铁路四电工程智慧生产管理平台的运用

沈 聪，姜晓辉，荣正官

（1.中铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北武汉 430071；2.中国铁建电气化局集团第二工程有限公司，山西太原 030000）

浩吉铁路（原蒙华铁路），纵贯内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西等7省（区），线路全长1814km。中国铁建电气化局集团有限公司承建浩吉铁路（原蒙华铁路）MHSD-2标段，线路长度735.76 km 范围内的四电工程及襄州基地综合维修段的房建工程。具有线路跨度长，施工控制点多、同站前及房建单位的接口多，管理内容跨度大，施工工期紧等特点。

近年来，基于物联网为基础的智慧工地逐渐被引入施工项目管理，消除了传统工地中安全生产不够信息化或者信息化水平低，安全监管防范手段落后等问题。智慧工地生产管理平台主要采用现场施工情况信息化和数字化、现场施工环境、条件的物联网云计算技术等在内的各种先进技术对工程项目进行综合高效率的管理。施工管理人员使用手机APP，更加全面地掌握施工现场内包括关键工序的把控、重点关键部位施工的记录，施工现场的安全质量把控，还可以利用互联网云计算信息化技术进行区域内的资源信息共享。所有的施工管理人员能够通过智慧工地网络平台管理系统对工程现场的施工进度、施工安全质量进行及时地了解和掌握，并且还可以及时发现施工现场的各种突发情况和问题隐患，可以采取有效地措施加以预防和解决。能够帮助企业实施自我监管，将工程施工工地的现场信息实时掌握住，企业的管理成本将会随之大幅度降低。

1 浩吉铁路（原蒙华铁路）智慧工地生产管理系统平台的运用

铁路四电标准化施工是未来铁路电气化施工的趋势，在四电专业中结合物联网、二维码、BIM 技术、实现“可视化”施工管理在铁路行业的探索和实践，构建智慧生产管理信息化平台，进行精细化施工管理，提高了施工现场的信息化管理水平和管理效率，强化现场安全质量意识和风险把控，实现数据的自动采集、自动上传、自动分析和记录，实现工程项目施工过程中的不同时期阶段的智慧生产管理。

蒙华铁路（原蒙华铁路）四电施工管理，采用“互联网+BIM+信息化+工程管理”的智慧生产管理平台，包含施工的可视化技术交底，施工一线的工区中心料库的管理：物资设备材料的入库到开箱检验以及四电设备的交接试验、材料预配等，施工现场的管理：班组人员、机械设备、安全技术交底、现场手机APP 上填报智能化表单，现场安全质量信息化监督把控等。

现场劳务管理系统：劳务公司、人员信息（工种、年龄等信息）、人员考勤、安全教育、视频监控，电子地图上GPS系统定位（现场施工人员佩戴GPS 安全帽）进行在线工点作业人员考勤，结合人脸识别进行重要工点人员进出记录。

1.1 基于平台的现场物资管理系统

登录智慧工地平台，点击物资管理系统模块可查看各岗位人员通过扫码自动加载上报的实时信息。二维码技术、视频监控技术把控物资设备材料的到货入库、存储、开箱检验以及四电设备的交接试验、材料预配、领料出库情况。使用二维码技术给入库的每一台设备和材料一个二维码信息，信息包含厂家信息和入库时间，入库自检记录，在出库时，可以扫描二维码来记录出库时间，现场施工安装完毕后扫描二维码记录完成安装时间。现场物资掌中宝：采用扫描二维码技术，扫描已安装于现场并贴有二维码的设备材料，可以获取设备的出厂信息和维护电子手册等重要信息。

1.2 基于平台的安全质量管理系统

现场施工人员信息化管理，及时掌握施工人员入场时间及教育情况，确保人员安全可追溯和工程质量有保证。平台中的安全（质量）管理功能具备安全问题的填报记录、整改处理、回复销项、资料归档的全过程闭环管理。做到流程可跟踪，问题可记录，结果可追溯。提高项目管理人员处理质量安全问题的及时性、准确性、智能性、便捷性。项目应用基于模型生成的综合管控型二维码。打开手机扫描设备二维码即可实现安全质量问题上报，由负责人审核确认问题后，及时派发处理流程。实现了问题人人可上报。提高了现场人员的安全质量意识，为项目安全质量施工提供了信息化保障。

安全管理系统：使用扫描二维码和人脸识别技术给现场施工人员打考勤；通过扫描二维码，施工人员可以快速检索和查询工程资料、质量验收标准、规范等信息；手机记录、管理、查阅检查问题，指定责任人、整改人、提出整改要求、限时整改，实现问题整改闭环管理，领导在线督办。安全风险排查功能，通过数据库在线建档，形成危险源清单；设置日常安全检查记录——安全整改——整改复查，调用手机照相功能对现场发现的安全问题和安全隐患进行检查记录，上传至管理平台，现场照片保存到安全相册中保存；安全资料中查阅相关安全资料，分享圈用于分享给其他工区或项目，或引以为戒，或好的做法进行学习，其他内设安装检查日志（每天填写安全情况）；视频监控模块用于调取安装于现场的移动视频监控摄像机的实时录像便于实时安全监控。

质量管理系统：质量检查功能，依据现行质量验收标准和规范，记录、管理、查阅检查问题，发起问题指定整改人、提出整改要求、限时整改，实现问题整改闭环管理，责任人督办。质量验收功能，进行工序“三检制”验收，记录验收人员、时间及结论，可追溯验收情况。施工图纸、实测实量、质量检查记录、质量检查拍照、质量整改、整改复查、问题类别分析、分包单位分析、责任人分析、工作周报、例行检查分析、质量检查和整改情况的曲线图和数据汇总。

1.3 BIM+智慧工地数据平台

其他模块的一个汇总，工地的人员情况、物料情况、质量情况、安全情况的数据显示界面；数字工地：环境监测、大型机械设备的监测；智能监测：现场施工和生活临时用电用水、施工电梯、塔机、卸料平台；调用安装在施工现场的视频监控平台来，现场作业进行实时监控；BIM 建造：BIM 模型的调用，实现BIM 可视化技术交底。

1.4 基于平台的作业班组管理系统（智能化表单填报）

平台支持任意定制化的表单样式，且支持随时随地利用碎片化时间通过移动终端填报，确保了工程质量验收表格比如用料申请、预配任务填报等各类工程资料的填报完整性与同步性。此外，可以通过平台导出验收资料签字盖章后形成竣工资料。

2 四电工程智慧生产管理平台的未来发展趋势和展望

目前在浩吉铁路（原蒙华铁路）采用互联网+BIM+大数据+APP 技术为突破；覆盖人、材、机、料、法、环、安全、环保和质量管理的重点难点；缩减了管理信息传递的时间，有效保障了现场施工质量，降低了现场作业人员的安全风险；提高了管理效率，降低了项目管理成本；有效保障了企业安全生产。下一步智慧工地管理平台将BIM 技术贯穿于项目的全生命周期，深入设计和运用BIM 技术与其他高新技术的结合运用：

施工方案模拟：利用BIM 技术对车站和区间所亭四电设备用房的所有电缆敷设预先布置好，提前调整线缆交叉和分层，减少了现场布线所花时间，设计出每根线缆最短优化路径，减少线缆耗材，预演施工流程。

利用BIM 管理平台对设备信息进行集成并管理。在线缆方面，所有现场集成线缆起点、终点、半径等信息，选取电缆隔离路径，在平台上详细查看线缆详细路径和集成信息，从而加强了对车站、所亭四电设备用房的庞杂线缆的管理。

可视化交底和三维会审：通过BIM 模型的可视化交底，使技术交底更清楚、更直白，现场的施工人员更容易理解，避免对图纸理解错误，提高施工质量和工效。通过基于模型的三维会审功能，解决多方异地沟通协同的难题，提高多方协同效率及沟通效率。

BIM 与物联网集成应用：BIM 技术利用上层信息的集成、信息交互、信息展示和管理的作用，而物联网技术则是底层的信息感知、采集、传递、监控的功能。物联网和BIM 技术的融合集成应用可以将智能建造提升到智慧建造的新高度。

BIM 技术与GIS（地理信息系统）：BIM 与GIS 集成应用，是通过数据集成，系统集成或应用集成来实现，各自发挥优势，使功能更加强大以利于现场使用。

BIM 技术与3D 扫描、3D 打印技术：BIM 与3D 扫描技术的集成，是将BIM 模型与所对应的3D 扫描模型进行模板匹配对比分析，用来辅助工程质量检查、减少返工的目的。3D打印技术将会突破一些传统的方法，比如接触网的腕臂和吊弦预配等方面体现出较大价值。

BIM 运维模型：在施工过程中，利用BIM 技术对施工全过程进行模拟，优化施工方案。在运维过程中，BIM 技术与物联网技术的结合，利用运维管理平台，时间、人力、成本将会大量减少，提高了运维管理效率和资源利用率。交付给运维部门一份宝贵的数字化资产，完善的信息数据库，能够方便运维信息的管理、修改、查询和调用，同时结合可视化技术，使得项目的运维管理更具操作性和可控性。

3 结语

铁路四电工程现场施工管理人员通过四电集成智慧工地管理平台能够有效地开展施工现场的监督和管理工作，可极大地提升工地施工现场的管理水平、管理效率，对工程现场项目管理具有重要指导意义。