輸變電工程建設中的選址管理系統(tǒng)評價

周 瑞 楊博焜

（國網(wǎng)湖北省電力有限公司神農(nóng)架供電公司）

0 引言

隨著輸變電工程的日益復雜性及高要求，有必要引入新的系統(tǒng)，以輔助施工人員，實現(xiàn)高效率的選址。選址管理系統(tǒng)（LBMS）支持資源的有效利用和無用作業(yè)的消除，這與精益施工的一些原則類似。LBMS和精益施工之間的關鍵聯(lián)系是關注資源的有效利用，從而消除等待和空閑時間等非增值活動。輸變電工程精益施工可運用LBMS，以強調(diào)在不同地點進行的關鍵活動，識別相應的無用作業(yè)并合理地分配資源。將精益原則應用于基于選址的項目需要不斷監(jiān)測生產(chǎn)率和資源分配。

當前LBMS的大多數(shù)可用工作都集中在高層建筑、道路項目等。限制LBMS使用的一個突出研究是，LBMS沒有針對較小項目和結構簡單的項目進行評估，現(xiàn)有的LBMS研究也沒有關注如何有效地將項目分解為地點或施工步驟，從而在工作和資源利用方面有效地利用地址［1-2］。活動數(shù)量總體較少的較小項目尚未得到深入研究。本文將重點關注的兩個方面是，評估LBMS在輸變電工程（PT&D）部門多個地點及重復少量活動的項目中的有效使用情況。已考慮對地下布線項目進行案例研究，以研究將LBMS應用于此類項目的細微差別。本文還將對基于關鍵路徑法（CPM）的規(guī)劃系統(tǒng)與LBMS進行比較，以展示LBMS的優(yōu)勢。

1 技術方法分析

輸變電工程中的選址管理系統(tǒng)分析包括以下幾個方面：現(xiàn)場調(diào)研：選址管理系統(tǒng)應該能夠支持現(xiàn)場調(diào)研操作，包括收集現(xiàn)場基礎數(shù)據(jù)，如地形地貌、土壤情況、氣候環(huán)境等信息，并支持數(shù)據(jù)的存儲和管理。空間分析：選址管理系統(tǒng)應該能夠進行空間分析，包括對潛在用地進行篩選和評估，考慮到輸變電工程的特殊要求，如對地形、地貌、地質(zhì)和環(huán)境敏感區(qū)域等進行空間約束和分析。環(huán)境評估：選址管理系統(tǒng)應該能夠進行環(huán)境評估，包括評估選址對周圍環(huán)境的影響，如噪音、振動、電磁輻射等，并提供相應的結果和建議。技術支持：選址管理系統(tǒng)應該提供技術支持，包括對選址條件的分析和評估，為工程師提供選址的參考意見，并支持選址報告的生成和輸出。數(shù)據(jù)管理：選址管理系統(tǒng)應該能夠?qū)ο嚓P數(shù)據(jù)進行管理，包括對選址方案、評估報告等文檔的存儲和管理，以方便后續(xù)查詢和使用。可視化分析：選址管理系統(tǒng)應該提供可視化分析功能，包括對選址條件、優(yōu)劣勢等進行可視化展示，幫助工程師更好地理解和分析選址情況。

決策支持：選址管理系統(tǒng)應該提供決策支持功能，包括根據(jù)不同的評估指標和權重進行選址方案的排優(yōu)，支持用戶對選址結果進行綜合評估和決策。

總之，選址管理系統(tǒng)應該能夠提供全面的選址管理功能，幫助工程師進行選址決策和評估，提高選址決策的科學性和準確性。

2 LBMS及輸變電工程分析

2.1 LBMS系統(tǒng)

LBMS專注于物理位置，以規(guī)劃、分析和控制工作及資源流。它還可以監(jiān)測資源在特定地點流動時的生產(chǎn)效率。LBMS的一些優(yōu)勢包括通過地點資源流動的潛力、監(jiān)控工作和資源流動的能力，以及識別時空沖突的潛力。工作和資源流可以通過使用LBMS生成的流線輸出進行可視化［3-5］。

LBMS流程圖中對項目進度計劃的改進概述有助于更好地解釋進度計劃，并與分包商和其他相關利益方進行有效溝通，以促進進度計劃的成功實施。LBMS中的主要假設是資源驅(qū)動工作流，并且通過多個位置的工作流形成連續(xù)過程的一部分。LBMS安排連續(xù)的工作和資源在各個位置的流動，從而避免了同一位置的工作重疊，從而有效地利用了未使用的位置。LBMS通過在給定時間規(guī)劃和監(jiān)控每個位置的工作及資源，支持改進項目控制。

LBMS可以有效地與精益原則相結合，遵循及時原則。將精益原則應用于LBMS的不同之處在于，其影響更多地體現(xiàn)在資源利用上，而不是直接體現(xiàn)在活動上。精益將使項目中各個地點的資源能夠有效、高效地分配，從而減少閑置時間，防止寶貴資源的使用不足或過度使用。

2.2 輸變電工程

輸變電工程項目由無數(shù)種類的項目組成，其中重點是三類項目，即氣體絕緣開關設備（GⅠS）變電站（非重復型）和地下布線和輸電線路項目（重復型）。重復性項目，即地下布線和輸電線路項目，之所以被創(chuàng)造出來，是因為它由一系列活動組成，這些活動在整個項目的各個位置重復進行。在GⅠS變電站等非重復項目的情況下，該項目由不同地點的不同類型的施工活動組成。因為他們沒有跨地點重復的活動，因此被歸入非重復類別，

3 案例分析

3.1 工程劃分

考慮進行地下布線工作，以探索LBMS的可行性。這項工作將在一個工業(yè)區(qū)執(zhí)行。該項目涉及項目各個部分的重復活動。就地面長度而言，該項目有32公里的電纜，為了推導工作分解結構（WBS），將該長度進一步劃分為相等的部分，每個部分500m，即總共64個部分。這些部分中的每一個都由相同的活動組成，這些活動在所有部分中重復，如圖1所示。

圖1 地下布線作業(yè)的活動順序

圖2 布線作業(yè)的位置分解結構

由于該項目位于工業(yè)區(qū)，土地相對平坦，因此在項目的所有部分，各種活動的數(shù)量都被認為是相等的。這些部分被進一步分組為相應的賽道。一條賽道平均有16個賽段。每個賽道都有一個由專業(yè)人力和設備組成的團隊來執(zhí)行這項工作。因此，關鍵要求機組人員在各段之間保持連續(xù)流動，以實現(xiàn)資源的有效利用，從而消除浪費的空閑時間。

現(xiàn)有系統(tǒng)形成了一個布局，有利于在基于位置的系統(tǒng)中建模，因為當前WBS本身可以直接用作LBMS。根據(jù)LBMS，每個電路都分配了一名專業(yè)人員和必要的設備，其格式與現(xiàn)場分配的格式相同。除了資源外，還計算了每節(jié)要執(zhí)行的工作量。各種活動所涉及的所有資源的生產(chǎn)率都是根據(jù)現(xiàn)場實際觀察結果計算出來的，生產(chǎn)率是根據(jù)兩周內(nèi)收集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)得出的平均值。

3.2 系統(tǒng)仿真

CPM系統(tǒng)造成工程不連續(xù)性的另一個因素是不同活動的不同生產(chǎn)力因素，這導致每個活動的持續(xù)時間不同。這反過來又導致位置之間存在大量空閑等待時間。考慮每個活動的標準生產(chǎn)率為“X”天。挖掘需要最長的持續(xù)時間，這成為導出整個鏈條的關鍵因素。考慮以“1.3X”天的速度進行的開挖，并對生產(chǎn)率進行一定的估計，即每段開挖需要更長的持續(xù)時間。但就此方法而言，電纜鋪設速度更快、更簡單，因此以“0.8X”天的速度進行。如果這些活動以現(xiàn)有的速率及其CPM邏輯連續(xù)進行，則會在另一個位置導致時空沖突，因為以更快的速率進行的活動，即此處的電纜鋪設，將在挖掘之前進行會導致電纜鋪設人員在前方等待一段時間，從而導致系統(tǒng)浪費。圖3以流線的形式顯示了上述場景。

圖3 不同效率的流水線

在這種情況下，使用需求和供應的“拉動”系統(tǒng)而不是“推動”系統(tǒng)的精益概念最為合適。在基于拉動的系統(tǒng)中，活動將拉動資源，從而拉動時間表。這里所示的牽引概念與傳統(tǒng)的牽引系統(tǒng)略有不同。傳統(tǒng)的拉動系統(tǒng)通常具有第一個活動推動隨后的活動，而在基于位置的拉動的情況下，第一個活動（即在這種情況下的挖掘）拉動隨后的活動。在這里，我們可以預期兩種類型的拉動，即位置間拉動，即在每個位置內(nèi)生成的拉動和位置內(nèi)拉動，其中資源在位置之間拉動。挖掘、電纜鋪設等活動不僅應在時間和空間上進行，而且應與相應活動之前和之后的活動同步，拉動相應的資源。只有在需要時，才應在相應的位置注入資源，以防止不必要的等待。但是資源分配不應該為了防止等待而延遲。需要不斷監(jiān)測和調(diào)整資源流動，以匹配活動的生產(chǎn)力水平以及每個地點的條件和要求。

采用流線法對同一時間表進行了改造。根據(jù)現(xiàn)場實際觀測計算的生產(chǎn)力數(shù)據(jù)被用作各種活動的基準。基于這些輸入數(shù)據(jù)，得出了一個改進的工作和資源連續(xù)性時間表，如圖4所示。

圖4 基于LBMS系統(tǒng)改進的地下布線流水線

根據(jù)恒定的生產(chǎn)率對活動進行排序和調(diào)整，以實現(xiàn)持續(xù)的資源流動。在活動之間引入了緩沖區(qū)，以解決延遲問題。盡管該模型對每個活動使用恒定的生產(chǎn)率，但它有助于實現(xiàn)和保持流量，從而消除整個過程中的固有浪費。使用LBMS的總體時間表也對總體持續(xù)時間產(chǎn)生了影響；一個部分的周期時間可以從平均41天的時間減少到35天的周期，即使在考慮緩沖之后也可以減少時間。項目工期的縮短可以歸因于這樣一個事實，即資源以正確的速度排列，從而消除了等待和空閑時間。

4 結束語

可以觀察到，LBMS可以為輸變電工程的項目管理場景帶來相當大的改進，特別是在地下布線等重復項目的情況下。它能夠有效地實踐精益原則，如消除浪費、基于拉動的系統(tǒng)和準時制概念。重復性項目高度適應精益原則的應用，如無用作業(yè)消除，由于無用作業(yè)在多個地點重復的概率較高，消除后節(jié)約了大量時間。

有效和及時地分配資源可以確保消除浪費，減少庫存和等待時間。LBMS的使用只有在各種施工方法的資源及其生產(chǎn)力的適當背景數(shù)據(jù)庫的情況下才會有效。進一步的工作將探討如何將這種效率有效地應用于非重復類型的項目，特別是變電站項目的施工。為了在非重復項目的情況下實現(xiàn)類似水平的連續(xù)性，必須選擇LBMS，使其能夠在項目的各個位置高效地流動工作和資源。LBMS也可以與現(xiàn)有的項目管理系統(tǒng)并行使用，可以形成一個非常好的項目控制和監(jiān)控平臺，因此可以在項目控制階段有效使用。