中國儲能網訊：目前，我國抽水蓄能電站工程的建設存在建設周期長、戰(zhàn)線廣、地質條件復雜多變、安全質量管控難度大等系列問題。河南新華五岳抽水蓄能發(fā)電有限公司以建設“標桿工程、精品工程”，打造“管理高地、人才高地、創(chuàng)新高地”為目標，通過推廣中核集團“六大控制七個零”管理模式，研發(fā)建立了基于BIM技術的數字智慧管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng)研發(fā)，將工程建設過程數字化、信息化、可視化，助推工程數字化管控實現；將設計、施工、安裝、調試、驗收階段的大量管理數據進行有序組織和高效管理，提高了工程建設質量和管理效率，為建設智能抽水蓄能電站和數字化交付奠定了堅實基礎。通過五岳抽水蓄能電站項目數字智慧管理系統(tǒng)實踐應用，旨在樹立新華發(fā)電抽水蓄能電站建設品牌，形成新華發(fā)電建設抽水蓄能項目可復制的管理模式。
主要做法
建立弱矩陣組織，定制開發(fā)業(yè)務功能
數字智慧管理系統(tǒng)屬于工程管理綜合性業(yè)務平臺，自身涉及業(yè)務領域廣泛，且在功能開發(fā)過程中面臨專業(yè)跨度大、協(xié)調單位多、業(yè)務流程長等難點。同時系統(tǒng)涵蓋環(huán)節(jié)較多，含需求確認、可行性分析、設計原型審核等多個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的逐級審批制度極大地增加了時間成本和開發(fā)成本。河南五岳公司創(chuàng)新地建立弱矩陣組織，整合相關專業(yè)的業(yè)務骨干、前端產品、后端研發(fā)人員，成立安全管理、質量管理、技術管理、施工進度管理等工作小組，按照集團公司“六大控制七個零”高質量精細化工程管理要求，結合抽水蓄能電站工程管理實際情況，按照“全面梳理、突出重點、便捷高效”的原則有序推動各項功能開發(fā)，定制化各板塊的業(yè)務工程，有效解決了點多、面廣、線長等管理難題。
創(chuàng)立統(tǒng)一BIM標準，建立標準化體系
河南五岳公司組織開展抽水蓄能工程BIM技術標準體系建設，編制了《信息模型設計導則》《WBS編碼標準》《信息模型分類和編碼標準》等企業(yè)標準，規(guī)定了各類信息的分類方式、模型精細度、協(xié)同要求等。標準的建立使得工程設計、施工、機電設備廠家等能夠在同一標準下進行模型創(chuàng)建，加速各方之間的高效協(xié)同；同時對于信息的整理、關系的建立、信息的使用起到了關鍵作用，也為新華發(fā)電今后抽水蓄能電站數字化管控系統(tǒng)的建設統(tǒng)一了標準。
明確方案架構，創(chuàng)建系統(tǒng)功能
河南五岳公司數字智慧管理系統(tǒng)是以BIM技術為底座的抽水蓄能項目一體化管控體系，系統(tǒng)采用微服務和Docker容器部署技術構架，分為基礎設施層、容器服務層、數據服務層、平臺服務層、應用服務層、展現層和用戶層七個層級。系統(tǒng)可根據應用需求靈活地進行橫向和縱向擴展，實現Web端和APP端互通，各子模塊及功能相對獨立，產品具有很強的推廣性。
方案構架圖
數字建造按照集團公司“六大控制七個零”高質量精細化管理要求，結合抽水蓄能工程實際和新華發(fā)電多年來的水電項目管控經驗，重塑管理流程，以BIM模型為載體，基于管理流程建立數據模型，收集匯總工程建設管理過程中相關信息數據，研發(fā)結構化表單，采用各類智慧工地應用手段，形成智能、高效、標準的功能模塊，實現數據整理分析統(tǒng)計和預警和智能輔助決策。通過統(tǒng)一的BIM模型標準，將設計模型、施工模型、機電設備廠家模型等統(tǒng)一納入系統(tǒng)管理，實現三維正向設計、碰撞檢查和復雜空間管路精細化設計，為數字交付奠定基礎。
功能框架圖
推進應用場景，管控建設過程
數字智慧管理系統(tǒng)以系統(tǒng)級的全局思路整體規(guī)劃，統(tǒng)一設計，逐步實施，制定統(tǒng)一的數據標準、網絡標準和應用標準等標準體系。推進應用場景，有助于提高溝通效率，減少管理成本。通過進度管理模塊實現進度計劃分解、資源調配、進度對比分析和預警；通過設計管理模塊實現圖紙計劃和進度實時掌握，及時發(fā)現滯后圖紙；通過安全環(huán)保管理模塊及智慧工地應用實現安全環(huán)保風險實時監(jiān)控及預警；通過質量管理模塊及大壩智能碾壓、智慧灌漿等應用實現線上質量驗評和重要隱蔽工程質量實時監(jiān)控，進行質量趨勢分析統(tǒng)計；通過建設數字試驗室形成質量檢驗全過程線上可視監(jiān)控、數據實時傳輸，確保檢驗數據真實可靠，進行趨勢分析提高質量管理；通過BIM應用提高設計質量、減少設計變更，也為現場技術交底、現場施工提供便利，為河南五岳抽水蓄能電站項目建設提供全生命周期增值服務。
實施效果
推廣應用670標桿管理模式，提高精細化管理水平。數字智慧管理系統(tǒng)立足項目管理，采用數字化方式，將BIM模型和進度、投資、質量、安全、環(huán)保管理結合起來，高質量執(zhí)行“六大控制七個零”標桿管理要求，將管理要求固化成系統(tǒng)流程，實現工程建設全過程實時感知、業(yè)務流程管控，不斷提高精細化管理水平。
打造工程建設標準化管理模式。推行質量標準化管理，制作標準化驗收表單，系統(tǒng)配置標準工藝流程、質量檢查驗收要點及相關規(guī)范清單，流程與單元工程模型關聯，三維模型與質量驗評數據關聯，實現工程建設標準化管理。平臺結合項目實施，采用統(tǒng)一的數據規(guī)則，建立標準化的工程WBS編碼，設備KKS編碼等，與BIM模型進行融合，通過模型編碼關聯數據，規(guī)范平臺數據，使多方數據匯集平臺后統(tǒng)一管控，實現標準化數據規(guī)則。將工程建設管理中工程信息管理、安全管理、質量管理、進度管理等流程進行固化，配置到系統(tǒng)中，形成標準化的審批業(yè)務流程，指導現場工作開展，安全質量標準化水平不斷提高，實現各項監(jiān)管業(yè)務線上審批，有效提升數據流轉效率及參建各方溝通協(xié)同效率，形成固化標準化業(yè)務流程。
實現工程管理數字化、可視化。關聯模型數據和工程設計、施工、運維全生命周期的業(yè)務數據，同時在各階段不斷擴充和豐富相關數據，實現數據與模型的關聯傳遞。將業(yè)務數據化展示，結合BIM模型，通過多樣式的分析圖表、數據表格等方式，總覽項目實施過程中各業(yè)務的總體情況，實現工程量精準計算、安全質量進度等管理數據整理分析趨勢統(tǒng)計和預警，快速直觀地掌握工程總體情況，為分析決策提供數據化基礎。傾斜攝影結合GIS+BIM技術，直觀展示新老電站和周圍環(huán)境的布局情況，直觀反映工程建設效果及場地布置情況，實現工程可視化展示。利用BIM模型關聯項目計劃進度數據，通過進度數據驅動模型，直觀展示工程進度形象，指導現場施工，實現進度可視化模擬。
考核進度提前完成。主體工程開工建設以來，通過數字智慧管理系統(tǒng)的實施，均提前或按期實現了各項計劃節(jié)點目標。目前地下廠房第七層開挖已完成，與進度計劃相比，提前2個月進入機組安裝階段；上水庫完成大壩填筑已填筑至320m高程，計劃2022年底填筑到設計高程，將提前3個月實現目標；下水庫進出水口已完成混凝土澆筑，尾水檢修閘門已下閘擋水，均提前完成考核進度要求。
工程質量顯著提高。通過應用大壩智能碾壓系統(tǒng)和智能灌漿系統(tǒng)，有效解決了重要部位的質量控制難題，通過系統(tǒng)實現了過程質量控制和質量檢測實時反饋，填補了施工碾壓機械智能化管理的空白，提高了施工工效，消除了施工質量的人為干擾，各項質量檢測結果滿足工程創(chuàng)優(yōu)目標，顯著提升了工程質量。
智能監(jiān)控提升安全管控。系統(tǒng)將智能視頻監(jiān)控、人員定位、安全管理進行關聯，形成一套可自動預警的通知，快速反應處理工作機制。通過智能監(jiān)控系統(tǒng)，可實現全作業(yè)面實時監(jiān)控識別違章行為，實時向安全管理人員推送人員、地點、圖片等告警信息，及時調派人員予以糾正。通過安全監(jiān)測和環(huán)境、洞室氣體在線監(jiān)測等，實現安全環(huán)境實時監(jiān)測檢測，統(tǒng)計分析，異常告警。同時，通過安全培訓考核模塊與人員定位的數據聯動，監(jiān)察未接受安全培訓或安全考核不合格者進入施工區(qū)域的危險行為，立即觸發(fā)向安全管理人員預警機制。該系統(tǒng)的實施可有效控制、消除現場的不安全因素，持續(xù)提高安全管控水平。
文｜張帆 王耀
作者單位｜河南新華五岳抽水蓄能發(fā)電有限公司
