基于数字孪生的电力施工风险作业分析研究

基于数字孪生的电力施工风险作业分析研究

冯正斌

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摘要：近年来,国内发生的基建项目安全事故不仅造成了重大的人身伤亡,也给国家带来了巨大的经济损失和不良的社会影响。为此,国家安全生产监督管理局加大对基建项目的监管力度,出台了多个安全监管文件,以提高基建施工安全监督管理水平。电力施工具有高空、施工难度大、施工周期长等特点。其高危风险作业分析对于预防安全事故发生具有积极的意义。传统的高危风险作业分析依赖安全员人工进行现场监管,存在高危风险作业识别率低、隐患大等问题。因此,亟需通过信息化手段,实现电力施工高危风险作业分析。

关键词：数字孪生；电力施工；风险作业；

引言

为更好地保障供电的稳定性，需要积极探索电力检修与电力施工技术的有效应用措施，提升技术应用的规范性与合理性，在保障电力施工质量的同时，促进电力检修效率和成效的提升，为供电系统的稳定性与安全性奠定基础。

1电力施工高危风险作业分析框架

图1电力施工高危风险作业分析框架图

在建立电力施工现场三维模型环节,首先通过对电力施工现场实物的运行信息提取获取电力施工现场的数据模型,并以数字化检测获取电力施工现场的量测信息。然后,将数据模型和量测信息进行融合,并对施工现场进行仿真。最后,生成电力施工现场的三维模型。在标注安全风险点环节,通过层次细节模型对电力施工风险的关键点进行标注。在建立最佳作业条件库环节,依据历史的电力施工现场的施工步骤、施工安全措施、施工环境影响因素等信息,建立最佳作业条件和预警范围。在施工人员行为分析环节,通过施工现场摄像头和施工人员安全帽提取施工人员的行为特征,并将施工人员的行为特征与最佳作业条件库的阈值进行比较,在出现风险时作高危风险告警。

2存在的问题

2.1电力工程中的复杂流程

经营过程的混乱是电力工程管理的主要问题。电力工程管理是许多链路和复杂的,单个部门不能满足特定的管理要求。因此,管理内容通常被分配给不同的部分以执行分布式管理。上述管理方法具有提高经营效率的高度性质。然而,受许多因素影响的一系列问题也主要从以下观点反映：（1）责任制未落实。各部门的责任制度虽然没有实施,但发生问题时,调查责任是很困难的,部门职员彼此蹲下,结果不能及时有效地解决,不影响经营质量的提高。但是,会引起经营过程的混乱。（2）部门职能存在交叉。各部门经营功能重复,经营流程非常混沌,经营效果差,对电力工程的顺利发展有重大影响。

2.2工程质量监督体制存在问题

电力工程质量管理的有关体制还不够完善，在施工过程里出现的弊端会直接对施工质量及安全管控的相关责任制还不够完善，出现偷工减料的现象不在少数，这一现象的出现，不但影响企业信誉，更有甚者还会危及人民群众的生命安全。

2.3施工的安全意识

对于电力检修与电力施工而言，其存在较大的安全风险，不仅会涉及大量的高空作业，而且还会涉及一些带电作业的操作，这些都会给施工安全带来巨大的威胁。因此需要施工人员具备较强的安全意识，在做好各项安全保障措施的同时，还要确保规范操作。但在实际施工作业过程中，部分施工作业人员安全意识不强，存在侥幸心理与麻痹大意思想，不仅未按照要求规范施工，而且还经常出现不按要求佩戴安全防护设备等情况。这些问题的存在，不仅容易引发安全事故，而且还容易造成巨大的损失，甚至还会引起人员伤亡等重大安全事故。

3电力施工高危风险作业优化措施

3.1电力施工现场三维模型建立

数字孪生技术是在航空航天飞机的信息镜像模型的基础上发展而来的。数字孪生是充分利用物理模型、传感器等数据,通过多尺度的仿真,将实体空间的物体在虚拟空间中建立映射关系。数字孪生技术可用于电力施工现场的安全管理。基于电力施工现场三维模型,在项目设计阶段,可利用三维模型的直观性提前发现设计图纸问题,并在项目开工前规避这些问题。正式开工前,通过对场地布置的三维建模,可分析项目材料的堆放、设备的进场,得出最佳布场方案。在施工准备阶段,可通过碰撞检测及净高分析,提前发现设计不合理的地方及各专业之间的碰撞问题,并通过施工深化设计对施工方案进行优化,提前解决施工过程中会产生的问题。基于三维技术搭建协同管理平台,并将模型与清单进行关联。基于三维数字化模型联动性的特点,设计变更后通过修改模型可快速统计出工程量的变化。设计开发变更流程管理功能是通过平台管理变更流程,实时掌握变更的处理情况。

3.2加强施工设计与过程管理

电力工程的涵盖面积比较广泛，关系到企业生产与居民生活，整体线路的施工难度较大，不但要适应复杂的自然环境，还需严格把控线路施工质量关，这就需要电力施工单位做好前期规划设计，制定科学合理的施工管理方案，充分利用线路施工技术手段，以此保证工程施工质量，规避事故隐患的出现，减少劳动成本投人。严格遵循事前、事中、事后三个环节的管理原则，实现对电力工程及其输电线路施工全程的追踪管控。事前控制要落实质量目标，将施工质量标准及责任下达至各部门，认真做好图纸审核与技术交底，严格把控材料设备的进场检验。事中控制要安排专人进行现场监管，落实工程管理制度及责任追究制，保证权责利明确。事后控制应加强质量检验，对工程相关的技术文件、质量检验报告、竣工验收报告等进行格。理与归档。以此作为工程质量结算的参考，为后期的工程运行与维护提供可靠依据。

3.3电力工程建立监督机制

电力工程管理的建设与发展在很多个方面都会受到不同的影响,也可能会受到一些未知的确切性因素。如果没有建立起一个完善的电力项目管理和监督机构的体系,就可能会在实践中产生各种麻烦和困难。因此,有必要建立和完善与电力项目管理及其监督制度,了解并掌握一些可能影响电力项目监督管理的因素,以便更好地分析和监督电力项目的管理。对于每个员工的具体操作也都应该及时地进行一些相应了解,落实给到相应的负责人,监督管理其具体操作的内容,减少了推卸责任的情况发生,更好地充分发挥了电力工程项目管理的功能。同时,要正确地处理好建设工程造价、施工周期与建设过程中的工作质量之间的矛盾,更好地加强推进供电工作。我完全理解,在施工过程中,建立相关的项目管理质量监控部门是必不可少的。从实施进度和施工质量的监督来看,质量控制是保证工程顺利实施的必要环节,在一定程度上保证了电力工程的质量。

3.3创建完善的维护、管理制度并且严格执行

施工阶段是工程项目的具体实施阶段，同时还是人力、物力、财力这三个方面消耗的主要阶段。在这个阶段，施工工期，当地政府政策改革，施工材料价格涨跌等都会影响施工阶段工程造价的原因。同时，关于电力工程机械设备维护、管理要建立起一个严苛的条例，并要求相关从业人员落地执行。与此同时，还要创建负责安全责任的生产管理系统，明确各方的责任，定期进行设备检测和保养维护，全面规避安全隐患，并层层明确工作任务，贯彻落实安全隐患生产的主体责任，给予土木工程机械设备的维护和管理提供重要支撑。

结束语

电力施工中存在高危风险作业识别率低、隐患大的问题,电力工程的建设是一个繁杂巨大的工程，只有从各个方面控制，发挥本职作用，并且做好现场的质量管理，能够更好地保障电力施工质量，降低系统故障的发生概率。

参考文献

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