王智陽(yáng)

摘 要：三河口水利樞紐是高碾壓混凝土拱壩，大壩建設(shè)規(guī)模居國(guó)內(nèi)已建同類(lèi)壩型前茅，面臨眾多建設(shè)管控難題和提質(zhì)增效建設(shè)管理要求?；贐IM技術(shù)建設(shè)“10+1”（10個(gè)子系統(tǒng)，1個(gè)平臺(tái)）施工期監(jiān)控管理智能化平臺(tái)，將現(xiàn)代信息技術(shù)與水利工程建設(shè)深度融合，剖析“10+1”平臺(tái)監(jiān)控管理智能化業(yè)務(wù)流程實(shí)施路線。圍繞智能溫控、碾壓質(zhì)量，施工質(zhì)量、進(jìn)度仿真、變形監(jiān)測(cè)、灌漿質(zhì)量、加漿振搗、人員車(chē)輛定位、視頻監(jiān)控、反演分析，提出了施工期監(jiān)控管理智能化平臺(tái)的實(shí)施路線、難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：水利工程;BIM;監(jiān)控管理;智能溫控;碾壓質(zhì)量

Abstract：Sanhekou RCC arch dam is one of the few high RCC arch dams in China. The construction scale of the dam is in the forefront of similar dam types that have been built in China. It has faced many issues of construction， management and control and construction management requirements to improve the quality and efficiency. Based on the "10+1" （1 platform and 10 subsystems） intelligent platform for monitoring and management during the construction period built by BIM technology， this paper deeply integrated modern information technology with water conservancy project construction and the "10+1" platform monitoring and management implementation route of intelligent business processes were analyzed. Focusing on intelligent temperature control， rolling quality， construction quality， progress simulation， deformation monitoring， grouting quality， grouting and vibration， positioning of personnel and vehicles， video monitoring subsystem and back analysis， the implementation route， difficulty analysis， application effect and improvement thinking of intelligent platform for monitoring and management during construction period were summarized and explained.

Key words： hydraulic engineering; BIM; monitoring management; intelligent temperature control; rolling quality

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)不斷革新，智能化、現(xiàn)代化的智慧水利工程建設(shè)成為必然[1]。BIM技術(shù)作為一種能夠整合工程三維模型及工程全生命周期內(nèi)信息數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)參建各方相互協(xié)作的智能化管理技術(shù)，是智慧水利工程建設(shè)和管理的重要支撐[2-3]。1975年美國(guó)查克伊斯曼最早提出了BIM的概念。2005—2008年，美國(guó)、英國(guó)等掀起了BIM研究及應(yīng)用的熱潮。我國(guó)BIM技術(shù)應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展迅速。2003年我國(guó)引入了BIM技術(shù)，并應(yīng)用于建筑行業(yè)，在國(guó)家游泳中心、廣州珠江城大廈、上海中心大廈等工程的設(shè)計(jì)施工階段取得了良好效果[4]。之后BIM技術(shù)逐漸拓展到了水利行業(yè)，2017年水利水電BIM設(shè)計(jì)聯(lián)盟組織編制并發(fā)布了《水利水電BIM標(biāo)準(zhǔn)體系》[5]?，F(xiàn)階段，BIM技術(shù)在水利水電工程的設(shè)計(jì)、施工、管理等各個(gè)階段逐漸得到應(yīng)用[6-7]。

三河口水利樞紐大壩是高碾壓混凝土拱壩，大壩建設(shè)規(guī)模居國(guó)內(nèi)已建同類(lèi)壩型前茅，面臨眾多建設(shè)管控難題和提質(zhì)增效建設(shè)管理要求。結(jié)合工程特點(diǎn)，大壩建設(shè)過(guò)程中的管控重點(diǎn)有：樞紐壩址所在地區(qū)年溫差大，溫控條件差，防裂難度大;碾壓混凝土抗裂能力相對(duì)常態(tài)混凝土偏弱，尤其是層間結(jié)合面質(zhì)量控制難度大，層面防滲、抗裂能力較差;大壩澆筑過(guò)程中受結(jié)構(gòu)形式、工藝要求以及澆筑機(jī)械與建筑材料等諸多因素影響，施工組織較為復(fù)雜;基礎(chǔ)灌漿工程受客觀條件影響大，如何減少人為干預(yù)，保證灌漿質(zhì)量是工程亟待解決的問(wèn)題;樞紐地處高山峽谷區(qū)，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，蓄水后帶來(lái)的變形及應(yīng)力問(wèn)題不容輕視[8-11]。為提高施工質(zhì)量、保障工程安全，三河口水利樞紐開(kāi)工前，陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司基于BIM技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新一代信息技術(shù)與水利工程相結(jié)合，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行強(qiáng)有力的監(jiān)管，建設(shè)了“10+1”（10個(gè)子系統(tǒng)，1個(gè)平臺(tái)）管理平臺(tái)。

1 三河口水利樞紐施工期監(jiān)控管理智能化實(shí)施路線

在三河口水利樞紐碾壓混凝土拱壩確定的設(shè)計(jì)體型結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)施工分區(qū)、施工裝備下，結(jié)合變化的環(huán)境條件和流動(dòng)的資源要素，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理大壩質(zhì)量、安全提質(zhì)增效的目標(biāo)，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段（BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、可視化等），以產(chǎn)品及機(jī)械、環(huán)境過(guò)程為載體，采用信息自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)傳輸、動(dòng)態(tài)分析、評(píng)價(jià)預(yù)警、終端推送、數(shù)據(jù)挖掘等方法，開(kāi)展三河口水利樞紐施工期監(jiān)控管理智能化技術(shù)研究。三河口水利樞紐施工期監(jiān)控管理智能化實(shí)施路線見(jiàn)圖1。

2 項(xiàng)目實(shí)施重難點(diǎn)分析

（1）合理搭建樞紐區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和完整性。數(shù)據(jù)是信息的載體，將大壩施工過(guò)程中采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器，分析、指導(dǎo)施工是水利工程智能建造的核心。大型水利水電工程地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，一般不具備移動(dòng)公網(wǎng)條件，為保證壩體內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器，需要搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過(guò)骨干回程鏈路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)橋、工業(yè)級(jí)AP和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)橋組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，基本可以滿(mǎn)足施工過(guò)程中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的要求，施工過(guò)程中通信點(diǎn)位應(yīng)按照與工程布置相結(jié)合、與施工組織相融合、維護(hù)保養(yǎng)方便實(shí)用的原則設(shè)計(jì)?；炷涟韬拖到y(tǒng)、左右岸壩肩、大壩基坑和壩體、消力塘等部位都是傳感器重點(diǎn)布置區(qū)域，應(yīng)在無(wú)線中心基站、骨干網(wǎng)橋布置與工程布置相結(jié)合的同時(shí)，做到維護(hù)保養(yǎng)方便、可行。施工過(guò)程中，塔吊吊裝、混凝土運(yùn)輸、金屬結(jié)構(gòu)安裝及施工臨時(shí)停電等都是影響網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的重要因素，因此應(yīng)合理搭建樞紐區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，做到既保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安全，也避免不必要的硬件投資浪費(fèi)。

（2）統(tǒng)籌考慮BIM模型搭建與業(yè)務(wù)需求。大壩混凝土澆筑過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位一般按照設(shè)計(jì)體型進(jìn)行建模，未考慮施工過(guò)程中單元倉(cāng)位的劃分。建設(shè)期，BIM模型需要進(jìn)行有效分割，并重新建立與實(shí)際分倉(cāng)一致的模型才可以與施工過(guò)程信息相匹配。例如，為進(jìn)行大壩施工期壩體溫度控制，BIM模型搭建時(shí)應(yīng)充分考慮大壩澆筑的施工工藝、施工組織方案等，以動(dòng)態(tài)反映混凝土分區(qū)、壩型變化、預(yù)埋件、溫度計(jì)、冷卻水管等的布置、調(diào)整和施工順序，以及施工進(jìn)度等綜合信息。同時(shí)，為進(jìn)行施工過(guò)程仿真建模，應(yīng)將模型與施工組織計(jì)劃充分結(jié)合，建立可視化動(dòng)態(tài)BIM，施工計(jì)劃產(chǎn)生的相關(guān)任務(wù)可以自動(dòng)關(guān)聯(lián)到BIM模型上，調(diào)整施工進(jìn)度圖后，進(jìn)度安排也會(huì)自動(dòng)更新，并在模型仿真中體現(xiàn)。通過(guò)建立與大壩施工過(guò)程動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的BIM模型，可在項(xiàng)目建設(shè)前期實(shí)現(xiàn)進(jìn)度信息、施工組織方案和施工過(guò)程模擬的可視化，在建設(shè)過(guò)程中模擬工程變更情況及風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的后果。設(shè)計(jì)變更、施工圖更改時(shí)，通過(guò)模型可以快速聯(lián)動(dòng)修改施工進(jìn)度計(jì)劃。例如，針對(duì)倉(cāng)面施工仿真，應(yīng)建立包括塔機(jī)、裝載車(chē)、皮帶機(jī)、真空溜槽、振動(dòng)碾、履帶吊、推土機(jī)、裝載機(jī)等的組合施工模型，進(jìn)行多施工設(shè)備共同運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)仿真?；趥}(cāng)面設(shè)計(jì)和澆筑設(shè)備的布置，實(shí)現(xiàn)大壩混凝土倉(cāng)面澆筑的施工過(guò)程仿真模擬，通過(guò)對(duì)工藝過(guò)程的編排，動(dòng)態(tài)優(yōu)化澆筑設(shè)備布置和施工程序，及時(shí)調(diào)配施工設(shè)備及數(shù)量以滿(mǎn)足施工需要，并在施工中保障各工序銜接。即BIM模型搭建時(shí)應(yīng)考慮業(yè)務(wù)需求，在三維模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、施工工序，利用模型模擬現(xiàn)場(chǎng)施工全過(guò)程。

（3）分析采集的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工管理。智能溫控、變形監(jiān)測(cè)、加漿振搗子系統(tǒng)等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，獲取了大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)這些海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，使其有效反饋至現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工管理至關(guān)重要。

各子系統(tǒng)工作時(shí)，設(shè)計(jì)要求、施工方案等資料被上傳至三河口水利樞紐智能建造建設(shè)管理平臺(tái)，同時(shí)依據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)關(guān)鍵控制參數(shù)設(shè)置閾值及容許誤差。當(dāng)子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求及施工方案相違背，或關(guān)鍵參數(shù)將要突破閾值時(shí)，平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行提示;當(dāng)關(guān)鍵參數(shù)超越閾值及容許誤差后，系統(tǒng)還會(huì)發(fā)出警報(bào)。管理人員可根據(jù)系統(tǒng)的提示信息，追溯現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行整改優(yōu)化，以保證施工質(zhì)量。同時(shí)反演分析子系統(tǒng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析、安全質(zhì)量評(píng)估及預(yù)測(cè)，為施工方案動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整提出合理建議。例如，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土澆筑溫度，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)測(cè)信息與理想溫度過(guò)程線的對(duì)比，結(jié)合溫度傳感器設(shè)備參數(shù)分析計(jì)算下階段通水冷卻流量和溫度，并將通水參數(shù)的調(diào)整指令即時(shí)下達(dá)至通水控制硬件設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)澆筑溫度的智能調(diào)控，保障混凝土澆筑質(zhì)量。

同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先錄入的設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)最高溫度、降溫速率、表面溫度、溫度梯度等超出設(shè)計(jì)要求時(shí)，或根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)預(yù)判有可能超出設(shè)計(jì)要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成報(bào)警信息，并將報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送至相關(guān)人員的移動(dòng)設(shè)備端，提示工作人員實(shí)施干預(yù)。

3 基于BIM技術(shù)的智能建造應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的建設(shè)期管理系統(tǒng)包括1個(gè)平臺(tái)和10個(gè)子系統(tǒng)，1個(gè)平臺(tái)就是基于BIM技術(shù)的智能化監(jiān)控管理平臺(tái)，10個(gè)子系統(tǒng)分別是智能溫控、碾壓質(zhì)量、施工質(zhì)量、進(jìn)度仿真、變形監(jiān)測(cè)、灌漿質(zhì)量、加漿振搗、人員車(chē)輛定位、視頻監(jiān)控、反演分析子系統(tǒng)。

（1）三河口水利樞紐施工智能化監(jiān)控管理平臺(tái)。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施各階段的信息流失、信息孤島問(wèn)題，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的概念，建立水利樞紐施工智能化監(jiān)控管理平臺(tái)。該平臺(tái)基于BIM的三維數(shù)字化技術(shù)、信息交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及訪問(wèn)技術(shù)、信息集成技術(shù)，對(duì)三河口水利樞紐的各階段信息進(jìn)行集成，確保數(shù)據(jù)的一致性，為項(xiàng)目所有參與方提供共享操作和管理平臺(tái)。數(shù)據(jù)流程框架見(jiàn)圖2。

（2）智能溫控管理子系統(tǒng)。采用智能溫控管理子系統(tǒng)對(duì)大壩澆筑倉(cāng)大體積混凝土進(jìn)行全覆蓋。系統(tǒng)由軟件、硬件兩部分組成，工作原理是通過(guò)預(yù)先埋置的溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壩體溫度、調(diào)整冷卻通水流量，對(duì)大壩內(nèi)部溫度進(jìn)行控制。

在實(shí)際施工過(guò)程中，壩后馬道安裝有進(jìn)水包、回水包、四通換向閥、流量測(cè)控裝置以及分控站等設(shè)備，倉(cāng)面內(nèi)埋設(shè)冷卻水管和溫度傳感器，同時(shí)通過(guò)手持式電子溫度計(jì)對(duì)出機(jī)口溫度、入倉(cāng)溫度和澆筑溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。傳感器將采集的溫度信息無(wú)線傳輸?shù)綔乜毓芾碜酉到y(tǒng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為溫控曲線，溫控系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)大體積混凝土的實(shí)測(cè)溫度曲線與標(biāo)準(zhǔn)溫度曲線進(jìn)行對(duì)比。溫控系統(tǒng)基于氣溫信息、內(nèi)部溫度信息、通水水溫信息、材料絕熱溫升以及混凝土齡期等要素進(jìn)行分析反演，自主制定冷卻通水方案，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將具體的通水指令發(fā)送至流量調(diào)節(jié)控制裝置，通過(guò)電磁閥調(diào)整通水流量，以保證壩體溫度始終處于受控狀態(tài)。

（3）碾壓質(zhì)量管理子系統(tǒng)。碾壓質(zhì)量管理子系統(tǒng)通過(guò)在碾壓車(chē)輛上安裝具有高精度GPS接收機(jī)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集壩面碾壓施工機(jī)械的碾壓信息，監(jiān)控對(duì)大壩澆筑碾壓質(zhì)量有影響的相關(guān)參數(shù)。動(dòng)態(tài)采集和監(jiān)測(cè)倉(cāng)面碾壓機(jī)械運(yùn)行軌跡、運(yùn)行速度、振動(dòng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)自動(dòng)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)倉(cāng)面任意位置處的碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度、壓實(shí)后高程，并在大壩倉(cāng)面施工數(shù)字地圖上可視化顯示，同時(shí)可供在線查詢(xún)。當(dāng)碾壓機(jī)械運(yùn)行速度、振動(dòng)狀態(tài)、碾壓遍數(shù)和壓實(shí)厚度等不達(dá)標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向車(chē)輛司機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和施工人員發(fā)送報(bào)警信息，提示不達(dá)標(biāo)的詳細(xì)內(nèi)容以及所在空間位置等，并在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理分控站PC監(jiān)控終端上醒目提示，同時(shí)把該報(bào)警信息寫(xiě)入施工異常數(shù)據(jù)庫(kù)備查。

（4）施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)。施工質(zhì)量管理子系統(tǒng)以碾壓混凝土拱壩施工單元（澆筑倉(cāng)）為核心，對(duì)碾壓遍數(shù)、碾壓厚度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)時(shí)分析以及反饋共享，實(shí)現(xiàn)工程施工質(zhì)量信息的在線查詢(xún)和管理。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單元工程中備料信息包括水泥和骨料等生產(chǎn)廠家、監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)結(jié)果等的電子化記錄，達(dá)到源頭控制;系統(tǒng)記錄工序、單元等的驗(yàn)收情況，并根據(jù)工序和單元質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。

（5）進(jìn)度仿真管理子系統(tǒng)。進(jìn)度仿真管理子系統(tǒng)通過(guò)建立工程三維單元模型，并在模型上疊加計(jì)劃進(jìn)度數(shù)據(jù)，在三維模型上進(jìn)行工程進(jìn)度演示、工程進(jìn)度對(duì)比分析、施工強(qiáng)度對(duì)比分析、施工進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整模擬等。它以項(xiàng)目的工序分解管理為依據(jù)，采用可視化方式為用戶(hù)提供工程進(jìn)度計(jì)劃編制、工程進(jìn)度模擬演示、工程進(jìn)度計(jì)劃過(guò)程審批、實(shí)際進(jìn)度信息管理、工程進(jìn)度報(bào)表定制和施工影響因素分析等管理功能。

（6）變形監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)。變形監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)主要解決施工期大壩變形漏測(cè)問(wèn)題，針對(duì)典型壩段，實(shí)時(shí)捕捉施工期壩體變形情況，滿(mǎn)足典型壩段變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集及節(jié)點(diǎn)控制設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互。分類(lèi)顯示所采集的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)直觀對(duì)比采集的周期數(shù)據(jù)，進(jìn)行大壩變形的分析及監(jiān)測(cè)效果評(píng)估，實(shí)現(xiàn)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)管理與評(píng)價(jià)。同時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果開(kāi)發(fā)大壩變形風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)軟件，對(duì)施工要素進(jìn)行智能預(yù)警及干預(yù)，通過(guò)人機(jī)互動(dòng)方式對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)及播報(bào)，并及時(shí)通知施工人員進(jìn)行處理。

（7）灌漿質(zhì)量管理子系統(tǒng)。灌漿質(zhì)量管理子系統(tǒng)通過(guò)在灌漿廊道內(nèi)布置灌漿記錄儀，并在灌漿管路上安裝壓力、密度、流量傳感器，通過(guò)廊道內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將所采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦酀{質(zhì)量管理子系統(tǒng)當(dāng)中，生成流量、壓力及密度等參數(shù)與時(shí)間的關(guān)系曲線。管理人員在未到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)、未拿到紙質(zhì)資料的情況下，可在系統(tǒng)中及時(shí)查看當(dāng)前正在進(jìn)行的灌漿質(zhì)量情況，有效監(jiān)管施工過(guò)程。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了灌漿過(guò)程數(shù)字化、無(wú)人值守監(jiān)控，不再依靠人工記錄，既快捷又準(zhǔn)確。

（8）加漿振搗管理子系統(tǒng)。加漿振搗管理子系統(tǒng)主要對(duì)碾壓混凝土大壩上下游變態(tài)混凝土區(qū)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，通過(guò)在加漿管路上安裝密度計(jì)、流量計(jì)等，以及在施工人員身上佩戴振搗監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加漿濃度、加漿量以及振搗頻率，并回傳至系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，指導(dǎo)施工。在施工作業(yè)中，可以查看加漿質(zhì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備名稱(chēng)、流量、漿液密度以及加漿區(qū)域等信息。通過(guò)系統(tǒng)以及移動(dòng)端APP，直接發(fā)送預(yù)警信息提示現(xiàn)場(chǎng)施工人員，由施工人員及時(shí)調(diào)整加漿量，從而確保變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量。

（9）人員車(chē)輛定位子系統(tǒng)。人員車(chē)輛定位子系統(tǒng)通過(guò)對(duì)施工人員及車(chē)輛軌跡的實(shí)時(shí)獲取、違章時(shí)段和具體人員的實(shí)時(shí)分析、施工考勤的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、信息智能發(fā)布的精準(zhǔn)管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員和施工車(chē)輛信息、安全作業(yè)情況的實(shí)時(shí)跟蹤。通過(guò)人機(jī)互動(dòng)方式，對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)及播報(bào)，及時(shí)通知工程管理人員進(jìn)行處理。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛跟蹤及人員定位系統(tǒng)整體分析，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃。

（10）視頻監(jiān)控管理子系統(tǒng)。視頻監(jiān)控管理子系統(tǒng)對(duì)施工區(qū)進(jìn)行無(wú)死角視頻監(jiān)控全覆蓋，如在料場(chǎng)、拌和樓、大壩澆筑倉(cāng)位、重要施工道路沿線等布設(shè)高清攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)施工情況，并可查看，同時(shí)永久存儲(chǔ)重要部位及節(jié)點(diǎn)時(shí)段的視頻資料，作為工程檔案以備后期查閱。

（11）反演分析子系統(tǒng)。反演分析子系統(tǒng)基于溫控系統(tǒng)及大壩安全監(jiān)測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，綜合運(yùn)用大體積混凝土溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)三維有限元分析程序、AI數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)大壩主體和基礎(chǔ)在建設(shè)過(guò)程中材料參數(shù)和邊界條件的反演，實(shí)現(xiàn)全壩段溫度場(chǎng)、溫度應(yīng)力場(chǎng)，以及壩區(qū)滲流場(chǎng)的仿真分析和預(yù)測(cè)，分析混凝土開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估大壩施工期和運(yùn)行期工作狀態(tài)及安全性，為溫控措施和施工方案的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整提出合理有效的建議，并為工程竣工驗(yàn)收提供技術(shù)支持和參考依據(jù)。

4 項(xiàng)目實(shí)施的幾點(diǎn)思考

（1）從項(xiàng)目全壽命周期成本角度出發(fā)，將智能化投資納入初步設(shè)計(jì)批復(fù)概算統(tǒng)籌考慮。由項(xiàng)目承擔(dān)單位根據(jù)擬建工程的需求在充分論證技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性的基礎(chǔ)上，形成智能化技術(shù)需求書(shū)，根據(jù)技術(shù)需求書(shū)在初步設(shè)計(jì)中單列智能化專(zhuān)題，專(zhuān)題中應(yīng)對(duì)必要的技術(shù)指標(biāo)及設(shè)備規(guī)格、行業(yè)技術(shù)發(fā)展情況開(kāi)展對(duì)比分析、調(diào)研論證。進(jìn)行智能化投資批復(fù)時(shí)，應(yīng)充分考慮項(xiàng)目的合理冗余度、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及結(jié)構(gòu)化等，對(duì)投資概算進(jìn)行有效管控?；诮ㄔO(shè)項(xiàng)目全生命周期成本管理，為避免智能化投資重建設(shè)而輕運(yùn)營(yíng)，增加智能化建設(shè)后評(píng)價(jià)的有關(guān)要求，對(duì)智能化建設(shè)實(shí)施方案、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2）結(jié)合人工智能（AI）技術(shù)，對(duì)施工大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析。水利樞紐智能管理系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及面廣，現(xiàn)階段對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)現(xiàn)還比較有限，隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，總結(jié)歸納不同數(shù)據(jù)的訓(xùn)練方法，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)不同類(lèi)別數(shù)據(jù)間的相互關(guān)聯(lián)，并預(yù)判未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。人工智能技術(shù)可以將數(shù)據(jù)定量分析和機(jī)器學(xué)習(xí)定性分析有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提升水利樞紐智能管理系統(tǒng)的決策水平以及應(yīng)用范圍。人工智能技術(shù)具有強(qiáng)大的自我學(xué)習(xí)能力和邏輯推理能力，將人工智能技術(shù)引入到水利樞紐智能管理系統(tǒng)中，能夠提高系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，隨著智能管理系統(tǒng)在工程建設(shè)周期中的應(yīng)用，系統(tǒng)會(huì)更加了解工程特點(diǎn)以及參建方的使用需求，進(jìn)而提升用戶(hù)體驗(yàn)。

（3）重視項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的考評(píng)機(jī)制，管理統(tǒng)籌規(guī)劃，推進(jìn)動(dòng)態(tài)調(diào)整。水利樞紐管理平臺(tái)作為一項(xiàng)新興產(chǎn)物，各參建方對(duì)其認(rèn)識(shí)程度存在差異，為提高參建單位對(duì)平臺(tái)建設(shè)的積極性，可加強(qiáng)相關(guān)宣傳教育并制定相應(yīng)的效益和考核機(jī)制。大型水利水電工程具有涉及專(zhuān)業(yè)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大、建設(shè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。水利樞紐管理平臺(tái)建設(shè)時(shí)應(yīng)在取得批復(fù)的情況下，統(tǒng)籌規(guī)劃工程建設(shè)全生命周期，提前考慮平臺(tái)搭建、模型建立、數(shù)據(jù)過(guò)濾等問(wèn)題，并隨著工程建設(shè)階段的推進(jìn)及現(xiàn)場(chǎng)施工情況的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整。

5 結(jié) 語(yǔ)

三河口水利樞紐通過(guò)“10+1”建設(shè)管理系統(tǒng)，提升了引漢濟(jì)渭拱壩工程建設(shè)的管理水平，應(yīng)用成效體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是實(shí)現(xiàn)了海量施工質(zhì)量、施工安全等各類(lèi)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的自動(dòng)獲取，在無(wú)人干預(yù)的情況下確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、有效、準(zhǔn)確和完整，有效解決了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控“不及時(shí)、不真實(shí)、不全面、不準(zhǔn)確”的問(wèn)題;二是實(shí)現(xiàn)了對(duì)大壩建設(shè)全過(guò)程溫度控制、碾壓質(zhì)量、變形監(jiān)測(cè)、施工進(jìn)度、澆筑信息及施工安全等信息的智能采集、統(tǒng)一集成、實(shí)時(shí)分析與智能監(jiān)控，對(duì)混凝土溫度控制、大壩碾壓、大壩壩基灌漿等建設(shè)全過(guò)程進(jìn)行全自動(dòng)智能化預(yù)警與控制，確保了大壩施工安全與工程質(zhì)量;三是實(shí)現(xiàn)了水利工程建設(shè)的創(chuàng)新管理，既為打造優(yōu)質(zhì)精品樣板工程提供強(qiáng)有力的保障，也為大壩樞紐的順利竣工驗(yàn)收、安全鑒定及今后的安全運(yùn)行管理提供支撐平臺(tái)。

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