浅析BIM技术在电网变电工程建设管理中的应用

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年12期   作者:赵华 李清 陆海军
[导读] 近年来,随着电网工程建设规模日益扩大及科学技术水平的快速发展升级
        赵华 李清 陆海军
        国网上海金山供电公司 上海 200540
        摘要:近年来,随着电网工程建设规模日益扩大及科学技术水平的快速发展升级,工程项目建设管理的科学化、数字化、信息化等特点也成为电网输变电工程建设行业与时俱进的要求。变电站(换流站)新(扩、改)建工程项目的实施常受二维设计不直观、设备物资差异化及项目管理人员经验有限等因素的制约,导致施工过程矛盾频现、关键工序监管不到位、项目管理效率底下等情况出现。变电站(换流站)作为未来智能电网发展的承载基础,其安全可靠建设承担着重要的社会责任。因此,BIM技术与电网变电工程项目管理结合应用研究的意义重大。随着BIM技术的快速发展及升级推广,将电网工程建设与BIM技术结合应用,能有效推动电网工程建设适应智能电网发展的要求,也为电网工程建设的科学性规划、数字化管理、信息化管控提供了有力支撑。
        关键词:BIM技术;电网;变电工程;建设管理;应用
        引言
        BIM技术是应用于管理、建造、工程设计等多个领域的数据化工具,可通过对信息化与数据化模型的整合,实现在全生命周期过程中的信号传递与共享。在变电站建设的过程中,BIM技术可用于实现外部电力环网与内部电力环网间的电量转换,随着电子传输时间的延长,暂存于变电站内部的应用电子量也逐渐增加[1-2]。传统情况下,由于传输电子的堆积,部分电网区域的执行电压数值很难达到理想化水平,而在BIM技术的作用下,这种情况得到有效缓解,不仅避免了传输电子的无故堆积,也降低了异常电量转换行为的发生几率。在变电站建设的过程中,随着待铺设电力传输线路的延长,极易因管控性疏忽而造成电子传输总量的快速下降。为解决上述问题,传统管控平台借助数据库多线程并发技术,实现对变电处理节点的实时监控。但与此方法匹配的节点传输转换率水平过低,很难完全满足良性管控的实际应用需求。基于此,引入BIM技术设计一种新型的变电站建设管控系统,在压板状态传感器的支持下,可直接管控与目标地址相关的状态信息,再借助既定存储上机位,实现对应用电子数据库的定点连接。
        1BIM技术简介及应用现状
        BIM即建筑信息模型,通过3D数字化技术把工程中各专业、各阶段及各种类与工程相关的信息纳人数据模型之中,基于传统二维CAD设计进行建模、分析、模拟、演示及检测,实现建设全过程管理的精益化、模拟化、可视化及数字化,对工程的设计、成本、进度、安全及质量进行全面管控,为参建方提供协作共享平台,能够有效提高工程项目建设管理效率。目前,基于建筑行业传统信息管理模式,结合BIM技术的优势,已使其广泛应用于建筑行业工程建设全过程,期间出现的各类问题也逐步通过实践解决。针对电网变电工程项目建设而言,传统模式的项目建设管理弊端愈加凸显、工作环节日趋冗余繁琐、管理成效不甚理想。将BIM技术与电网变电工程建设管理相结合,通过该技术智能化、可视化、数字化、共享化等优势,可全面有效提升项目建设管理效率,从而更好地服务于电网输变电工程建设管理。
        2BIM技术在电网变电工程建设管理中的应用
        2.1应用电子数据库
        应用电子数据库以SQL存储器作为核心搭建元件,可全面调度底层变电站建设结构的管控积极性,在顺应BIM路由协调原理的同时,实现对变电网络的全面化维护[15]。在已知目标管控地址的情况下,电子中心可直接提取变电网络中处于空闲状态的存储上机位,再将变电控制器中的应用电子转化成束状传输形式,在电量信号相对充盈的情况下,压板状态传感器开启连接形式,并将所有未存储电子参量全部转存至电子数据库之中。总的来说,应用电子数据库是变电站建设管控系统中唯一的电量存储元件,不仅能够缓解BIM上机位中的信号传输压力,也可以将待管控目标地址均转换成非必要占用的传输形式。至此,完成各项软、硬件执行结构的搭建,在BIM技术的支持下,实现新型变电站建设管控系统的设计与应用。


        2.2施工方案的合理制定
        随着人们用电量的需求越来越大,电网基建工程的项目数量也逐渐增多,工程规模不断扩展,工程所使用的先进设备和技术也愈加复杂,加上施工现状的复杂性,更需要BIM技术辅助开展工作,保证施工的每一环节能正确实施。BIM技术可集结电网基建工程的所有数据,并实现各项信息之间的联动性,让所有信息同步更新,不但有利于施工方案的合理制定,而且能确保各项信息及时的交流,为施工做足准备。
        2.3BIM技术在电网变电工程前期的应用
        电网输变电工程初步设计作为后期施工及全过程建设管理的基础,各专业初步设计的完整性、衔接性及可行性对项目后期的落地实施及建设管理意义重大。应用BIM技术对工程所涉各专业开展数字建模、专业分析、工序检测及模拟演示等工作,能有效深化设计深度、优化设计方案、验证设计理念。BIM技术可提供全方位、立体化、全过程的三维设计平台,丰富和完善三维模型,进而为工程项目各参建方提供数字化、信息化、可视化三维共享管理平台。应用三维可视化模型并结合电网变电工程建设环境边界条件,可对项目涉及的专项施工方案、涉网接人方案等开展深度审查,以确保工程建设的各类方案按计划顺利实施。同时,经过对电网变电工程项目全方位、多角度、分层次的剖析、诊断及扫描,将有效提高诸如工程物资梳理管控、工程量清单审查、设计各专业衔接的工作效率,为工程项目建设落地实施及项目管理提供可靠保障。
        2.4施工进度的全面控制
        基础工程以及结构吊装是电网基建工程土建施工中最关键环节,有着主导作用,若在一开始便没有完善各项工作准备,则容易出现工作牵制,影响各环节的协调性,并不利于施工进度的推进。BIM技术能合理引入相关施工进度软件,整合各项信息、数据,并统一设置起点,将各施工环节工作简化,让管理者做好基础工程以及结构吊装准备工作,根据施工环境合理调整施工方案,并关注、控制施工进度,促使施工项目能在规定时间内保质完成。
        2.5真实模拟施工重要环节
        BIM技术能颠覆以往“出现问题再解决”的思想和局面,其除了能通过三维立体图形展现施工建筑和现场之外,还能通过帧动漫、漫游、云彩、地形绘制模块等功能真实展示土建施工现场,并对临时通道、机械设备、临时建筑或材料堆场等情况进行构图,让管理者能全面查看土建施工动态。尤其是一些重要施工环节,BIM技术能在重要地方进行标注,提醒管理者加以重视。
        结束语
        在当前我国变电站(换流站)新(扩、改)建工程建设管理过程中,通过结合新兴科学技术并将BIM技术应用于电网变电工程建设的各个阶段,能够有效提升工程项目建设成本、施工安全、工程质量等工作的管理效率,构建信息化、数字化、可视化的项目管理方式,形成全过程、立体化、全覆盖的建设管控模式,满足电网工程建设在工程前期规划设计、中期建设施工、后期运行管理等全寿命周期管理的各项要求,更好的推动能源互联智能电网的建设发展。
        参考文献
        [1]裴爱根,谢洪平,戚绪安,曹盛,朱雯瑞.基于BIM技术的变电三维模型信息标识系统研究[J].电子设计工程,2020,28(22):108-112.
        [2]尹雁和,林蔚,刘德志,郭法安,罗力涛.BIM技术在智能变电站运维工作中的应用[J].电气技术与经济,2019(06):25-27.
        [3]周亮,吕征宇,倪越强,史健勇.基于BIM的输变电工程异形工井参数化设计技术研究[J].建设监理,2019(08):17-19+74.
        [4]陈凯凯.电力工程项目BIM应用能力成熟度评价研究[D].华北电力大学(北京),2019.
        [5]周圣栋,解蕾,宋若晨,陈浩.基于BIM的变电站数字化建设管控平台构建及应用[J].中国电力,2019,52(05):142-147.
        
       
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