新能源电站智慧基建管理系统
西安热工研究院有限公司、华能澜沧江新能源有限公司
摘要
华能智慧基建管理系统围绕新能源基建工程质量报验、造价管控和档案管理三条业务主线，搭建数字管理平台、基建工作平台、资源共享平台和决策支撑平台，规范质量验收、合同结算和资料归档管理流程，实现基建项目标准化管理水平提升、关键点管理水平提升和智能化管理水平提升。开发了13项核心管理功能，完成了61个标准化业务场景数字化功能建设。系统能够迅速识别安全风险、质量问题和进度滞后因素，及时处理“人、机、料、法、环”的衔接配置，进一步降低基建成本，提升基建管理效率，提高资金管控水平。
关键字：新能源、智慧基建、数字化、质量验收、视频监控、基建沙盘
一、背景介绍
为实现“2030年碳达峰、2060年碳中和”的战略目标，近年我国新能源行业快速发展。随着新能源建设项目的蓬勃发展，基建规模不断增大，建设速度日益提高，也暴露了很多问题：（1）新能源全生命周期项目前期和基建期数据空白；（2）基建工程数量激增，人员少，工作强度大；（3）新员工管理经验不足，现场管理标准不高，安全风险高；（4）新能源基建项目基本特点是点多面广，管理及信息协同困难。
近几年，国家发改委、能源局发布能源发展、电力发展规划，旨在推动电力企业开展智能化、智慧化建设。因此，推动新能源建设数字化转型，是落实国家发展战略的必然要求。面对行业的痛点和数字化转型的必然趋势，中国华能集团公司积极响应国家政策号召，快速推进新能源基建管理的数字化、信息化和智慧化发展，研发了新能源电站智慧基建管理系统。
二、管理方案
针对不同层级管理需求，系统具备集团级、区域级、项目级三级管理架构。集团级设置了项目前期进展、安全、进度、质量和视频监控中心等功能模块，以及各个项目周报月报报表，为集团用户提供最直观、最全面项目基建信息。区域级设置了安全、进度、质量、视频监控中心和流程审批以及各个项目周报月报报表功能，为区域公司用户提供最直观、最全面项目基建信息。项目级设置项目合规性管理、安全管理、进度管理、质量管理、质检管理、综合管理、报表管理、视频监控、合同管理、考勤管理、物资管理、监理管理、资料管理和基建沙盘等功能模块。
图1 集团级、区域级、项目级管理界面
图2 智慧基建管理系统功能架构
系统包含PC端管理及业务系统和手机App端业务系统，服务范围囊括陆上集中式风电光伏、分布式光伏、海上风电等项目类型，服务对象涵盖建设、监理、施工、勘察和设计五方参建主体单位和人员。系统通过数字化、信息化技术实现了新能源基建管理制度化、制度流程化、流程表单化、表单信息化、信息智能化。所有系统功能和业务都可都可以通过APP端在现场开展，解决基建现场条件差，提供数字化、智慧化办公的功能，满足灵活办公的需求。
三、技术方案
1. 标准化质量验收划分
系统收录了行业标准、规范，将标准化的质量验收划分表进行了电子化封装，项目管理人员可一键组装、生成验评表。系统为每一个验收项目都匹配了标准表式，使用人员可直接在系统中制表、报验、进行电子签章和数字化归档，也可打印后进行纸质归档，极大的提高了验收资料编制和归档的效率。
2. “质量价”结算支撑功能
为提高基建资金管控水平，智慧基建管理系统开发了“质量价”结算支撑功能，以基建工程质量验收为主线，打通了质量验收、工程量审核、工程款结算的信息通道，通过业务流程再造，设置分工明确、任务明晰、操作规范、协同高效的基建项目管理流程，实现基建项目资金计划的精准填报，避免工程超进度支付，提高基建投资管控水平。
3. 安全及质量通病
安全、质量管理功能预置风电和光伏常见的通病问题、依据、整改方法清单，管理人员可通过智慧基建手机app中的通病问题清单发起对现场的安全、质量问题的检查或巡查并指定相关人员进行整改，所有问题的提出、整改、验收的过程资料都可在智慧基建系统进行闭环管理。
4. 智能视频监控
通过视频监控设备，配合智能动态视频识别算法，系统实时监测现场不安全因素（如：是否佩戴安全帽、安全带，抽烟，着火，烟雾报警，人员躺倒等），并将监测结果推送至工程监理人员、项目管理人员和作业人员，实现实时告警功能。监控系统和设备具备自动识别、自动推送和自动喊话告警的功能，极大提高了安全管控能力。
图3 智慧基建管理系统视频监控中心
5. 基建沙盘
在系统中开发了2D/3D基建沙盘，可展示风机、光伏组件、升压站、道路、集电线路、人员、车辆、摄像头模型及其施工进度信息，并能够与实际进度保持高度对应；沙盘可精确定位人员、车辆位置信息，通过电子围栏自动识别人员、车辆履职情况，便于对进场人员及车辆进行考勤管理；车辆管理还能查看车辆历史轨迹，监测车辆行驶速度并发出超速预警。
6. 监理标准化作业
系统中的监理管理功能规范了监理标准化作业内容，明确了每个质检点监理检查项目、检查标准、检查方法、设计参数和工作步骤。监理须按工序要求定位、定时、定量拍照/录视屏，抽样测量重点工序质量数据，并录入系统，系统自动判断是否合格。打通了旁站监督和质量验收信息通道，保证S点施工质量。施工资料全线上报验、审核、查询和归档。质量验收同步验收工程量和签证量。
7. 其他功能
除以上功能外，系统还具备合同、物资、资料、合规性和项目级OA等信息化管理功能。
四、关键时间点
1. 2020年，华能集团研发的新能源电站智慧基建管理系统首个版本投入测试应用，开启了华能新能源基建数字化转型的序幕。
2. 2021年，华能集团在四个新能源基建项目试点应用了智慧基建管理系统，在应用过程中，针对系统质量、安全、进度、人员、物资管理等多项功能进行了不断地迭代优化。
3. 2022年，历经20多个小版本和4个大版本的更新迭代，智慧基建管理系统完成了14大管理板块和61项标准化业务、数字化场景建设。为加快新能源智慧基建管理系统功能完善和数字化体系建设，华能集团开启了智慧基建管理系统的全面正式运行。
4. 2023年，为提高基建项目资金管控水平，华能集团在智慧基建系统中开发了“质量价”结算支撑功能，打通了基建项目的质量验收、工程量审核和工程款结算业务流程。为进一步提升集团内新能源基建工程管理水平、加强工程智慧化管理能力、提高工程质量和结算效率，集团下发了下发《新能源基建项目智慧基建管理系统应用指导意见》及2.1版本全面上线的通知。
5. 2024年，华能新能源电站智慧基建管理系统已完成了华能集团内的全面推广应用，累计部署35个区域公司和280多个基建项目，基本完成新能源基建项目管理数字化转型。
五、成果与效益
研制了智能视频图像识别装置，实现了施工过程智能监控下违章行为的自动识别和推送，且识别及推送时间≤10s，快于行业标准要求。系统每月识别的施工现场未戴安全帽、未戴安全带、未穿反光服、抽烟、明火及人员躺倒等十余种安全隐患达上千条，管理人员通过系统完成整改的安全问题达800多条，及时发现并整改上百条可能会对人身和设备造成重大损害的安全隐患，安全管控能力提升35%以上，极大减轻了管理方的安全管控工作。
解决了新能源基建项目质量验收不规范、质量问题多的现状。提出了工程资料表格数据结构化处理方法，开发了工程资料电子签章平台，构建了工程质量数字化管控体系。经结构化处理数据表单达数百张，覆盖电力、土建、交通等多个专业，实现质量验收100%电子化，签章100%数字化，实现90%以上工程资料归档数字化，统计并规避风电、光伏各50余条质量通病问题，质量管控效率提升30%以上。
提供智慧化解决方案，提高管理效率。系统对基建数据进行分析和统计，自动预警进度滞后、人员设备资质过期、高风险作业、车辆超速等问题；系统集成了各类智能硬件设备，包括智能安全帽、智能定位设备、智能监控设备、无人机巡查系统、大体积混凝土测温、便携式无线中继等等，为基建管理赋能，综合管理效率提升43%以上。
各参建单位在施工现场可实时沟通和在线办公，沟通效率提升80%以上。各智能联网设备可通过无线网络实现数据实时回传，为基建工程数字化、智慧化管控提供了基础保障。
推动新能源电站建设数字化转型。新能源电站智慧基建管控系统已应用280余个新能源电站建设项目，变革了新能源基建项目的管控方式、规范了施工过程、降低了安全风险、提升了沟通效率和工程质量，推动新能源电站建设向无纸化、数字化、智慧化方向发展，解决了新能源建设快速发展过程中缺乏管理人员、安全问题及质量问题多的行业现状，符合行业、国家对于电力行业发展数字化、智慧化转型的规划和期望。
六、优化方案
智慧基建管理系统开发和服务团队长期驻扎项目现场，为系统的应用和维护提供技术支持，同时根据项目实际需求和管理要求，不断发现、总结系统存在问题，建立问题需求和问题反馈清单，持续完成对系统的优化和升级。从2020年至今，累计完成系统29个小版本和4个大版本更新。服务团队还在持续对标行业最新标准、规范，对接上下游业务接口，确保了系统的可用性和先进性。
来源：中企报数字经济