智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀及在電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用思考

何中華　司海青　孫中義

摘 要：以中國知網(wǎng) 2004-2021年與智慧工地研究領(lǐng)域相關(guān)的1270篇期刊文獻(xiàn)為樣本，運用CiteSpace軟件對我國智慧工地領(lǐng)域文獻(xiàn)逐年發(fā)文數(shù)量、高頻次關(guān)鍵詞進(jìn)行知識圖譜分析，了解智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀。結(jié)合電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)情況，認(rèn)為電網(wǎng)建設(shè)工程智慧工地建設(shè)的關(guān)鍵，在于打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、探索新技術(shù)應(yīng)用、建設(shè)適用于電網(wǎng)建設(shè)工程的智慧工地標(biāo)準(zhǔn)3個方面。

關(guān)鍵詞：智慧工地；電網(wǎng)建設(shè)；CiteSpace；知識圖譜

中圖分類號：TM72? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）07-0063-03

0 引言

2008年11月，IBM主席提出了“智慧地球”計劃，并由此引出“智慧城市”的概念[1]。“智慧工地”作為“智慧城市”中智慧建設(shè)的重要部分，是“智慧城市”理念在基建行業(yè)的具體應(yīng)用。2021年3月，住建部發(fā)布《綠色建造技術(shù)導(dǎo)則（試行）》，將智慧工地定義為：綜合采用各類信息技術(shù)，圍繞人員、機(jī)械設(shè)備、材料、方法、環(huán)境等施工現(xiàn)場關(guān)鍵要素，具備信息實時采集、互通共享、工作協(xié)同、智能決策分析、風(fēng)險預(yù)控等功能的數(shù)字化施工管理模式。由此看出，智慧工地的核心為工程建設(shè)現(xiàn)場“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的數(shù)字化管控，以提高建造全流程、全要素的自動化、信息化、智能化，實現(xiàn)工程建設(shè)現(xiàn)場全過程統(tǒng)籌管理。

1 智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀

以中國知網(wǎng)中文總庫為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以關(guān)鍵字“智慧工地”或“數(shù)字工地”檢索篇關(guān)摘，時間截至2021年12月31日，精確匹配出1270篇相關(guān)文章。采用CiteSpace6.1.R2軟件[2]對關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化處理，分析我國智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀。

1.1 發(fā)文量

通過分析2004－2021年逐年發(fā)文量發(fā)現(xiàn)，2004－2014年為智慧工地建設(shè)探索階段，發(fā)文量較少。2015年后，智慧工地相關(guān)研究出現(xiàn)爆發(fā)式增長，如圖1所示。分析其原因：一方面是基建投資快速增加，另一方面是BIM、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展以及基建數(shù)字化管理的需求增長，加快了智慧工地應(yīng)用研究。

最早發(fā)表的關(guān)于智慧工地的文章時間為2004年，鮑逸等[3]研究建設(shè)“數(shù)字工地”建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督管理信息系統(tǒng)，開啟了施工建設(shè)過程安全質(zhì)量智慧管控工作。

1.2 研究熱點分析

關(guān)鍵詞反映文獻(xiàn)研究的核心與焦點，關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜能夠幫助了解智慧工地研究領(lǐng)域的研究熱點[4]。對2004－2021年相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜。從結(jié)果來看，關(guān)鍵詞間的共現(xiàn)性較為顯著。節(jié)點最大的關(guān)鍵詞為智慧工地，其次分別是物聯(lián)網(wǎng)、建筑業(yè)、信息化、安全管理、項目管理、人工智能、大數(shù)據(jù)等。

表1總結(jié)了智慧工地領(lǐng)域研究中位于前15的高頻和高中心性關(guān)鍵詞，由表1可以看出，智慧工地研究領(lǐng)域的相關(guān)熱點在智慧城市、建筑業(yè)、項目管理、安全管理、綠色建造、互聯(lián)互通、信息化、互聯(lián)網(wǎng)、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等。

時區(qū)圖譜可以反映智慧工地領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵詞的動態(tài)演進(jìn)過程，從而反映不同時期的研究重點和熱點[5]。通過時區(qū)圖譜可以看出：①智慧工地領(lǐng)域的關(guān)鍵詞分布密度隨著時間的推移不斷增加，研究內(nèi)容越來越廣泛。②智慧工地領(lǐng)域研究熱點不斷由互聯(lián)網(wǎng)、信息化、決策支持等，向物聯(lián)網(wǎng)、項目管理、數(shù)字化、工藝工法、建造技術(shù)、智慧管理發(fā)展。

毛志兵[6]基于人工智能技術(shù)的發(fā)展軌跡將智慧工地的發(fā)展階段劃分為感知階段、替代階段和智慧階段。感知階段，即通過人工智能技術(shù)擴(kuò)展人的感知能力、增強(qiáng)人的部分技能；替代階段，即借助人工智能技術(shù)，替代或幫助人完成部分工作；智慧階段，即借助人工智能技術(shù)的“自我進(jìn)化能力”，大部分替代人在工程建設(shè)過程的參與。目前智慧工地的發(fā)展階段正處在第一階段的感知階段。

劉子金[7]等指出，未來的智慧工地通過數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用，不僅僅是對工程現(xiàn)場的管理預(yù)警，而是要實現(xiàn)對施工機(jī)械的遠(yuǎn)程操控和管理，切實解決安全保障、成本居高不下的難題，將智慧工地提升到一個新高度，構(gòu)建項目建造和運行的智慧環(huán)境，最終推動工程建設(shè)行業(yè)向更加自動化和智能化的方向發(fā)展。

2 電網(wǎng)工程智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀

近年，國家電網(wǎng)有限公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司均推出數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，為智慧工地的建設(shè)提供了理論支撐。國家電網(wǎng)有限公司推出“三融三化、三條主線”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，通過夯實數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)，在電網(wǎng)生產(chǎn)、客戶服務(wù)、物資管理、財務(wù)管理等業(yè)務(wù)和管理中取得顯著的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果[8]。中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)白皮書》，明確提出“數(shù)字南網(wǎng)”建設(shè)戰(zhàn)略[9]。

2019年12月6日，國網(wǎng)特高壓部下發(fā)《國網(wǎng)特高壓部關(guān)于推廣應(yīng)用換流站工程“智慧工地”建設(shè)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的通知》，提出充分運用“大云物移智鏈”技術(shù)實現(xiàn)工程現(xiàn)場“人、機(jī)、料、法、環(huán)”要素的自動感知、智能預(yù)警，實現(xiàn)全過程、全覆蓋的視頻監(jiān)控，實現(xiàn)工程現(xiàn)場施工作業(yè)過程風(fēng)險管控和施工安全管控，實現(xiàn)人員、車輛、機(jī)械管控，實現(xiàn)站內(nèi)環(huán)境監(jiān)測等。

在電網(wǎng)工程智慧工地應(yīng)用研究方面，多位學(xué)者[10-14]對電網(wǎng)工程智慧工地的特點和總體架構(gòu)、“站線一體化”管理、電力管廊施工過程管理、數(shù)據(jù)橫向貫通、施工現(xiàn)場智能感知、電網(wǎng)工程智慧工地管理優(yōu)化評估關(guān)鍵指標(biāo)等方面進(jìn)行了深入研究，可為電網(wǎng)工程智慧工地應(yīng)用場景選擇、科學(xué)評價智慧工地管理系統(tǒng)的先進(jìn)性、優(yōu)化推薦智慧工地實施方案提供參考。

3 電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)思考

電網(wǎng)工程建設(shè)雖然與建筑工程建設(shè)擁有共同點，但在建筑規(guī)模、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和角色定位4個方面存在顯著差異。電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)，需要結(jié)合電網(wǎng)基工程建設(shè)特點。電網(wǎng)智慧工地應(yīng)針對規(guī)劃、建設(shè)、運行態(tài)的不同特點開展建設(shè)，并為下一建設(shè)周期活動打下基礎(chǔ)[15]。

本文在分析智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上認(rèn)為，電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)關(guān)鍵在以下3點：①做好智慧工地建設(shè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)是保證電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是智慧工地建設(shè)的靈魂。做好統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型建設(shè)和數(shù)據(jù)的共享共用，打通各專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)壁壘，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和可用性，將數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，才能發(fā)揮智慧工地的價值。②不斷探索新技術(shù)在智慧工地中的應(yīng)用。電網(wǎng)工程建設(shè)點多面廣，涉及計劃、安全、質(zhì)量、技術(shù)、技經(jīng)、隊伍六大專業(yè)管理，需要探索應(yīng)用不同的新技術(shù)，提高工程建設(shè)現(xiàn)場管控水平。③建設(shè)適用于電網(wǎng)工程建設(shè)的智慧工地標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)電網(wǎng)工程特點，建立健全電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確智慧工地建設(shè)范圍、相關(guān)參建主體的權(quán)責(zé)邊界，規(guī)范電網(wǎng)建設(shè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的流通和安全要求[16]，確保智慧工地建設(shè)的各項工作有規(guī)可依。

4 結(jié)束語

本文通過采用CiteSpace軟件，對2004－2021年間我國智慧工地領(lǐng)域相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行知識圖譜分析，進(jìn)而對智慧工地發(fā)展政策、研究熱點、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了討論。

針對電網(wǎng)工程智慧工地發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡略分析，認(rèn)為電網(wǎng)建設(shè)智慧工地建設(shè)的關(guān)鍵有如下3點：①打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)是智慧工地的靈魂，做好數(shù)據(jù)的共享共用，打通各專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)壁壘，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和可用性，將數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，才能發(fā)揮智慧工地的價值。②探索新技術(shù)應(yīng)用。通過技術(shù)手段可減輕現(xiàn)場壓力，提高管理層決策能力。③建設(shè)電網(wǎng)工程智慧工地標(biāo)準(zhǔn)。明確電網(wǎng)工程智慧工地建設(shè)范圍，有利于確保數(shù)據(jù)安全。

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