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浅谈信息技术在轨道交通四电项目施工管理中的应用

李哲
  
富网媒体号
2024年106期
中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000

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摘要:为了提升轨道交通四电项目施工管理的效率和质量,研究了信息技术的应用。方法包括:建筑信息建模(Building Information Modeling,BIM)技术结合施工计划建模与模拟,物联网(Internet of Things,IoT)技术用于设备监控和环境监测,项目管理软件(P6、Project)实现动态进度管理和关键进度控制,大数据技术进行质量数据分析和安全风险评估,无人机技术用于现场巡检和测量,项目管理信息系统(Project Management Information System,PMIS)和移动互联技术构建信息共享平台,数字集群技术在轨道交通联调联试中进行系统参数精调,人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术构建智能监控系统和辅助决策支持,虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术进行施工模拟培训和危险情境模拟。结果表明,信息技术在施工进度、质量安全和信息协调管理中应用广泛,显著提升了管理效率和施工质量。

关键词:信息技术;轨道交通;项目施工管理

引言:

当前,信息技术的快速发展为施工管理提供了新的工具和方法[1-3]。通过引入建筑信息建模(BIM)技术,能够实现三维建模与施工计划的结合,进行施工过程的模拟和优化;物联网(IoT)技术通过实时数据采集和分析,确保设备的正常运行和施工环境的安全;项目管理软件(如P6、Project)通过动态进度跟踪和关键路径控制,优化施工流程和资源配置[4-5]。基于此,本文探讨了信息技术在轨道交通四电项目施工管理中的具体应用,从施工进度管理、质量安全管理和信息协调管理三个方面进行详细分析,为解决施工管理中的实际问题提供理论依据和技术支持(见图1)。

1  施工进度管理中的信息技术应用

1.1  BIM 技术在施工进度管理中的应用

第一,BIM是以三维数字技术为基础,集成各模型构件的空间几何与工程属性信息,并将其应用于建设项目的设计、施工、运维等全生命周期当中的一门工程信息管理技术。在项目初期,BIM技术能够模拟不同的施工方案,评估其可行性和优缺点,从而优化施工流程。通过模型中的虚拟施工演示,项目管理团队可以提前发现潜在问题,制定有效的解决方案,以确保施工计划的顺利实施。详细的施工模型有助于明确每一施工阶段的具体任务和时间节点,提高施工计划的精确度。

第二,通过将施工计划与实际施工进度进行对比,BIM技术能够提供一个可视化的界面,直观展示当前施工进展和进度偏差。管理人员通过实时数据更新功能,可以随时查看各个施工环节的进展情况,及时调整施工计划和资源配置,确保施工项目按计划推进。

1.2  项目管理软件(P6、Project )在精细化进度管理中的应用

第一,项目管理软件(P6、Project)在工程进度动态管理中通过精细化的进度管理,实现对施工项目的全方位控制。项目管理软件通过详细编排项目计划,制定各项任务的时间表和资源分配方案。在施工过程中,软件能够实时跟踪各项任务的进展情况,记录实际完成时间和资源使用情况。通过动态管理和控制机制,管理人员可保障周期进度异常时的纠错纠偏,实现最佳周期管理模型,确保项目按计划进行。

第二,项目管理软件在关键进度控制中通过基准计划和实际情况的对比,识别影响工程进度的关键作业。项目管理软件通过横道图等可视化工具,直观展示各项任务的进展情况和相互关系,梳理系统的内在逻辑和组合方式,明晰主线串、并联结构,帮助管理人员重点监控关键作业,分析进度偏差的原因,并制定有效的纠偏对策。例如,通过对比基准计划和实际完成情况,找出进度滞后的原因,调整资源分配和施工方案,确保关键任务按时完成。

2  质量安全管理中的信息技术应用

2.1  大数据技术在质量安全管理中的应用

第一,大数据技术在施工质量数据分析中通过高频率采集和整合施工过程中的质量数据,构建详尽的故障字典。施工过程中,传感器和检测设备收集各种质量参数,包括如信号性能传输速率、供电可靠性、网络监控、施工工艺等参数数据。这些数据被传输至大数据平台,通过数据挖掘和机器学习算法进行分析,识别质量问题的模式和规律。故障分析智慧平台通过分析历史数据,建立预警机制,对潜在的质量问题进行预测和预防。例如,系统可以识别出某种施工工艺常见的质量缺陷,提前提示管理人员采取预防措施,避免质量问题的发生。大数据技术的应用,有助于提高质量管理的科学性和主动性。

第二,大数据技术在安全风险评估中通过收集和分析施工现场的安全数据,对潜在风险进行预测和评估。数据源包括设备运行参数、环境监测数据、人员行为记录等。通过综合分析这些数据,大数据技术能够识别安全隐患,并评估其严重程度。系统构建动态安全风险评估模型,实现对施工过程中的实时监控和预警。当系统检测到异常情况,如设备运行异常或环境参数超标时,立即发出警报,指导管理人员采取措施,控制和消除安全隐患。例如,通过实时监测和数据分析,识别高风险区域和行为,采取针对性的安全措施,降低事故发生的可能性。大数据技术在安全风险评估中的应用,显著提升了施工现场的安全管理水平。

2.2  物联网(IoT)技术在设备监控中的应用

第一,IoT技术在设备状态监控中的具体应用,通过在施工设备上安装各种传感器,实时采集设备运行数据。这些传感器可以监测设备的温度、电压、电流、工况等运行状态,并通过无线网络将数据传输到中央管理系统。管理人员通过中央系统实时查看,来及时发现设备故障和潜在隐患。例如,当某台设备的温度或电流参数超出正常范围时,系统会自动发出警报,提醒管理人员进行检查和维修。

第二,物联网技术在施工环境监测通过布置环境传感器实时监测施工现场的温度、湿度、粉尘浓度等环境参数。当某一环境参数超出安全范围时,将触发系统警报,提示管理人员采取措施。例如,当粉尘浓度超标时,系统会提醒管理人员启动降尘设备,保障施工环境的安全和施工质量。

2.3  无人机技术在质量检测中的应用

第一,UAV技术在施工现场巡检中的具体通过搭载高分辨率摄像头和图像识别技术,对施工现场进行全方位巡检。无人机能够拍摄高质量的图像和视频,实时传输到中央管理系统,如轨道交通领域的OCC系统(Operation Control Center)。图像识别算法自动分析这些图像和视频,快速检测出施工中的质量问题,如结构缺陷、材料损坏等。例如,无人机在高空拍摄供电系统的接触网线路,通过图像识别算法,发现线缆安装支架局部断裂或其他损伤,及时报告管理人员进行修复。无人机技术的应用,大幅提高了巡检效率,减少了人工巡检的时间和成本,覆盖传统方法难以触及的区域,确保全面检测。

第二,无人机技术在高精度测量中通过搭载激光雷达(LiDAR)等高精度测量设备,对施工现场进行三维测量。无人机生成精确的点云数据和三维模型,与设计图纸进行对比,检查施工是否符合设计要求。例如,在轨道交通附近施工中,无人机通过激光扫描生成建筑物的三维模型,并将其与设计模型进行对比,发现并纠正偏差,确保施工精度。无人机技术的高精度测量功能提供了可靠的数据支持,提高了质量管理的科学性和精细化程度。

3  信息协调管理中的信息技术应用

3.1  项目管理信息系统(PMIS)在信息协调中的应用

第一,PMIS在信息协调管理中通过构建信息共享平台,实现项目信息的实时共享和传递。PMIS将各类施工数据、进度信息、资源分配等关键数据集中存储,供项目各方实时访问。此平台通过多种数据源头信息集成,减少了信息孤岛,提高了团队成员之间的信息透明度,实现不同部门、专业间的信息无缝对接,以此增强了信息协调的效率和准确性。信息共享平台确保所有相关方在同一系统内操作,减少信息滞后和误传现象,提升决策的准确性和及时性。

第二,PMIS在协同工作管理中,通过任务分配和进度跟踪功能,实现多部门、跨专业间的协调统一。各部门可以通过PMIS查看当前任务状态、分配资源、提交进度报告和反馈问题。系统自动更新任务状态,生成实时进度报告,便于管理层监控项目进展。协同工作管理功能还支持跨部门会议和文档共享,减少传统沟通方式的时间消耗,提高工作效率。PMIS通过统一平台协调各方工作,确保施工各环节紧密衔接,避免因沟通不畅导致的施工延误和资源浪费。

3.2  移动互联技术在信息沟通中的应用

第一,移动互联技术在施工管理中的应用,通过构建移动办公平台,实现施工管理人员的随时随地办公。移动办公平台依托智能手机、平板电脑等移动终端设备,结合无线网络技术,使施工现场管理人员能够实时访问项目管理系统、查看施工进度、处理紧急事务。此平台通过应用软件实现信息的快速传递和处理,提升信息沟通的及时性和灵活性。

第二,移动互联技术还支持现场问题的即时反馈与解决。施工人员通过移动设备将现场照片、视频等多媒体信息上传至管理系统,管理层可以远程查看现场情况,做出快速响应和决策。移动办公平台整合了电子邮件、即时通讯、视频会议等多种沟通方式,减少信息传递的中间环节,提高沟通效率和响应速度。移动互联技术的应用,显著提升了施工管理的便捷性和灵活性,使信息沟通更加高效、透明,确保施工项目的顺利进行。

3.3 数字集群技术(如TETRA无线通信技术)在轨道交通联调联试中的应用

第一,数字集群技术(如TETRA无线通信技术)在轨道线路开通前,通过TETRA无线通信技术联动线路各区段的轨道、信号、通信、牵引供电、电力供电系统,进行系统参数的精细调试。

第二,在联调联试过程中,TETRA无线通信技术实现了各系统参数的实时传输和调整。调试人员通过TETRA系统,实时监控和控制各系统的运行状态,进行参数调整,确保各分系统及整体集成系统的性能达到验收要求。

4  信息技术的创新应用

4.1  人工智能(AI)在施工管理中的应用

第一,智能监控系统通过部署传感器和摄像头,结合AI算法,对施工现场进行全方位监控。AI技术能够实时分析视频和传感器数据,自动识别潜在的安全隐患和异常情况,例如人员未佩戴安全设备、危险区域入侵等。智能监控系统通过实时预警功能,立即通知管理人员采取相应措施,减少事故发生的可能性,提升施工安全管理水平。

第二,在智能辅助决策方面,AI技术通过大数据分析和机器学习算法,对施工数据进行深度挖掘和分析。系统能够根据历史数据和实时信息,预测施工进度、资源需求和潜在风险,提供优化的施工方案和管理措施。例如,通过分析施工进度数据,AI系统可以识别进度滞后的原因,并提出具体的改进建议;通过分析资源使用情况,系统可以优化资源分配,提高施工效率和降低成本。

4.2  虚拟现实(VR)技术在培训和模拟中的应用

第一,施工模拟培训通过VR技术创建虚拟施工环境,真实再现施工现场的各种操作和流程。施工人员在虚拟环境中进行培训,能够直观理解施工步骤和技术要求,提高技术水平和实战能力。

第二,危险情境模拟是VR技术在安全培训具有重要作用。通过VR技术模拟施工中的危险情境,如高空作业、坍塌事故、火灾等,施工人员可以在虚拟环境中体验和应对各种突发情况。此类模拟训练有助于提高施工人员的安全意识和应急处理能力,减少实际施工中的安全事故。

5  结语

综上所述,信息技术在轨道交通四电项目施工管理中的应用显著提升了整体管理效率和施工质量。施工进度管理通过BIM技术和项目管理软件的结合,实现了精确的施工模拟、实时监控和动态管理。在质量安全管理方面,大数据技术、物联网(IoT)技术和无人机技术的应用相辅相成。在信息协调管理方面,项目管理信息系统(PMIS)和移动互联技术通过信息共享和即时反馈,增强了团队间的信息透明度和协同效率。信息技术的创新应用如人工智能和虚拟现实技术,通过智能监控和辅助决策优化管理流程,提升了人员的技术水平和安全意识。综上,施工进度管理、质量安全管理、信息协调管理和信息技术的创新应用相互支持,共同构建了一个高效、智能、精准的轨道交通四电项目施工管理体系。然而,全面的施工管理体系不仅依赖于这几个模块,还需要包括成本管理、风险管理和资源管理等关键环节。通过促进项目施工管理体系的智慧型信息化建设,利用先进的信息技术手段,如大数据分析、人工智能和物联网技术,实现施工过程的全方位监控、优化和决策支持。智慧型信息化建设能够提升施工管理的整体效率和质量,确保各个环节的顺利进行,为轨道交通四电项目的成功实施提供坚实保障。未来,轨道交通四电项目施工管理应进一步探索和应用新兴技术,如区块链技术在项目数据管理中的应用,此技术具有去中心化、不可篡改和可追溯的特点,可以确保施工过程中数据的透明和安全。通过区块链,项目各方可以实时共享工程数据,避免信息不对称,并提高协同效率;并记录材料供应链、合同履行情况和施工进度,确保每个环节的透明度和可追踪性。确保数据的透明和安全。

参考文献:

[1]刘丹. 风电项目建设工程施工组织设计及竣工验收中的资料管理 [J]. 太阳能学报, 2024, 45 (05): 612.

[2]杨小璇. 铁路“四电”工程施工成本管理研究 [J]. 郑州铁路职业技术学院学报, 2023, 35 (04): 44-46.

[3]王兴盛,李亮,李久石,等. BIM技术在山地风电项目施工中的应用 [J]. 工程建设与设计, 2023, (21): 3-6.

[4]张飞. 海上风电项目建设施工管理及难点分析 [J]. 科技视界, 2023, (16): 175-178.

[5]罗淦. 风电项目风机基础施工管控要点分析 [J]. 人民珠江, 2022, 43 (S2): 46-49.

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