——±500千伏北京换流站监理工作泛在物联应用纪实

 

   “只需扫一下墙上的二维码，实测结果与图纸设计尺寸等就能在手机上进行精准比对，再也不用跑到项目部去反复翻找图纸啦！”6月2日，在±500千伏北京换流站主控楼一楼，电气总监代表贺磊正在向现场人员展示泛在物联智慧技术的研究成果。

    ±500千伏北京换流站工程是世界电压等级最高、输送容量最大的柔性直流电网工程——张北柔性直流电网示范工程在北京唯一的受端枢纽，也是北京冬奥会的重点配套基础项目。2017年10月，湖南电力工程咨询有限公司中标该工程监理工作，对安全、质量、进度等进行全面管控。因该工程配电装置采用全户内式，结构紧凑、电气设备众多，在设计、安装中容易发生碰撞。究竟采用何种技术手段，让横亘现场布置和施工中的“拦路虎”无处遁形？该公司在泛在物联智慧工地的技术研发与应用中找到了答案。

 

组建青创攻坚团队，誓除“老大难”心病

   “BIM”即建筑信息模型，是泛在物联网的重要基础依托技术之一，广泛应用于现场基建、运行检修等多个技术领域。因“BIM”通常需专用单机版软件操作，不便携带使用，且操作复杂，价格昂贵；现有智慧工地、基建管理系统等无法直接用手机浏览器使用“BIM”，到办公室查看三维模型、来回取图纸反复比对，容易造成信息传递错误；主流厂商通常使用云技术共享“BIM”，给工程资料保密和知识产权保护带来重大信息安全风险。

    该公司根据青年员工思维活跃、勤于动手动脑的特点，于2017年组织和引导朱宁、贺磊等6名骨干成员成立青创攻坚团队，对工程现场智慧工地应用难题进行重点攻关。

    据了解，“BIM桥”是轻量化的三维模型展示技术，能为现有系统扩充“BIM”功能。该工程青创攻坚团队敏锐地意识到，应用“BIM桥”技术极有可能解决这一难题，实现站内资源共享。他们结合监理工作实际，以《“BIM桥”-连接电网信息系统与三维模型的桥梁》为课题进行技术研发。

 

从“水土不服”到崭露头脚

    该青创攻坚团队了解到，该工程正在建设基于泛在物联网的智慧工地系统，并全面应用了BIM建模技术，今年1月建成的覆盖全站的无线局域网，正好补齐了“BIM桥”应用承载的需求“短板”，这让处在迷惘中的团队成员兴奋不已。为了尽快进入课题研究角色，他们相互鼓劲，往返于BIM建模工程、WebGL（Web浏览器中浏览操作三维模型的技术标准）技术网络课堂中。面对种类繁多的三维设计软件、复杂的数据转换工作，他们与合作单位通力合作，在线上线下交流，定期召开技术研讨会，提高自己的研发能力；通过与相关单位合作，将“BIM桥”技术融入监理工作实际，将现场电气设备3D模型或CAD文件进行格式转换，实现在普通智能手机上对电气设备3D图形进行矢量操纵、尺寸标注。

    通过不断摸索实践，该工程青创攻坚团队取得了科技研发突破。现场监理对设计图纸及三维模型进行“BIM桥”转换，上传至现场架设的独立内网服务器，通过全站无线网络，现场人员扫码获取相应部位的设计图纸及验收规范文件，在手机上实现了工程信息资料的安全传递。“通过深入推进土建电气三维建模工作，强化设计监理源头管控，实现复杂施工场景的施工工艺三维动画模拟、验证、方案评审。”青年攻坚团队成员贺磊兴奋地说。在国网公司青年创新大赛中，他们展示的“BIM桥”技术研究成果，一举夺得国网湖南电力银奖。

    5月7日，为应对配电装置楼空间狭长、设备排列紧凑、安装精度要求高等施工难点，电气总监代表贺磊主动提出使用“BIM桥”技术。通过“BIM桥”打开500千伏GIS设备三维模型和建筑结构模型，开展安装时碰撞检查时，发现部分工艺方案存在安装过程冲突碰撞，马上通过实时工艺模拟对安装方案进行调整和最终确认，并优化了行车吊具的改进方案。

    在该工程监理现场，监理项目部需对土建、电气施工安全质量进行全过程监管。据统计，截至4月26日，涉及电气、土建、通信等各类图纸311册，以往每验收一台设备或一个土建点，就要派专人到资料室去借阅图纸，往返翻找资料耗费大量时间。

 

“技术保姆”带动

泛在物联智慧技术“遍地开花”

    该青创攻坚团队积极协调推进全站物联网、土建电气三维建模，为“BIM桥”课题的推广应用奠定了基础。目前，在北京换流站综合楼、配电装置楼及柔直阀厅等区域，只要用手机轻松扫一扫，现场人员即可获取设计图纸、BIM三维模型、施工模拟动画等详细信息。除了系统原理接线这类不可三维化的图纸外，“BIM”技术现应用到了该换流站所有设备。“‘BIM桥’技术成了现场人员的‘保姆’，现场查阅图纸一次都不用跑了！”该工程监理项目部科技专责何铠自豪地说。

    5月16日，在该工程直流场区域，国网北京电力工程公司电气B包施工人员何爱明所在电气班组，利用“BIM桥”技术组织安装BIM模拟视频的现场观看和传阅，进行三维化施工交底，保证了直流转换开关NBS安装的质量。“湖南电力工程咨询公司在现场开展的‘BIM桥’技术应用项目，不光让现场监理工作更加高效，也为我们施工人员提供了极大便利。”谈到“BIM桥”技术时，何爱明情不自禁地竖起大拇指。

    在推进“三型两网”建设的热潮中，该课题研发又取得了新的突破。智慧工地传感器的平面布置图，通过和“BIM桥”技术紧密结合，可真实地反映其空间位置，能为消防安全、人员管控等工作提供快捷定位。针对配电装置楼等复杂结构，他们将BIM模型转换内嵌到质量管控模块中，实现了传统视频监控和全站BIM模型的联动管控、画面与设计模型的同步对比；智慧工地传感器的空间位置嵌入全站BIM模型中，使所有三维模型、施工模拟视频和设计CAD图纸实现了站内安全共享，并对各类预警信息等在三维空间进行快速定位。

    如今，提升阀厅网架安装安全质量的精准监测智能安全帽、基于遥感技术的综合护坡监护等各类泛在物联智慧技术应用成果“遍地开花”。在该公司的全力支持下，该工程监理项目部又组建了“基于国产高分卫星的输变电工程环水保监测”“高空作业精准监测天眼阵”等青创团队，将日常管控工作与智慧工地系统应用高度融合，朝着“三型两网”建设的目标迈进。

（国网湖南建设公司 文胜武 蔺水长）