信息化時代水利工程施工管理的質(zhì)量控制策略

趙德運

（安徽建工皖北建設(shè)投資有限公司）

1 水利工程施工管理的特點

因為大量外部因素的影響，導(dǎo)致水利工程施工管理的難度和復(fù)雜性大幅度增加，以唯物主義辯證法為基礎(chǔ)，在管理的過程中需要對不同矛盾進行分析，并且抓住主要矛盾進行針對化的管理和控制。水利工程施工管理的具體特點如下。

1.1 涉及領(lǐng)域廣

在水利工程施工建設(shè)的過程中，首先需要分析施工區(qū)域的環(huán)境特點，比如說地形地貌、周邊的廠礦分布情況、氣候特點、城市交通情況，并且與當?shù)氐那闆r相結(jié)合，采取合理的施工措施。這樣才能保證水利工程建設(shè)的效率，在施工管理過程中涉及的內(nèi)容和領(lǐng)域較多。

1.2 涉及學(xué)科多

水利工程建設(shè)較為復(fù)雜，需要對多方面因素進行綜合考慮，要求工程施工管理人員具備一定的生態(tài)知識、工程知識，并且了解相關(guān)領(lǐng)域的具體法律法規(guī)，涉及的學(xué)科較多。

1.3 未知的自然、人為因素

在水利工程項目施工管理的過程中，涉及的未知因素很多。人為因素主要有資金、建設(shè)周期、經(jīng)濟政治等。除了一些人為因素外也會產(chǎn)生一些自然的不確定因素，對水利工程的施工產(chǎn)生一定的影響，這些自然因素主要包含了洪水、地震、滑坡、泥石流等。

2 水利系統(tǒng)建立信息化管理體系的必要性

2.1 管理決策科學(xué)性的必然結(jié)果

在水利工程施工前，相關(guān)管理部門需要依照現(xiàn)場的實際情況制定對應(yīng)的信息化管理體系，比如通過事先的現(xiàn)場勘察，了解水利工程施工各環(huán)節(jié)需要注意的內(nèi)容，將這些信息整理起來，并且上傳給信息平臺[1]。如果發(fā)現(xiàn)問題可以及時了解相關(guān)信息，提出整改方案，促進水利工程施工質(zhì)量的提升。傳統(tǒng)的管理方案無法滿足現(xiàn)代化信息管理的需求，需要對信息技術(shù)進行合理使用，這樣才能保證工程建設(shè)的合理性、高效性、科學(xué)性。

2.2 對資源共享的要求

水利工程建設(shè)中涉及的材料、人員、設(shè)備很多，信息量較大，施工方在管理過程中涉及到大量的工程設(shè)計文件、監(jiān)理文件、施工文件。在管理時需要通過信息化管理平臺加強資源的共享和信息的交流，相關(guān)管理部門需要與實際情況相結(jié)合，加強信息交換過程中的管理，既保證信息查詢的方便，又需要確保信息的安全[2]。

3 水利工程施工管理的現(xiàn)狀及問題

3.1 勘探設(shè)計準備不足

在水利工程建設(shè)施工前需要做好現(xiàn)場的勘察設(shè)計工作，但是很多施工單位不重視現(xiàn)場勘察，準備不足。在施工項目設(shè)計過程中存在不合理性，尤其是缺乏對地形地貌等信息的詳細了解，造成施工準備不足，對后續(xù)的施工建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生了影響[3]。

3.2 施工管理缺乏信息化

在信息技術(shù)背景下進行水利工程的施工管理，需要引入大量的新技術(shù)與先進的管理理念融合[4]。然而當前很多工程在施工過程中信息技術(shù)應(yīng)用不足，現(xiàn)場監(jiān)管水平較為落后，管理經(jīng)營模式較為傳統(tǒng)，導(dǎo)致施工成本增加，無法將經(jīng)濟效益充分發(fā)揮出來。

3.3 缺乏信息化管理的經(jīng)驗

很多水利工程施工管理人員不重視信息化建設(shè)，部分施工技術(shù)較為落后，在信息化技術(shù)應(yīng)用方面能力不足，沒有重視細節(jié)，造成建設(shè)工程時出現(xiàn)瑕疵。

4 案例分析

4.1 工程概況

某縣在河西走廊中部區(qū)域，下轄行政村135個，總耕地面積達到了35萬畝。該縣擁有20座水庫塘壩蓄水量為5600萬立方，這些水庫在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中具有非常重要的作用。在縣城經(jīng)濟快速發(fā)展的條件下，水利工程的需求量也在逐步增加，上級管理部門在水利工程方面的投資力度也在逐步加大，為該縣的水利工程建設(shè)提供了優(yōu)良的環(huán)境。以該縣主河流整治工程為例，整治河段位于本縣人煙稀少地域，環(huán)境條件惡劣，東西方向縱深有14公里，河道流域為扁平狀。

4.2 水利工程信息化管理系統(tǒng)的架構(gòu)

在本次水利工程施工過程中，構(gòu)建了信息化管理系統(tǒng)，其主要架構(gòu)包括信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層以及智能應(yīng)用層四個部分。首先為信息感知層，使用視頻終端、rfid電子標簽等各種方法對設(shè)備、人員、材料進行全方位的感知，了解相關(guān)的信息，并且做好信息的采集和處理工作[5]。其次為網(wǎng)絡(luò)傳輸層，使用移動通信網(wǎng)對感知終端獲得的數(shù)據(jù)進行整理，并且輸送給服務(wù)器，以便服務(wù)器進行后續(xù)操作。第三為數(shù)據(jù)層，通過構(gòu)建云數(shù)據(jù)中心，整合、處理采集到的各種類型數(shù)據(jù)，并且進行后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)分析，為應(yīng)用端提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)。第四為應(yīng)用層，通過BⅠM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘海量數(shù)據(jù)，并且從中了解有用的信息，依照水利工程施工的需求開發(fā)智能應(yīng)用平臺，為管理決策提供服務(wù)和幫助?；谌S仿真融合通訊和SCADA等相關(guān)技術(shù)構(gòu)建了綜合化的監(jiān)控子系統(tǒng)，以BⅠM、數(shù)據(jù)分析、GⅠS等技術(shù)完成事態(tài)感知子系統(tǒng)的構(gòu)建，以消息總線、數(shù)據(jù)流、單點登錄等技術(shù)構(gòu)建了水利工程的管理子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)平臺進行交互，使各系統(tǒng)能夠協(xié)同工作，實現(xiàn)智慧化的監(jiān)測和感知。

4.3 水利工程施工管理的優(yōu)化措施

4.3.1 施工材料與設(shè)備的控制

在本次信息化系統(tǒng)應(yīng)用過程中，材料運至現(xiàn)場之后需要對材料進行質(zhì)量檢查，并且對采購單據(jù)的信息和材料的型號數(shù)量進行核查，在檢驗合格后，才能進入施工場地[6]。在材料管理時，需要逐步引入信息化技術(shù)，并且依照材料種類的區(qū)別完成分類保管工作。比如說，在散料倉當中需要存儲一定量的摻合料、水泥等，專用庫主要有一些鋼材、袋裝粉狀材料，并且需要與發(fā)展的要求結(jié)合做好防雨防潮的處理。在保管材料時需要將材料的種類、制造商名稱、入庫時間等標識好，避免材料出現(xiàn)誤用的情況，把這些數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫當中，通過rfid進行信息記錄，與此同時使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成信息的采集和上報，對溫濕度等參數(shù)進行嚴密地管理和監(jiān)控。

在設(shè)備管理方面，可以通過BⅠM技術(shù)與數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合，直觀地將相關(guān)數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來?？梢栽诮y(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和高精度三維模型的條件下，監(jiān)控設(shè)備的使用情況，實現(xiàn)機械設(shè)備與物理位置的精準對接。在各模塊同一平臺完成管理，實現(xiàn)管理一張圖。該系統(tǒng)可以對水利工程周邊的地形、地貌等信息實現(xiàn)統(tǒng)一處理，實現(xiàn)二維和三維的結(jié)合數(shù)字完成平臺，使管理更直觀，可以精確到相關(guān)的機械設(shè)備和水利工程的各個建筑部分。

4.3.3 對工程施工方法的控制

在施工方法控制過程中，需要依照水利工程的特點選擇合理的施工方案，保證其符合水利工程的需求，并且通過BⅠM等綜合化地對各種因素進行分析，選擇最佳方案和工藝流程，確保水利工程建設(shè)質(zhì)量和經(jīng)濟效益。與此同時，還需要與信息化技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢相結(jié)合，加強新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，使工程的精密度提升，從而有效解決工程建設(shè)的質(zhì)量問題。通過信息化技術(shù)進行施工方法控制時，可以利用BⅠM技術(shù)實現(xiàn)施工模擬。施工模擬主要是將進度計劃與BⅠM模型相結(jié)合，并且將時間信息和空間信息集成到可視的模型當中，以模型信息為基礎(chǔ)進行相應(yīng)的管理。在此過程中，需要做好工藝分解，也就是使用WBS技術(shù)分解各任務(wù)，并且與3D模型和進度信息關(guān)聯(lián)，直觀準確地顯示出現(xiàn)場施工的具體流程步驟。通過施工模擬技術(shù)，能夠精細化地對施工技術(shù)和方法進行合理利用，可以有效對各工種的需要情況進行調(diào)整。在實踐中，通過靜態(tài)、動態(tài)相結(jié)合的方式，以動畫的方式對關(guān)鍵節(jié)點進行模擬，能夠預(yù)測水利項目的主要施工控制方向，并且判斷施工安排是否合理、是否均衡，另外還可以逐步優(yōu)化施工工藝，設(shè)計施工工序。

4.3.4 水利工程質(zhì)量檢測控制

在水利工程質(zhì)量檢測工作開展時，為保證水利工程整體建設(shè)質(zhì)量與安全，應(yīng)建立水利工程檢測信息化平臺，提升質(zhì)量檢測的工作開展效率與質(zhì)量。信息化平臺使用時，應(yīng)當保證信息平臺的包容性，基于信息平臺的支持，完成檢查標準發(fā)布、新聞事件通告、工程案例發(fā)布、工程建設(shè)動態(tài)公示、收費標準公開、聯(lián)系方式公示等工作。

為保證質(zhì)量檢測工作開展的有效性與可行性，應(yīng)當合理引進全新的質(zhì)量檢測新技術(shù)，構(gòu)建執(zhí)法儀采集系統(tǒng)平臺。在自動采集執(zhí)法儀的運行下，可實現(xiàn)對視頻、音頻、照片、日志等數(shù)據(jù)的采集。鑒于水利工程管理工作開展的特殊性，在執(zhí)法儀采集數(shù)據(jù)管理過程中，一旦數(shù)據(jù)儲存超限時，將會自動刪除部分數(shù)據(jù)信息，以保證自動化執(zhí)法儀數(shù)據(jù)采集工作開展的可行性與有效性。在執(zhí)法管理平臺規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)當設(shè)置以下功能，如實時視頻、指揮調(diào)度、軌跡回放、電子圍欄、文件管理、報警報表等，以保證移動平臺整體工作開展的可行性與有效性。

實時視頻功能的實現(xiàn)，需在水利工程現(xiàn)場安裝攝像頭，并基于5G無線通信技術(shù)，保證水利工程現(xiàn)場影像資料傳輸?shù)臅r效性；在指揮調(diào)度工作開展時，可基于無線通信傳輸技術(shù)、北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，實現(xiàn)可視化巡邏管理、可視化出警管理，保證管理人員及時了解現(xiàn)場執(zhí)法處理情況，及時調(diào)度水利運行計劃，保證水利工程整體運行的安全性與可靠性；軌跡回放功能的實現(xiàn)，主要是基于特定的監(jiān)控攝像設(shè)備，對需要查看的目標時間段進行視頻影像回放，進而了解水利工程運行變化的實際經(jīng)過，進而采取針對性的管理措施，保證水利工程整體運行的安全性與可靠性。

5 結(jié)語

總而言之，水利工程建設(shè)過程中具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性等特點，施工管理人員需要合理引進信息技術(shù)，確保施工過程中各環(huán)節(jié)的有效銜接，保證水利工程建設(shè)的質(zhì)量。