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【摘 要】传统人工巡视和纸质记录的工程车辆管理模式应用复杂的风电场等大型工程管理过程中，其存在信息化程度低、管理效率低和成本投入高等诸多问题。基于此，本文依托于某实际山地风电场项目，结合当前互联网和相关技术的研究成果，设计和开发了工程机械设备管控平台以实现了风电场项目施工现场车辆的信息化管理，变被动式管理为主动式智能化管理，提高了项目现场的管理水平和管理效率，为风电场建设带来了显著的经济效益和重要的安全价值，对整个风电项目的顺利实施和可持续发展产生积极的影响。

【关键词】风电场；工程车辆；大件设备运输；互联网

1引言

随着我国提出达成“3060”碳达峰碳中和目标，各地相继颁布新的新能源政策，加速实施可再生能源替代行动，风电场项目也是逐年增多[1-2]。风电场工程整个建设周期依托于大量的机械车辆，并在工程项目施工中起着不可替代的作用。在工程施工过程中，工程项目需要频繁的对进出车辆使用情况进行登记，对机械车辆的安全性进行必要的监督管理，特别是在吊装阶段，大件运输车辆和其他车辆在场内运输通路是经常出现会车堵车现象，影响整体施工进程和增大现场安全隐患。

传统的人工巡视和纸质记录的工作管理模式，无法对已进入工程现场的车辆进行实时定位和动态统计，已无法满足工程现场的实际管理需求[3-4]。因此要在日益严峻的市场竞争中取得一定的优势，需要利用数字化手段实现更全方面的监管，从而提高管理效率[5]。随着信息化的高速发展，计算机技术已经在各个项目工程行业进行普及和应用，当前对电网工程现场管理系统的研究和技术支撑主要集中在信息数据管理和信息业务管理上[6]，对大型新能源项目现场车辆管理系统的研究程度不够深入，缺少工程类的创新管理方法。对于风电场工程，不单单要对车辆等信息进行管理，还要对结合一系列工程项目管理内容进行统一的工作安排和规划，使用高效的设计模式和结构，采用计算机技术来提高施工现场的项目施工管理效率。此外，风电场项目在现场车辆管理时，还要结合通讯和定位等技术来丰富系统的功能和实用。

考虑到风电场现场管理的需求，结合当前计算机和相关技术的研究成果，拟设计并开发一套工程机械设备管控平台来实现施工现场车辆的信息化管理，以期将山地风电场建设全过程中的施工机械产生的数据汇总以及实时呈现，并且能做出一定的风险预警，给管理者提供较优的决策调度方案。

2风电场工程机械车辆分析

本研究将依托某风电场实际工程，对研究和开发成果进行验证及优化。

2.1工程概况

某山地风电场项目规划场址位于吉安市遂川县东南部山脊，场址北至遂川县泉江镇，南至遂川县与南康区交界区域，西至遂川县城东南面山脊，东至G45“大广高速”。该项目一期总规划容量100MW，共安装22台风力发电机组（10台4.0MW机型，12台5.0MW机型），全场平面图如图1所示。风电场的场址布置在海拔高度在 450m～1042m 之间的山脊上，山脊两侧山体坡度一般在20°～35°之间，局部地段坡度在35°～45°，局部呈现陡峭的悬崖。

2.2风电场项目车辆介绍

风电场工程按单位工程划分主要包括道路、风力发电机组基础土建、风力发电机组安装及调试、升压站土建、升压站电气安装及调试、集电线路及送出工程。各施工阶段所需施工机械车辆的类型差异较大，且各机械车辆数量根据现场持续推进不断进退场而变化。因各单位工程施工存在交叉作业，往往在风力发电机组安装阶段，场内伴随着道路、风力发电机组基础土建、集电线路同步施工，加之日常管理和作业人员通勤车辆的叠加，期间场内施工机械车辆数量将达到高峰期，场内交通压力巨大，影响现场整体施工进度和加大现场安全隐患。

2.2.1土建施工阶段施工机械车辆

风电场土建施工主要包括道路工程、风机平台及基础工程、集电线路工程等，施工机械以挖掘机、铲车、自卸汽车、材料运输平板车、混凝土浇筑罐车为主。风电场道路工程通常会开多个工作面同时施工作业，在作业期间挖掘机和铲车往往固定在某一工作面作业，而自卸汽车则需往返于某一作业面和弃土场之间，自卸汽车数量视运距情况予以配置。

风电场道路、风机平台及基础工程施工过程中主要面临如下三方面问题：①风电场道路主要用于设备运输及后期运维检修，道路设计标准较低；②在赶工期期间道路并非一次成型，暂以先行通车为主，后期再对道路进行扩修成型；③尤其山地风电场项目，场内道路蜿蜒曲折，无法实时知晓前方施工机械及车辆数量及位置。因此，风电场项道路、风机平台及基础工程施工阶段对于自卸汽车转向、调头、错车等交通安全风险凸出。以上述某风电场项目为例，施工高峰期道路、风机平台及基础工程工作面多达11个，施工机械车辆70余辆，若按传统的人工巡视和纸质记录无法满足现场交通安全管理要求。

此外，因现场各工作面的开挖难以程度、道路交通情况、运输距离、机械配置及司机技术水平和责任心都存在差异，作业期间可能存在资源配置过剩或不足、甚至司机无故停歇的情况，从而导致成本浪费或进度滞后的现象，采用传统管理方式则表现很大的局限性。

2.2.2安装施工阶段施工机械车辆

风电场安装施工主要包括风力发电机组安装、升压站电气安装及调试等，施工机械以风力发电机组安装则以主吊和大件设备转运车辆为主。风力发电机组的塔筒、机舱、轮毂和叶片属于超重超长的大件设备，具有形状复杂，重量大，尺寸大等特点[7]，以上述某风电场项目为例，塔筒、机舱和叶片设备尺寸如表1～2所示，场内运输如图3～6所示。

在风电场建设过程中大件设备运输属于危大工程，大件设备运输顺利与否直接影响到后续风机安装施工和投产运行。尤其在山地风电场项目建设中，大件设备运输对项目的进度、安全和造价的影响表现得尤为突出，主要如下几点：①塔筒、机舱、轮毂和叶片设备运输并非由同一家运输单位完成，且牵引单位配合，管理协调难度大；②大件设备运输转运车属于特种改装车辆，加之设备超重超长超宽和场内道路修建标准低，除场内转弯平台或弃土场附近外，场内主路一般仅勉强一辆大件设备转运车通过，操作技术要求和安全风险系数高；③大件设备运输时，场内不可避免面临其他工程交叉作业，场内道路交通压力极大，极易出现堵塞现象，对现场进度和安全均造成较大影响；④风电场分布较广，无法同时监督所有在运的大件设备运输状况，且对于运行不畅或发生运输事故等特殊事件的处理时效滞后。

一旦发生大件设备运输安全事故将造成严重的损失，目前，相当一部分风机安装相关事故发生在设备运输环节。因此，运用科学智慧化的管理方式是保证风电场安全建设和高效实施的必要条件，运用互联网技术研究风电场大件设备运输车辆调度和监管系统是十分必要的。

3工程机械设备管控平台的开发及应用

对风电场工程车辆调度工作的深入调查和分析，针对各级调度、车辆管理人员的实际需求，基于互联网技术开发工程机械设备管控平台，并应用于上述某山地风电场项目，以期通过信息手段实现工地车辆的实时可视化管理，规范外来运输车辆安全行驶，并提升车辆管理标准化、集约化水平，保障风电场工程建设项目的顺利进行。

3.1用户定义

工程机械设备管控平台开发和应用将涉及到所有现场工程建设有关的管理、实施人员等。

管理人员

平台的管理人员可以通过本系统实时监控所有工程现场所有工程机械的设备的位置及状态。在大件运输等特殊场景下，可以通过系统对当前任务进行宏观监控。

工程机械设备使用人员

工程机械使用人员可以通过手机APP，实时获取自身当前位置以及施工现场所有其他车辆的位置，实现及时避让，避免拥堵。

3.2工程机械设备管控平台主要开发内容

依据所开发平台的基本定位和总体目标，并结合技术的可行性，具体内容如下图7所示：

3.3平台应用复杂场景解决思路

3.3.1车辆异常状态监督

车辆异常告警功能旨在实时监测和提醒管理人员有关车辆运行状况的异常情况，以确保车辆安全、顺利完成任务。在风电项目中，大量的工程车辆不断穿梭于山间道路和施工场地，因此车辆异常告警功能对于预防事故、提高运输效率至关重要，其开发平台界面如图8所示。

该功能的核心是集合智能感知和实时监控技术，对车辆的各项指标进行监测。如系统可实时监测车辆的速度、加速度、转向角度、刹车状态等关键参数，并与预设的安全范围进行比较，若检测到任何异常情况，系统会立即触发告警机制。此外，异常告警功能可与地理位置信息结合，实时监控车辆位置信息，以确保车辆按照规定路线行驶。

通过车辆异常告警功能，管理人员可以及时了解车辆的状态和问题，能够更快速地应对紧急情况，减少意外事故的发生。该功能的引入有效提高了车辆运输的安全性和可靠性，加强了现场对工程车辆的管理，并提升整个风电项目的运行效率。

3.3.2项目工程资源管理效率提升

工程机械设备管控平台提供了全面的工程人员管理和车辆管理功能，旨在有效监控和管控风电项目中的人员和车辆，确保项目的安全、高效运行，其开发平台界面如图9所示。

首先，工程人员管理功能使得项目管理人员能够全面跟踪和管理工程团队。平台提供了人员信息登记、考勤管理、工作任务分配等功能模块。项目管理人员可以通过平台方便地录入和更新工程人员的基本信息和相关证书资质，确保所有人员具备合法资质。同时，项目管理人员可以通过平台将各项工作任务分配给不同的工程人员，通过平台的可视化窗口进行跟踪和监控，确保任务按时完成。

其次，车辆管理功能旨在实现对工程车辆的全面管理和监控。平台提供了车辆信息登记、位置追踪、维护保养管理等功能模块。项目管理人员可以通过平台对车辆信息进行登记和记录，包括车辆基本信息、使用状态、保险有效期等。同时，平台利用GPS等定位技术实时追踪车辆的位置和行驶轨迹，管理人员可以随时掌握车辆的实时位置和行驶情况，确保车辆安全运行。此外，平台还提供了车辆维护保养的管理功能，包括车辆保养计划、故障报修等，帮助管理人员及时进行车辆维护和故障处理，降低车辆故障率，保障项目顺利进行。

通过工程机械设备管控平台中的工程人员管理和车辆管理功能，项目管理人员能够全面掌握工程团队和车辆的情况，便于统筹调度和资源管理。这不仅提高了项目管理的效率和精确度，还大大提升了工程的安全性和可靠性。

3.3.3大件运输调度监控

风电场工程机械设备管控平台是为了提高大件设备运输的效率和安全性而设计的。在大型风电场项目中，大件设备运输的调度是一项复杂而关键的任务。为此，该平台开发了专门的大件设备运输调度功能，其平台界面如图10所示。

平台调度功能旨在实现大件设备运输的集中管理、规范调度和实时监控。首先，平台可以对大件设备转运车辆进行信息维护，包括车辆基本信息、归属单位、运输容量等，以便系统能够准确识别和区分不同的运输资源。

在进行大件设备运输调度时，平台可以通过集成地图服务，根据现场大件设备运输安排计划通过平台向各运输单位下达调度指令。为了提高运输的安全性，平台还可以通过GPS定位和监控技术实时追踪风叶运输车辆的位置和状态。项目管理人员可以随时了解车辆的行驶情况，并及时采取措施来应对突发事件和交通拥堵等问题。此外，平台还支持异常告警功能，当有异常情况发生时，系统会立即发送警报通知相关人员进行处理，确保风机机组大件设备能够及时顺利到达目的地。

4 工程机械设备管控平台应用价值

本工程机械设备管控平台可集成、存储、分析、调用数据，以数据为参考确定运维策略，符合风电场智能化运维的要求，并成功应用于某山地风电场项目和不断迭代优化，相比传统方式主要表现如下优势和价值。

4.1经济价值

（1）节约人力成本：通过自动化的工程人员管理功能，减少了对人力资源部门的依赖和人工管理的工作量，节省人力成本。

（2）提高运营效率：通过车辆管理功能，实现对车辆位置和行驶情况的实时监控，可以更精确地安排车辆调度，优化运输路线和工程进度，提高工程项目的运营效率。

（3）减少故障和延误：通过车辆异常告警功能，及时发现车辆的异常情况并采取相应措施，有效预防车辆故障和延误，避免因此产生的额外成本和时间浪费。

4.2安全价值

（1）提高工程人员安全：通过工程人员管理功能，确保工程团队成员都具备合法资质，避免不合格人员参与工程施工，从而提高工程人员的安全保障水平。

（2）预警和防范风险：通过车辆异常告警功能，及时检测车辆的异常行为或状态变化，预警管理人员采取措施，避免可能导致事故和危险的情况发生，从而保障现场人员的安全。

（3）提高车辆运输安全：通过车辆管理功能中的位置追踪和行驶轨迹监控，能够实时掌握车辆的位置和行驶情况，及时发现和解决潜在的安全问题，确保车辆的安全运输。

综上所述，高山风电工程机械设备管控平台项目不仅带来了显著的经济效益，还提供了重要的安全价值，这些价值的实现将对整个风电项目的顺利实施和可持续发展产生积极的影响。

5 结论

本文结合风电场工程车辆管理现状，基于当前互联网和相关技术的研究成果，设计和开发了工程机械设备管控平台来实现施工现场车辆的信息化管理，并成功应用于某实际山地风电场项目，实现了风电场建设全过程中的工程车辆的智慧化、信息化和可视化管理，并且能做出一定的风险预警，有效规避了传统的人工巡视和纸质记录的工作管理方式管理缺陷，给现场管理人员提供较优的决策调度方案，为风电场工程的建设带来管理水平和工作效率的提高。

参考文献

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[6] 杨程远. 电网企业工程现场管理系统的设计与实现[D]. 导师：李瑞;李刚. 西安电子科技大学， 2019.

[7] 吕玉善，刘昕冲，夏莲. 山地风电场设备运输车辆及道路研究[J]. 中国电力企业管理， 2021， （36）： 82-83.

作者简介

陈悟（1991年-），男，江西瑞昌人，本科学历，高级工程师，多年从事风电场总承包项目管理工作。

占良红（1993年-），男，江西鄱阳人，研究生学历，工程师，从事风电场总承包项目管理工作。

冷明智（1996年-），男，贵州遵义人，本科学历，从事风电场总承包项目管理工作。