水利施工中施工管理系統(tǒng)的應(yīng)用分析

戴濤

摘 要：社會(huì)在發(fā)展，生活水平在進(jìn)步，人們對(duì)于科技以及信息的理解和應(yīng)用也不斷發(fā)生著變化。但是數(shù)字化信息技術(shù)以其高效性、精確性得到了廣泛的認(rèn)可。作為社會(huì)根本的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，水利工程施工對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到了重要作用，為了保障水利施工質(zhì)量，完善的管理系統(tǒng)成為了水利項(xiàng)目施工不可或缺的組成部分。在信息化技術(shù)普遍化的今天，將信息化技術(shù)應(yīng)用于水利建設(shè)中已經(jīng)成為了時(shí)代所趨，因此文章主要針對(duì)我國(guó)當(dāng)前信息化施工管理系統(tǒng)的建立進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：施工管理系統(tǒng)；水利施工；應(yīng)用

1 4D施工管理系統(tǒng)概述

在水利工程施工中，施工管理體系具有高效化、高集成化的特點(diǎn)。隨著數(shù)字化信息技術(shù)的引進(jìn)，施工管理體系利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等對(duì)龐大的施工信息進(jìn)行有效處理，最終分析出最為合理高效的管理策略，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題并予以解決等。傳統(tǒng)的施工管理主要為人際管理系統(tǒng)，而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，4D式管理系統(tǒng)逐步開(kāi)始嶄露頭角，以其優(yōu)異的特性得到了水利工程施工管理領(lǐng)域的認(rèn)可，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)逐步向4D方向發(fā)展。

4D施工管理系統(tǒng)是由清華大學(xué)自主研發(fā)，主要由CAD結(jié)構(gòu)、BIM結(jié)構(gòu)、人工智能結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容構(gòu)成。4D施工管理系統(tǒng)可以依照數(shù)學(xué)模型對(duì)施工過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，形成4DSMM++體系，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中的施工狀況進(jìn)行還原，提升現(xiàn)場(chǎng)與管理的互交效益。該系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中以4D內(nèi)容為核心，通過(guò)不同的數(shù)據(jù)處理方式對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以IFC完成文件解析分析，從本質(zhì)上提升了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效益。4D施工管理系統(tǒng)為我國(guó)建筑工程管理發(fā)展注入了新的活力，值得在今后的建筑施工中進(jìn)行深入研究和應(yīng)用。

2 系統(tǒng)的構(gòu)建

FC內(nèi)容是構(gòu)建水利工程施工管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，相關(guān)指標(biāo)參數(shù)則由IFC進(jìn)行構(gòu)建配置，以此優(yōu)化各機(jī)械裝置，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行水平予以提高。在進(jìn)行施工內(nèi)容管控方面，常規(guī)的4D系統(tǒng)主要通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行控制，針對(duì)數(shù)據(jù)利用仿真結(jié)構(gòu)、仿真模型等實(shí)時(shí)分析，并形成策略。通過(guò)這種仿真系統(tǒng)對(duì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從本質(zhì)上講能夠更加準(zhǔn)確有效的掌控使用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，這在工程管理中具有重要意義。在構(gòu)建完仿真體系后，要對(duì)具體的內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化處理。

2.1 全過(guò)程仿真子系統(tǒng)的構(gòu)建

要構(gòu)建該子系統(tǒng)必須做到全面把控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境、計(jì)劃，并以此為依據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的模型，以此不但提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量，還可以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理效益。依照網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，相關(guān)人員可以確定活動(dòng)、工序模型層次，在此基礎(chǔ)上對(duì)施工相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行完善，例如施工技術(shù)、施工關(guān)系等。通過(guò)完成活動(dòng)模型層次，對(duì)施工節(jié)點(diǎn)、單元予以控制，最終形成統(tǒng)一完整詳細(xì)的體系，確保仿真內(nèi)容覆蓋整個(gè)管理系統(tǒng)。而員工工作的核心內(nèi)容也同樣是工作模型，依照原始數(shù)據(jù)，建立起相應(yīng)的框架，并模擬該框架結(jié)構(gòu)，最終得到相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)系。在進(jìn)行處理時(shí)，仿真系統(tǒng)還要在面向用戶的基礎(chǔ)上完成最終組合計(jì)算。

2.2 優(yōu)化機(jī)械設(shè)備配置子系統(tǒng)的構(gòu)建

構(gòu)建該子系統(tǒng)時(shí)需要全面把握施工的管理核心，根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)，合理優(yōu)化調(diào)整施工狀況。該子系統(tǒng)可以將費(fèi)用以及工期作為目的，通過(guò)多目標(biāo)內(nèi)容對(duì)工程進(jìn)行調(diào)整，在構(gòu)建選取系統(tǒng)量時(shí)，則以外部環(huán)境對(duì)決策變量予以確定。在完成系統(tǒng)量的構(gòu)建后，需要對(duì)系統(tǒng)量所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行選取，并求解出該目標(biāo)函數(shù)，從而對(duì)系統(tǒng)量之間關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)了解，確定最優(yōu)方案，以此完成對(duì)機(jī)械設(shè)備配置的優(yōu)化，提高施工效率、質(zhì)量。

3 應(yīng)用分析

3.1 工程資源管理

工程資源管理是水利工程施工管理體系中的基礎(chǔ)，而4D施工管理系統(tǒng)可以針對(duì)資源管理進(jìn)行模擬控制。在管理資源時(shí)，該系統(tǒng)首先會(huì)對(duì)工程要求的資源管理目標(biāo)進(jìn)行明確，并依照該目標(biāo)對(duì)資源配置進(jìn)行確定，最大程度發(fā)揮現(xiàn)有資源的效益。另外利用4D施工管理系統(tǒng)進(jìn)行資源控制需要全面、實(shí)時(shí)地對(duì)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，即該系統(tǒng)為動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，可以對(duì)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面掌握。

在資源控制方面，4D施工管理系統(tǒng)不但可以對(duì)人員進(jìn)行管理還可以對(duì)機(jī)械設(shè)備、各方資源以及相關(guān)資料等進(jìn)行管控。通過(guò)細(xì)化工程量后，依照工程量的劃分對(duì)資源進(jìn)行總體的計(jì)算、分配。并且還可以及時(shí)對(duì)工程材料的使用狀況進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)時(shí)把控。因此，4D系統(tǒng)在資源管控、調(diào)配上發(fā)揮了促進(jìn)作用，使得工程統(tǒng)計(jì)工作效率、效果得以改善。

3.2 工程進(jìn)度管理

工程進(jìn)度管理一直是水利施工管理的重點(diǎn)，利用4D施工管理可以對(duì)施工進(jìn)度的實(shí)施狀況進(jìn)行追蹤、分析，并對(duì)比進(jìn)度計(jì)劃，將進(jìn)度對(duì)比圖像化。其中通過(guò)圖像的形式將實(shí)際的進(jìn)度同數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)化進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，從而為決策控制人員提供直觀的依據(jù)。而進(jìn)度計(jì)劃對(duì)比主要展現(xiàn)了進(jìn)度內(nèi)容，通過(guò)數(shù)據(jù)狀態(tài)，即數(shù)據(jù)變化對(duì)進(jìn)度進(jìn)行分析，以此保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠、有效。對(duì)進(jìn)度實(shí)施追蹤、分析，主要針對(duì)進(jìn)度的實(shí)際狀況以及計(jì)劃狀況進(jìn)行掌握，并將系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，集中展現(xiàn)問(wèn)題，從而改善施工質(zhì)量。

針對(duì)工程信息，通過(guò)4D施工管理系統(tǒng)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這種實(shí)時(shí)處理依賴于數(shù)據(jù)仿真體系，這一體系對(duì)工程進(jìn)度掌控的可靠性以及及時(shí)性給予了很大的改善。利用該系統(tǒng)，管理人員通過(guò)系統(tǒng)提供的模擬數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際的施工需要，可以適當(dāng)調(diào)整施工進(jìn)度，對(duì)施工質(zhì)量、效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，并針對(duì)施工中的相關(guān)問(wèn)題、缺陷進(jìn)行修正，這對(duì)于整個(gè)水利工程施工而言有著積極的促進(jìn)作用。

3.3 工程過(guò)程模擬

4D施工管理系統(tǒng)中的仿真體系可以完成水利工程模擬，以立體化模型展現(xiàn)水利工程施工狀態(tài)，對(duì)全部過(guò)程進(jìn)行真實(shí)“還原”。這種還原不僅報(bào)告施工中的執(zhí)行操作，還包括施工過(guò)程中的控制操作，形成了4D動(dòng)態(tài)管控內(nèi)容，明顯改善了水利施工控制效益。該系統(tǒng)在運(yùn)用的過(guò)程中可以依照具體施工進(jìn)度狀況進(jìn)行過(guò)程模擬，以4D形態(tài)內(nèi)容對(duì)過(guò)程要素進(jìn)行展現(xiàn)，形成狀態(tài)視圖。部分4D施工管理系統(tǒng)還常以指定的WBS顏色對(duì)過(guò)程元件狀態(tài)、狀況等進(jìn)行展現(xiàn)，提升了模擬的視覺(jué)效果。員工在水利施工中常依照上述系統(tǒng)內(nèi)容形成管控策略并對(duì)其進(jìn)行對(duì)比、檢驗(yàn)，最終得到最有效的施工體系，形成高效益、高質(zhì)量施工方案。

3.4 工程屬性查詢

工程屬性查詢的過(guò)程中4D施工管理系統(tǒng)可以由自身動(dòng)態(tài)指標(biāo)出發(fā)形成系統(tǒng)化屬性查詢體系。該查詢中能夠從資源、進(jìn)度、質(zhì)量等不同角度對(duì)施工過(guò)程中元件、設(shè)備狀況進(jìn)行展現(xiàn)，反映水利施工現(xiàn)狀。整個(gè)工程的施工狀態(tài)通過(guò)該系統(tǒng)所建立的系統(tǒng)模型都能夠得到展示，相關(guān)屬性的查詢則可以從自身配置項(xiàng)目中予以查詢，通過(guò)這一功能便可以動(dòng)態(tài)查看水利施工狀態(tài)。另外，通過(guò)該系統(tǒng)，施工信息會(huì)分門別類予以存放處理，系統(tǒng)還會(huì)形成專屬目錄及相應(yīng)的查詢結(jié)構(gòu)，施工單位以及相關(guān)人員在進(jìn)行工程信息的獲取時(shí)更加的便捷、準(zhǔn)確，從側(cè)面促進(jìn)了施工進(jìn)度的推進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

水工建設(shè)的發(fā)展同社會(huì)的進(jìn)步息息相關(guān)，因此信息化社會(huì)的到來(lái)必然會(huì)對(duì)水利工程管理造成影響。動(dòng)態(tài)的管理體系已經(jīng)成為了未來(lái)水利工程管理體系發(fā)展的必然趨勢(shì)，未來(lái)的管理結(jié)構(gòu)也將更加高效化。雖然4D管理系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于我國(guó)水利工程管理中，但相關(guān)技術(shù)人員仍舊需要對(duì)其進(jìn)行深入研究，從而進(jìn)一步提高管理體系的科學(xué)化、規(guī)范化、效益化。更好的將施工同管理系統(tǒng)融合在一起，令施工管理系統(tǒng)真正發(fā)揮動(dòng)態(tài)管理的作用，從基礎(chǔ)提高管理效益，促進(jìn)水利事業(yè)的發(fā)展。

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