电力主网基建工程中基于BIM技术的施工过程优化研究

电力主网基建工程中基于BIM技术的施工过程优化研究

吴新宇

广东电网揭阳供电局 522000

摘要：随着电力需求的不断增加和电力网络的逐步扩展，电力主网基建工程变得日益复杂和庞大。传统的施工管理方法难以满足现代工程对精确性、效率和协同工作的高要求。在此背景下，建筑信息模型（BIM）技术作为一种新兴的数字化工具，逐渐被应用于电力主网基建工程中，旨在通过精细化的三维建模和数据管理，实现对施工全过程的优化和控制。

关键词：电力主网；基建工程；BIM技术

1基于BIM技术的电力主网基建工程施工管理系统设计

1.1电力工程施工管理系统总体结构

(1)数据层

数据层是整个施工管理系统的基础，主要负责存储和管理与工程相关的各种数据。这些数据包括但不限于建筑信息模型数据、工程设计图纸、施工计划、材料清单、设备参数、施工记录等。数据层通过建立统一的数据标准和接口，实现对各类数据的高效整合和管理，确保数据的准确性和一致性。在数据层中，BIM模型数据占据重要地位，通过三维建模将工程的各个组成部分详细展示，为后续的施工和管理提供依据。此外，数据层还需具备强大的数据安全和备份机制，以防止数据丢失和泄露。

(2)服务层

服务层是连接数据层和应用层的桥梁，负责提供各种数据处理和分析服务。服务层通过调用数据层中的各类数据，进行复杂的数据计算和分析，为应用层提供必要的信息支持。例如，服务层可以根据施工进度计划和实际施工记录，生成实时的施工进度报告；也可以通过分析材料消耗和库存情况，优化材料供应和管理。在服务层中，还可以集成各种智能算法和分析工具，如进度预测、质量检测、风险评估等，提升施工管理的智能化水平。

(3)应用层

应用层是直接面向用户的操作界面，提供各类施工管理和决策支持功能。应用层主要包括施工进度管理、质量控制、成本管理、安全管理等模块。通过应用层，用户可以实时查看施工进度、监控施工质量、管理施工成本、保障施工安全等。同时，应用层还支持多用户协同操作，不同角色的用户可以根据自己的权限和职责，访问和管理相关数据和信息。应用层的设计应注重用户体验和操作便捷性，通过直观的界面和交互设计，帮助用户快速获取和处理所需信息。

1.2电力工程施工信息整合

施工信息整合首先需要建立统一的信息管理平台，将工程相关的所有信息集中到一个平台上进行管理。这些信息包括设计图纸、施工计划、材料清单、设备参数、施工记录、监理报告等。通过建立统一的信息标准和接口，各部门、各工种之间的信息可以高效传递和共享，避免因信息不对称而导致的误解和延误。

其次，BIM技术通过三维建模，将施工信息以直观的方式展示出来。施工人员可以通过BIM模型，清晰地了解工程的各个细节和施工步骤，减少因理解错误而导致的施工问题。同时，BIM模型还可以结合施工进度计划，进行动态的施工模拟和分析，提前发现和解决可能出现的问题，确保施工过程顺利进行。

另外，施工信息整合还包括对施工现场的实时监控和管理。通过安装在施工现场的传感器和监控设备，可以实时采集施工进度、环境参数、设备状态等信息，并将这些信息上传到BIM平台进行分析和处理。

1.3.1基于三维点云的BIM模型构建

激光扫描技术利用激光束快速扫描建筑物表面，获取其精确的三维坐标；摄影测量技术则通过多角度拍摄建筑物照片，然后通过计算机视觉算法重建其三维模型。无论采用哪种方法，最终都可以得到高精度的三维点云数据。将三维点云数据导入BIM软件后，需进行数据处理和模型构建。数据处理包括去除噪声、点云配准、数据简化等步骤，以保证点云数据的质量和模型的精度。随后，根据点云数据生成BIM模型，包含建筑物的各个部分和细节，为施工管理提供详实的模型基础。

1.3.2模型轻量化处理

模型简化是指在不影响模型整体精度的情况下，去除模型中一些不必要的细节和冗余部分。例如，对一些复杂的结构进行简化处理，只保留关键的构件和特征。数据压缩是通过对模型文件进行压缩，减少文件的存储空间。分层管理则是将模型按照不同的层次和专业进行分层处理，用户在需要时可以选择性地加载和查看相关部分，减少不必要的计算和存储负担。通过模型轻量化处理，可以显著提高BIM模型的使用效率和便捷性，方便施工人员和管理者在实际工作中进行查看和操作。

1.4基于BIM的施工进度跟踪

基于BIM的施工进度跟踪是实现工程施工过程精细化管理的重要手段。传统的施工进度跟踪主要依靠人工记录和统计，效率低下且易出错。通过BIM技术，可以实现施工进度的实时监控和动态管理，提高施工管理的准确性和效率。

BIM技术通过将施工进度计划与BIM模型相结合，实现施工进度的可视化管理。在施工前，将详细的施工进度计划导入BIM平台，并与三维模型进行关联。施工过程中，施工人员可以通过移动设备实时更新施工进度，将实际完成的工作量反馈到BIM平台中。BIM平台根据这些数据，动态调整和展示施工进度，帮助管理者及时掌握施工情况。

1.5电力主网基建工程施工资源动态管理

1.5.1精准管理物资提量与领料

首先，基于BIM技术的物资管理系统可以实现物资提量的精准计算。在施工前，通过BIM模型可以详细地计算出每个施工环节所需的物资数量和规格，避免因估算不准而导致的物资浪费或短缺。施工过程中，系统可以根据实际的施工进度和消耗情况，动态调整物资提量计划，确保物资供应的及时和精准。其次，物资领料的管理也可以通过BIM技术实现智能化和高效化。施工人员可以通过移动设备扫描BIM模型中的二维码或标签，快速查询所需物资的库存和位置，并在系统中提交领料申请。管理人员可以通过系统实时审核和批准领料申请，确保物资的合理分配和使用。

1.5.2电力主网基建工程施工可视化及资源优化

施工可视化是指通过BIM模型将施工现场的实际情况以三维形式直观地展示出来，使管理人员能够清晰地了解施工进度、工艺流程和现场布置等信息。施工人员可以通过BIM模型预览施工步骤，提前发现和解决潜在问题，减少现场施工中的错误和返工。同时，施工可视化还可以实现对施工进度的实时监控，管理人员可以通过移动设备随时查看施工现场的最新情况，及时调整施工计划和资源配置。

2案例应用

本文以某大型电力主网基建工程为例，详细论述BIM技术在实际应用中的优势和效果。该项目为某省级电力公司的大型电力主网基建工程，主要包括新建变电站、输电线路和相关配套设施。项目总投资巨大，施工周期长，涉及多个施工单位和众多施工环节。为了提高施工管理水平和效率，项目团队决定引入BIM技术进行全过程管理。在设计阶段，项目团队通过BIM技术进行三维建模和碰撞检测，提前发现和解决设计中的冲突问题，减少了后续施工中的设计变更和返工。施工信息的整合是项目成功的关键。通过建立统一的BIM信息管理平台，各类施工信息得以高效整合和共享，减少了信息传递过程中的误解和延误，提高了各部门和工种之间的协同工作效率。在施工过程中，施工人员通过移动设备实时更新施工进度，管理人员可以通过BIM平台实时监控施工情况，确保施工按计划进行，减少了进度延误的风险。资源动态管理方面，系统通过对物资、人力和设备等资源进行精细化管理，实现了资源的高效利用和优化配置。通过精准的物资提量和智能化的领料管理，减少了物资浪费和短缺问题。

3总结

综上所述，通过具体案例的应用分析，可以看出基于BIM技术的施工管理系统在电力主网基建工程中具有显著的优势。它不仅提高了施工效率和质量，缩短了工期，降低了成本，还提升了整体的管理水平和协同工作效率。未来，随着BIM技术的不断发展和应用推广，将会有更多的工程项目受益于这一先进技术，为电力主网基建工程的高效和可持续发展提供强有力的支持。

参考文献

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