基于智能移動終端的特高壓建設管理平臺的設計和實現

葛鑫+昝彥國+侯學良

摘 要：工程建設項目施工過程與其他行業相比信息化程度較低，尤其是輸電線路建設，其地域跨度大，導致這一問題更為突出。因此，在施工過程中信息化設備的可觸達性就成為了項目施工信息化管理實現的關鍵性因素。同時，以3G網絡以及即將到來的4G網絡為基礎的遠程數據通信已經廣泛應用到各個領域。鑒于此，本文提出了以智能移動終端為載體，融合工程建設項目管理理論、集成化中心管控思想，針對項目施工數據進行實時采集和傳輸的工程建設項目管理系統軟件。以期實現對項目全方位的動態信息集成管理，提高工程建設項目管理的運作效率，最終實現項目的總體目標。

關鍵詞：智能移動終端；輸電線路；建設管理平臺

特高壓線路建設項目的施工建設具有跨度大，施工點多，高度分散，高度流動，風險大的特點。為了使建設項目安全，有序和高效的進行，就需要科學的搜集信息，并利用信息，才能在建設過程中，有依據的做出科學的決策，這樣才有利于特高壓建設的順利進行。現實中大量的信息資源也會在項目的實施過程中以文本、數據、圖片、視頻的多種形式存在，呈量的遞增趨勢產生并傳遞著。然而，不論在項目相關方還是項目施工組織內部，一直存在著信息流失、表達不明確等問題，并且存在諸多大大小小的“信息孤島”，信息不能集成，預示著資源就不能共享，如何將其整合，實現彼此之間信息的共享，是提高項目管理效益的研究重點。因此，面對紛繁復雜的信息源，項目管理者們有時會無所適從，沒有有效的信息傳遞，溝通存在障礙，會導致決策失誤，從而影響項目的有序、高效實施。經過探索，將集成的理念和工程項目管理的實踐相結合，采用正確的信息結構，以高速發展的信息技術為基礎進行信息實時集成管理，以智能移動終端為載體，建立基于智能移動終端的C/S模式的項目管理平臺和高效、協作和實時處理的運作模型，有效的對信息進行分類規整，實現信息的有效集成，優化決策，有效避免施工組織管理控制的延遲，從工程項目施工的全局出發對工程項目實施的全過程進行科學、系統的管理。

1 建設管理平臺的構建

通過分析特高壓施工過程中的特點與難點，設計并構建出與之相適合的業務處理流程及模塊管理體系，確保模塊間信息溝通的流暢性和計算處理的高效性；把集成化的信息管理理論與計算機技術相結合，進而開發適用于特高壓建工程設的管理平臺，使工程項目管理的理論研究實用化，管理方式便捷化.根據特高壓電網的特點及需求，首先需要對管理平臺的需求進行分析，面向對象自下而上的進行設計，開發相應的管理模塊，結合軟件開發技術逐步搭建起以集成化為目標的建設工程項目管理平臺。

1.1 需求分析

圖1 基于移動終端的項目管理軟件數據處理流程圖

隨著項目信息復雜性的增加，信息利用的難度也日益增大。正是這種復雜性的發展趨勢，給施工組織提出了較高的項目信息實時集成管理的需求。復雜性的特高壓建設工程項目信息實時集成需要新視角下的管理，需要采用富有創新性的管理方法和技術手段。同時，根據施工工序對施工人員的安全問題進行評估和識別，提出預防措。項目軟件對工程施工中的全方位信息進行實時采集，實時對施工資源進行識別、定位、追蹤、監控并觸發相應事件。并實現信息的實時查詢、快速發布、集中管理和高度共享。軟件系統數據的處理流程如下圖1所示。

1.2 面向對象

在管理平臺中，每個使用對象都充當著一個系統角色，他們各司其職，共同維護系統的正常運作。對于項目業主，可以獲得實時的項目施工信息，以更好的視角審查項目。對于項目施工方，動態數據的集成使項目管理者通過實時集成的信息，能夠明確施工資源的位置，衡量施工的狀態，進而做出最優決策。施工人員可以實時獲得各種施工技術資料信息，提高施工的可靠度和效率。他們還會因其登錄角色的不同，而具有不同的操作權限，以確保管理平臺數據的安全性和可靠性，對于項目經理及高級工程技術人員應該輸入數據，編輯數據的權限，而對于現場技術員，有瀏覽和輸入的權限，而不該有編輯，決策的權限。

1.3 模塊構建

根據項目交付成果，即輸電線路中各類設備地理位置的唯一屬性，將地理空間的唯一性作為關鍵索引，對信息進行收集、規整，使分散的數據系統化，雜亂的數據標準化，單要素的資料變成綜合資料，實現對輸電線路設施各屬性數據和空間數據的有效關聯的創建。同時，信息平臺明確規定各模塊對實時動態信息的獲取范圍、手段、權限和接口的要求。

系統模塊設計采用結構化設計的思想，自頂向下逐層分解；每個模塊具有一定的功能和獨立性。本文根據輸電線路工程項目的一般過程與業務特點，提出如下模塊結構：

1.3.1 質量管理控制模塊

根據施工人員輸入的施工工序及進度，移動終端軟件能夠輸出工序中防治質量通病的方案及具體措施。并支持對于施工過程中的關鍵工序、控制點進行拍照上傳，由項目控制管理方進行審查，發現質量問題的及時反饋處理，并進行項目質量控制的總結工作，切實加強過程質量監督。

1.3.2 進度管理控制模塊

傳統的進度計劃過于剛性，缺乏靈活性，存在不能將實際的施工信息及時上傳比較的缺陷。隨著三維（3D）建設項目信息模型向四維（4D）建設項目信息模型的發展，即在 3D 模型的基礎上集成時間維度，施工進度信息的實時上傳的重要性就尤為凸顯。利用移動終端軟件及時輸入項目施工進度，施工報告在第一時間上傳，并由管理軟件進行實際進度與計劃進度的比對，在出現工期遲滯時，及時預警并采取措施，有效避免產生實際進度與計劃逐漸脫離、不能及時采取行動而導致的計劃控制作用失效的情形出現。

1.3.3 費用管理控制模塊

在此模塊建立施工資源庫，并輸入工程項目材料成本及相關成本信息，包括人材機的市場單價和定額單價。通過軟件的出勤記錄功能，可以掌握施工人員的工作狀態，便于工時及人工費用的計算。根據材料的選擇，系統實時生成材料造價清單。由此實現對各種類資源消耗情況的實時監控，利于特高壓線路工程建設費用的集約化。

1.3.4 資源管理控制模塊

對于施工機械材料標注識別碼，通過移動終端掃描，實時跟蹤記錄其工作狀態。施工機械設備配置過多，會導致資源浪費，堵塞施工現場，影響施工面的展開；施工機械設備配置過少，會導致人員材料閑置，施工效率低下。借助移動終端軟件，實施跟蹤記錄，使施工機械的使用處于良好的控制狀態，優化資源的配置，解決個別時期區域間工程量差異帶來的裝備能力需求不同的矛盾，實現對遠程施工機械可視化的調度管理。同時，根據施工機械的使用情況，通過移動終端及時提醒作業人員進行定期保養，恢復機械設備精度、性能，提高效率，延長使用壽命，保持施工生產能力。同時，隨著特高壓線路建設的推進，特高壓重大施工裝備租賃業務也將全面展開，這項功能的應用有利于租賃公司對設備的使用狀況進行全方位的掌握。

1.3.5 施工指導模塊

基于智能移動終端的攝像和視頻技術，創建遠程專家咨詢功能。同時，通過對施工信息的實時集成，實現對施工現場的實時監控，進而遙控指揮工程施工現場。由于輸電線路，尤其是特高壓線路建設，因其施工過程中涉及不同的地形和氣候，施工的技術方法會有較大差異；同時，其建設涉及許多新的技術規范、標準、工藝、方法，施工人員可以通過軟件系統進行相關信息的分類查詢。利用軟件系統將輸電線路建設中各種設備的功能參數與施工建造過程中的參數，如空間位置、安裝時間等，建立關聯，能夠實時輸出工程結構構件等各種明細表，支持技術標準、圖紙的隨時查詢。

1.3.6 運營維護模塊

由于移動設備與生俱來的位置屬性，基于移動終端的管理系統軟件，能夠有效的進行人員的定位。通過移動終端能夠對桿塔的編碼予以識別，并通過直接輸入文字、圖像等手段記錄桿塔的巡檢情況，有效避免了巡視不到位以及傳統手段巡檢資料以紙質方式保存，存在統計和查詢困難的弊端，利于對巡檢數據進行統一的管理分析，實現巡檢信息管理的數字化、高效化。在運營過程中，遇到冰災天氣，可以運用移動終端進行圖像采集，根據圖像數字分析技術，判斷現場覆冰情況，選擇合適的除冰技術，如轉移負載法、短路法、交直流電流等方法。

項目軟件的各模塊及構架應用如下圖2所示：

圖2 基于移動終端的項目管理軟件的各模塊及構架應用

2 管理平臺軟件設計

本軟件采用C/S結構，C/S結構在技術上已相當成熟，其主要特征是交互性強、具有安全的存取模式、網絡通信量低、響應速度快，利于處理大量的數據.但值得注意的是，該模式是把數據庫放在遠程服務器上，把應用程序安裝在客戶端上，它們之間則是通過互聯網的方式與服務器相互連通.C/S模式軟件一般采用兩層結構：前端是客戶機，即用戶界面.它結合了表示層與業務層的邏輯關系，接受用戶的請求，并向數據庫服務器提出請求；后端是服務器，即數據管理.它將所需數據提交給客戶端，客戶端將數據進行計算并將結果呈現給用戶.C/S 的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務器，客戶端響應速度快。此外，該構架還提供了完善的安全保護機制和數據處理操作，更加注重流程，允許多個客戶同時進行訪問同一個數據庫。

3 管理平臺的特點及意義

基于移動終端的便利性，信息的實時上傳、交互與反饋是本軟件的主要特點，通過本軟件系統，最大限度的獲取、傳遞、共享、使用信息，通過信息實時集成實現系統的功能倍增或涌現。該管理軟件具有以下意義：

3.1 有利于“精益施工”

精益施工即組織施工時，通過對人員、機械設備、材料等資源的有效配置，做到控制成本時心中有數、保證盈利；進度控制時實時對比，保證不延期；做到材料設備等物資管理時精準、低庫存、不浪費。最終達到低成本、高效益的目標。通過信息的實時實地集成，充分的利用有效的信息，綜合優化協調，逐步消除施工過程中的不連續，實現前后工序的無間隙、連續施工，有效地推進了精益施工。

3.2 利于實現項目信息管理的“零”距離

輸電線路施工的特點是人員、機械布局分散，基于移動終端的項目軟件實現了信息的實時錄入、查詢。施工信息通過移動終端輸入數據庫，解決了項目各種信息資源收集、規整和存儲的難題，利于實現信息的充分共享、無損傳遞，避免了紙張保存數據查詢、統計、匯總、分析不方便的弊端。

3.3 實現施工管理方式的轉變

一線施工人員直接參與軟件系統信息的收集，減少了管理層次，是施工企業在思維上和工作方式上的重大轉變，摒棄了項目信息傳統的處理模式和流程，轉變為扁平化信息處理模式，這樣有利于減少信息傳遞過程中的失真，為項目的高效管理提供有力保障。通過實時信息集成與決策，更加著重于過程管理，將過去靜態的、片面的、孤立的管理變成動態的、全面的系統管理，從而能夠及時識別風險、調整策略，避免損失。

4 結語

項目施工組織在施工過程中存在頻繁的信息流，快速的、協調的信息傳遞成為高效完成項目目標的迫切要求。尤其是項目管理者，其對項目施工信息的需求具有及時、準確的特性，只有對信息進行實時集成才能滿足管理者的這個要求，也只有這樣才能使管理者做出正確的決策。以智能移動終端為交互載體的項目管理軟件，極大的促進了施工項目中信息的實時集成，使對數據匯總進行多角度、全方位的實時挖掘分析更易實現，進而獲取有價值的項目信息和經驗數據，從而及時發現風險、調整策略。因此，基于智能移動終端的管理平臺具有較大的實用價值。

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