電開發出田灣核電站7、8號機組智慧工地管理平臺。
這是中核集團核電項目首個智慧工地施工建設全周期、全方位的大數據庫。用無人機航拍工地現場后,采用5G高速通信技術、AI視頻智能分析技術、三維融合定位技術、高清視頻監控和云存儲技術等一系列科技手段,制作出三維設計圖,實現對工地的實時監管。
圖:田灣核電7、8號機組智慧工地管理平臺值班人員正在實時查看施工現場情況。張馳 攝
進入施工現場作業的人員佩戴的安全帽以及車輛上都安裝了芯片,智慧工地借助5G網絡、北斗導航系統等技術,通過芯片了解現場施工人員和車輛的位置、詳細身份、歷史軌跡等信息。可以與工地現場攝像頭實時連接,查看施工現場作業的人數,還能根據工地現場環境監測設備上傳到平臺的空氣溫濕度、有毒有害氣體等數據,隨時跟進施工作業情況。
智慧工地將施工現場劃分出79個安全網格化區域,配備安全網格化負責人。通過各個網格內顯示的基本信息,智慧工地管理人員可以在系統發出預警時,快速找到相應施工責任方,提高工作協同效率。
圖源:江蘇核電
施工現場還布置了86臺監控設備,根據自主研發的人工智能算法,可以抓拍未規范佩戴安全帽、抽煙等7種違章行為,現場的廣播會自動提醒違章人員,并通過短信的形式將人員違章、施工隱患等信息發送至安全網格化負責人的手機上,同時智慧工地的后臺也會記錄這些信息。
智慧工地還能彌補人員現場檢查的缺漏。2021年7月14日,連云港遭遇強降雨,智慧工地指揮中心值班人員根據現場監控攝像頭傳來的畫面發現,有施工人員躲進了工地的某個洞內避雨,此時洞口水位快速漲高并向洞內倒灌。由于處置及時,10多名人員全部安全撤離,避免了淹溺險情的發生。
來源:中央紀委國家監委網站
10 徐大堡核電項目
頭戴智能安全帽、手穿智能手環的一線工程人員,一個大屏幕就能監控到現場角角落落的項目指揮中心,用AI智能分析技術識別各類違規行為的建設現場……
徐大堡核電項目智慧工地管理平臺依托現場搭建的無線網絡以及隨處可見的攝像頭和無人機從不同高度、不同角度對現場進行的航拍,實現了對重點區域、重點環節全面監控,項目管理人員就可以通過項目指揮中心大屏和手機移動端,實時、全面地掌控現場施工情況。
AI智能分析
徐大堡核電項目將AI智能分析技術應用于核電建設中,可自動識別未佩戴安全帽和安全帶、未正確穿戴工裝、抽煙等情況。同時,在核電建設現場周界位置、重要區域布設的監控攝像頭實時分析檢測周界入侵和越線,當施工人員有違規行為時,前端探測器立即發出報警信號到工程指揮中心,并在后端留存影像信息。變違規事件被動查看為主動上報,及時發現工程施工問題,提高管理效率,確保施工過程始終處于有效管控狀態。
現場人員管控
基于原有信息化基礎——施工現場門禁系統、施工單位考勤系統與施工管理系統,將它們與智慧工地管理平臺打通,實現對現場人員數量、有效工時、勞動生產率進行多種維度的統計分析,為現場人員管理提供有力依據。這些數據直觀有效,能讓我們對現場人員情況做到心中有數。
智能安全帽
除了普通安全帽具備的功能,智能安全帽還具有高清視頻監控、語音對講、位置定位、本地錄像、遠程錄像等功能。
當現場人員頭戴智能安全帽時,可以第一視角實時展現現場情況、位置信息,后端的管理人員就可以在項目指揮中心,通過大屏幕實現遠程實時視頻監控、調度指揮。項目重要部位施工、設備安裝過程中遇到困難,相關技術人員可以通過智能安全帽實時看到前方傳來的清晰畫面,并利用語音對講功能,與前端作業人員進行遠程指導和交流。除此之外,遇到突發問題時,前端作業人員可以直接按下SOS鍵,項目指揮中心可快速獲取現場報警信息,第一時間掌握前方實際情況,對其進行緊急救援。
智能手環
在徐大堡核電項目,為特殊工種人員準備了智能手環,通過佩戴手環可以實時監測施工人員的血壓、心率、體溫等參數,及時發現異常情況并實時報警。同時,通過定位系統顯示他們在工地的分布情況,聯動安防監控系統,加強安全預警機制,提高應急救援效率,減少安全事故風險,全面提升風險管控能力和精細化安全管理水平。
環境監測儀
為了確保一線工人們在健康、安全的環境下施工,徐大堡核電項目現場設置監測儀能實時顯示施工現場的溫濕度、揚塵、噪音等信息。當出現預警時,管理人員可以立刻采取應對措施。例如當揚塵監測報警時,管理人員收到推送消息,會立刻通知啟動人工灑水降塵措施,從而整體提高施工現場作業環境。
動火作業監控
動火作業是核電項目建設的高危環節。為降低動火作業的安全風險,徐大堡核電項目基于現場已搭建的無線網絡,采用移動方式布控攝像頭放置于動火作業現場,通過5G無線通信方式接入智慧工地管理平臺,對動火作業現場進行遠程視頻監控,結合AI視頻分析,對關鍵部位作業、焊接等整個作業周期內進行實時監控。
除此之外,智慧工地還開發了20余種模塊,其中針對不同場景,有效提高了施工現場的安全性,例如塔基監控提高了群塔作業時的安全系數;卸料平臺時事檢測設備載重數據,及時規避風險;施工升降機對載重、傾斜、門限位移、電機溫度以及駕駛員身份等信息進行實時監測并上傳至云平臺,避免由于超載或違規作業造成嚴重事故;臨邊防護實現了防護欄桿的缺失預警、移動預警、人員接近預警等功能,提高施工現場人員安全保護水平。煙感消防通過探測燃燒煙霧,感知火災信息并第一時間顯示報警信息同時推送給系統平臺。高支模在荷載或位移超過預警值時,現場提供聲光報警,中心平臺聯動報警,防止事故發生。深基坑通過智能傳感設備,分析測斜傳感器的數據,監測值達到報警值時能及時預警并采取措施保證邊坡的安全性。
來源:中核集團
輸變電工程智慧工地
11 白鶴灘——浙江±800千伏特高壓直流
輸變電工程(浙江段)
白鶴灘-浙江±800千伏特高壓直流輸電工程是國家“西電東送”重點工程,額定換流容量800萬千瓦,新建線路2121公里,工程于2023年6月23日全容量投產,保障浙江能源供給,優化能源結構,提升能源清潔化水平。
圖:位于杭州市臨平區的±800千伏錢塘江換流站;
劉煜謙 攝
之所以“聰明”,是國網浙江電力在這里打造智慧工地,將數字化、智能化平臺應用到工程進度、安全、質量、隊伍、物資、設計、環保水保、數字檔案、數字黨建、技術經濟、工程日報、臺風預警、天氣預報、安裝環境監測等全業務管理。在一項項“黑科技”加持下,工程實現了從開工到投運僅耗時14個月的“奇跡”。
智慧工地系統接入臺風實時監測數據,預警臺風路徑、時間、等級信息,為工程提前預防提供信息參考。
深基坑作業智能救援系統實時采集深基坑氣體含量信息,通過姿態感應儀收集施工人員姿態數據,實現氣體實時監測和人員救援,保障人員安全。
基坑高精度自動檢測設備采集基坑內壁尺寸信息,形成基坑三維模型,獲取測量數據并與設計數據核驗開挖是否符合施工標準。
索道運行狀態監測系統以雷達微波感應及三軸重力加速度傳感器相結合的方式對索道運行狀態進行監測,預防索道運行潛在風險。
類人型機器人通過多類型傳感器獲取環境信息,協助開展施工交底培訓、現場安全巡查預警提醒、人員身份識別等。
工程還采用固定球機、全景相機、無人機等方式開展施工現場監控,通過智能分析技術及時發現現場違章行為。
來源:浙江e電
12 南鄭110千伏變電站
南鄭110千伏變電站是國家電網公司在全國試點建設的18座智慧變電站之一,也是國網河北電力在雄安新區打造的智慧標桿變電站。作為“智慧標桿”,建設之初,該工程就制定了29項樣板先行示范工藝,引入和改造19項智能裝備,自主研發6項智能化施工裝備,始終把“建造智能,智能建造”融入工程建設。
智能建造的“大腦”:“BIM”技術
該工程廣泛應用了BIM技術,通過數字信息仿真模擬工程建設所具有的真實信息。從桌面推演到現實落地,指導工程建設的全過程。
智能建造的“眼睛”:“北斗+”技術
“北斗”技術直接聯網旋挖鉆機,代替了原來經緯儀和鋼尺的傳統測量定位方式,位置誤差更小,效率更高。摒棄了測量值的中間傳遞,衛星直接給工程機械定位,如同給機械裝上了“雙眼”。
圖:施工人員通過“北斗+樁基”監測裝置對樁基進行精準定位
在主體結構施工階段,作為工程的建設管理單位國網河北建設公司,還自主探索研究基于北斗高精度定位技術的深基坑實時監測和預警技術,創新部署應用“北斗+沉降”監測裝置,實時測量施工現場及周邊建筑沉降情況,實現了對基坑、地表及周圍建筑物的實時全天候自動化高精度監測。
智能建造的“口鼻”:安全監測管控系統
南鄭變電站的主體結構是地上一層,地下三層。電纜隧道位于地下深處,通訊信號往往不佳,施工人員與地面上的人員如何取得聯系?如何保障隧道施工的人身安全?
圖:南鄭變電站主體結構
在建設過程中,現場通過4G/5G物聯網、云平臺技術,搭建了一套集視頻監控、有害氣體監測、遠程廣播、遠程通話、紅外測距、風機監測、水泵監視、漏電電流監測、隧道沉降變形監測等為一體的安全監測管控系統。
該系統能實時感知隧道內的有害氣體情況,遇到緊急情況,還能隨時向施工人員報警。同時,現場“北斗+5G+智能wifi”自組網通訊設備,還解決了地下站無信號覆蓋問題,打通了基建現場數據傳輸的“最后一公里”。
智能建造的“左右手”:先進技術裝備
在南鄭站基坑修平處理中,負責工程施工的河北送變電公司就自主研發了基坑底部開挖修平機,實現了基坑開挖修平的機械化提升。
該裝備具有體積小、操作便捷,適用于各類基坑作業環境,作業人員操作設備可以實現基坑地面修平一次成型。使用機械代替人工,原本需要7人的修平工作,只需2人就可以完成。
此外,該工程還率先引入測量機器人、智能噴涂機器人輔助現場施工。
來源:國網河北電力e訊
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