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数字化技术辅助输电线路机械化施工方案设计研究

2025-05-30 17:45:00    来源:能源科技

谈斌斌 黄 震

(信阳华祥电力建设集团有限责任公司,河南信阳  464000)

 

 要 随着电力需求的持续增长,输电线路建设与维护面临越来越大的挑战。传统施工方法往往依赖大量人力,效率低下且安全隐患较多。本文旨在研究数字化技术在输电线路机械化施工中的应用,分析数字化技术的基本概念及其在工程施工中的应用现状,指出机械化施工中存在的主要问题,包括施工精度不足和过度依赖人力资源等,并通过对典型案例的研究验证了该方案在实际应用中的有效性。

关键词 数字化技术输电线路机械化施工施工方案施工效率

中图分类号TM715P2 文献标识码A 文章编号1671206420250400090

 

0引言

数字化技术在输电线路机械化施工中的应用,提高了施工效率,降低了施工成本,增强了施工安全性,在施工前的准备、施工过程的管理以及施工后的评估中均发挥着重要作用。数字化技术的引入,不仅优化了施工方案设计,还通过实时监控和数据反馈,提高了施工过程的高效性与安全性。

1数字化技术概述

1.1数字化技术的定义

数字化技术是指将信息转化为数字格式的技术,涵盖数据采集、存储、处理和传输等多个环节,主要通过信息技术手段,实现对物理世界的数字化表示,为各类工程建设提供数据支持和决策依据。

1.2数字化技术的发展历程

数字化技术的发展经历了多个阶段,从最初的计算机辅助设计(CAD)到后来的建筑信息模型(BIM),再到如今的物联网(IoT)和大数据分析,在工程领域的应用不断深化,推动了施工方法的变革。

1.3数字化技术在工程施工中的应用

在工程施工过程中,数字化技术的应用主要体现在施工管理、资源调配和安全监控等方面。通过实时数据监控和分析,施工单位能够及时调整施工方案,提高施工效率,降低施工成本。此外,数字化技术还为施工安全提供了保障。通过数据分析可以预测潜在风险,减少事故发生的可能性。

2输电线路机械化施工概述

2.1机械化施工的定义与优势

机械化施工是指在工程建设过程中,利用机械设备代替人工进行施工操作的一种方法,主要优势在于提高施工效率、降低人力成本、提升施工质量和安全性。通过机械化施工,能够实现大规模、高效率施工。尤其在复杂和危险环境中,机械化施工能够有效减少工人面临的风险。

随着科技的发展,输电线路的机械化施工技术手段不断更新。目前,主要技术手段包括自动化施工设备、遥控操作系统和信息化管理平台等。这些技术手段的应用提高了施工过程的高效性和精确性。例如,利用无人机进行线路巡检和监测,能够实时获取施工现场的数据,辅助决策。

输电线路机械化施工过程中,常用施工设备包括塔吊、起重机、挖掘机、输电线路架设机等。这些设备各具特点,能够满足不同施工需求。其中,塔吊和起重机主要用于重物的吊装和搬运,挖掘机用于基础开挖,而输电线路架设机则专门用于架设电线和电缆[1]

2.2机械化施工中存在的问题

尽管机械化施工具有很多优势,但在实际应用中仍然存在一些问题。

2.2.1依然依赖人力资源

尽管机械化施工减少了对人力的依赖,但在某些复杂的施工环节,仍然需要专业技术人员进行操作和维护,这种对人力的依赖在一定程度上限制了机械化施工的全面推广。

2.2.2施工精度不足

机械化施工在某些情况下可能无法达到预期的施工精度,尤其是在复杂地形或特殊环境下,机械设备的操作可能受到限制,导致施工质量下降。因此,如何提高机械化施工的精度仍然是一个亟须解决的问题。

3数字化技术辅助输电线路机械化施工的对策

3.1加强数字化技术的研发与应用

3.1.1推动技术创新

为了提高输电线路机械化施工的效率和安全性,必须加大对数字化技术的研发与投入,鼓励科研机构和企业合作,开发适用于输电线路施工的先进技术,比如无人机巡检、智能传感器和大数据分析等。这些技术的应用能够提升施工的自动化和智能化水平。

3.1.2建立技术标准

制订和完善数字化技术在输电线路施工中的应用标准和规范,有助于确保各项技术的有效实施。通过标准化设计,能够提高施工过程的可控性和一致性,减少因技术不规范导致的施工问题。

3.2完善施工管理体系

3.2.1构建数字化管理平台

建立集成化的数字化管理平台,实现对施工全过程的监控与管理。该平台应具备数据采集、实时监控、进度管理和质量评估等功能,确保施工信息的透明化和实时化。通过数字化管理平台,管理人员能够及时获取施工现场的动态信息,作出快速反应[2]

3.2.2加强人员培训

对施工人员进行数字化技术培训,提高其对新技术的理解和应用能力。通过定期培训和演练,保证施工人员熟练操作数字化设备和管理系统,从而提高施工效率和安全性。

3.3优化施工流程与资源配置

3.3.1实施精细化管理

在施工过程中,采用精细化管理方法,对每个施工环节进行细致规划和控制。通过数据分析,识别施工中的瓶颈和问题,及时调整施工方案,确保施工进度和质量。

3.3.2合理配置资源

根据施工进度和实际需求,合理配置人力、物力和财力资源。利用数字化技术进行资源调度,确保各项资源的高效利用,降低施工成本。

3.4加强施工后的数据分析与反馈

3.4.1建立数据反馈机制

施工完成后,建立系统的数据反馈机制,对施工过程中的数据进行全面分析。通过对比实际施工数据与预期目标,评估施工质量和效率,识别改进空间。

3.4.2总结经验教训

针对施工过程中出现的问题,及时总结经验教训,为后续施工提供参考。通过建立知识库,记录成功案例和失败教训,促进技术不断改进和优化。

4数字化技术在输电线路机械化施工中的应用要点

4.1施工前的数字化准备

基于获取的地形地貌数据,施工方案可以进行数字化设计。利用建筑信息模型(BIM)技术,施工单位能够在虚拟环境中模拟施工过程,优化施工方案,提前识别潜在问题,从而降低施工风险。数字化设计还可以帮助施工团队更好地理解项目需求,确保各项设计符合实际情况。

4.2施工过程中的数字化管理

4.2.1实时监控与数据反馈

通过安装传感器和监控设备,实时收集并分析施工现场的数据,包括设备运行状态、施工进度和环境条件等信息,为管理人员提供及时的信息反馈。此外,实时监控系统可以有效预警潜在安全隐患,保证施工人员的人身安全。

4.2.2施工进度动态调整

利用实时数据,施工进度可以根据实际情况进行动态调整。通过数据分析,管理人员能够识别施工瓶颈,及时调整资源配置,确保施工按计划进行。动态调整不仅提高了施工效率,还能有效降低因延误造成的额外成本[3]

4.3施工后的数据分析与评估

4.3.1施工质量评估

通过科学分析施工过程中的数据,可以评估施工质量。利用数字化技术,精确评估施工结果,保证各项指标符合设计要求。施工质量评估不仅包括对材料和工艺的检查,还应考虑施工过程中的安全管理和环境保护。

4.3.2效率与成本分析

施工后的数据分析还包括施工效率和成本评估。通过对比实际施工数据与预期目标,管理人员可以识别出成本超支的原因,并为未来施工提供改进建议。效率与成本的分析能够帮助企业优化资源配置,提升整体经济效益[4]

5案例研究

5.1项目概况

该项目位于山区,线路长度超过200km,涉及多种地形和气候条件。由于地形复杂,施工单位在项目初期面临着施工效率低、成本高和安全隐患多等问题。为了解决这些问题,项目团队决定引入数字化技术,以提升施工管理水平和施工效率[5]

5.2应用数字化技术的具体措施

5.2.1地形地貌数据的获取

项目团队利用无人机和激光雷达技术,快速获取施工区域的地形地貌数据。这些数据为后续的施工方案设计提供了准确的数据基础。

5.2.2施工方案的数字化设计

采用BIM技术,团队在虚拟环境中模拟整个施工过程,优化施工方案,提前识别潜在风险点,有效降低了施工过程中的不确定性。

5.2.3实时监控与数据反馈

在施工现场,安装了多种传感器和监控设备,实时监测施工进度和设备状态。通过数据反馈,管理人员能够及时调整施工计划,保证施工按时完成。

5.3施工效果与经济效益

施工效率提高了30%,施工质量得到了保证。通过实时监控,施工过程中的安全隐患得到及时处理,事故发生率显著降低。由于施工效率的提升和资源的合理配置,项目整体成本降低了15%。数字化技术的应用不仅节省了人力成本,还减少了因施工延误造成的经济损失[6]

5.4成功经验

首先,提前进行充分的数字化准备,确保数据的准确性和可靠性。其次,在施工过程中,保持实时数据反馈,及时调整施工方案,保证施工进度和质量。此外,引入新技术时,需要加强对施工人员的培训,确保其能够熟练操作相关设备。在项目初期,需要充分评估地形和环境因素,制订更合理的施工方案。通过本案例的研究,数字化技术在输电线路机械化施工中的应用效果得到了充分验证,可以为今后类似项目施工提供宝贵经验和参考[7]

6结语

随着城市化进程的不断加快和“双碳”目标的推进,电网工程建设进入加速期,对输电线路施工的质量和效率提出了更高要求。传统以人力为主的施工方式已无法满足当前的建设需求,推动全过程机械化施工,实现建设过程向机械化、自动化的方式转变已成为必然趋势。通过应用数字化技术,可以实现对施工装备的实时监测、对施工材料的严格把控,以及对施工过程的精细化管理,从而提高施工质量和效率。未来,随着数字化技术的不断发展和完善,其在输电线路机械化施工中的应用将更加深入,应加强数字化技术与输电线路施工实践的紧密结合,为电网工程建设高质量发展贡献力量。

 

参考文献

[1] 张栋,李志斌,胡博,等.数字化技术辅助输电线路机械化施工方案设计研究[J].电力勘测设计, 2023(8):9095.

[2] 李金文.三维数字化设计在架空输电线路工程中的应用及展望[J].科海故事博览,2023(26):6769.

[3] 朱转军,郜晔昌.数字化技术在高压架空输电线路施工中的应用——评《输电线路三维激光点云数据处理与分析技术》[J].应用化工,2024,53(1):273.

[4] 周铭标.数字化智能输电线路运维检修技术发展趋势分析[J].建筑工程技术与设计, 2023(13):124126.

[5] 张焕杰,魏利民,田朝刚,等.利用全数字化摄影测量技术进行输电线路勘测设计内外业一体化的方法:CN200710 185387.2[P].CN101178310A[20250222].

[6] 汪威.三维数字化技术在输电线路工程机械化施工中的应用研究[J].文渊(高中版),2023(5):325327.

[7] 欧阳枫,李春,冯玫,等.输电线路典型基础机械化施工设计技术探讨及经济分析[J].大众用电,2021,36(9):4345.

 

作者简介谈斌斌(1990—),男,河南信阳人,研究方向输电线路施工与项目管理。

 

Research on the Design of Mechanized Construction Scheme for Transmission Lines Assisted by Digital Technology

TAN Binbin,HUANG Zhen

(Xinyang Huaxiang Electric Power Construction Group Co., Ltd., Xinyang  Henan  464000)

Abstract:With the continuous growth of electricity demand, the construction and maintenance of transmission lines are facing increasing challenges. Traditional construction methods often rely heavily on manpower, resulting in low efficiency and numerous safety hazards. This article aims to study the application of digital technology in the mechanized construction of transmission lines, analyze the basic concepts of digital technology and its current application status in engineering construction, and point out the main problems in mechanized construction, including insufficient construction accuracy and excessive dependence on human resources. Through the study of typical cases, the effectiveness of this scheme in practical applications has been verified.

Key words:digital technology;transmission line;mechanized construction;construction plan;construction efficiency

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