智慧工地發展現狀及在電網建設中的應用思考

何中華　司海青　孫中義

摘 要：以中國知網 2004-2021年與智慧工地研究領域相關的1270篇期刊文獻為樣本，運用CiteSpace軟件對我國智慧工地領域文獻逐年發文數量、高頻次關鍵詞進行知識圖譜分析，了解智慧工地發展現狀。結合電網工程智慧工地建設情況，認為電網建設工程智慧工地建設的關鍵，在于打好數據基礎、探索新技術應用、建設適用于電網建設工程的智慧工地標準3個方面。

關鍵詞：智慧工地；電網建設；CiteSpace；知識圖譜

中圖分類號：TM72? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）07-0063-03

0 引言

2008年11月，IBM主席提出了“智慧地球”計劃，并由此引出“智慧城市”的概念[1]?！爸腔酃さ亍弊鳛椤爸腔鄢鞘小敝兄腔劢ㄔO的重要部分，是“智慧城市”理念在基建行業的具體應用。2021年3月，住建部發布《綠色建造技術導則（試行）》，將智慧工地定義為：綜合采用各類信息技術，圍繞人員、機械設備、材料、方法、環境等施工現場關鍵要素，具備信息實時采集、互通共享、工作協同、智能決策分析、風險預控等功能的數字化施工管理模式。由此看出，智慧工地的核心為工程建設現場“人、機、料、法、環”的數字化管控，以提高建造全流程、全要素的自動化、信息化、智能化，實現工程建設現場全過程統籌管理。

1 智慧工地發展現狀

以中國知網中文總庫為數據基礎，以關鍵字“智慧工地”或“數字工地”檢索篇關摘，時間截至2021年12月31日，精確匹配出1270篇相關文章。采用CiteSpace6.1.R2軟件[2]對關鍵詞進行可視化處理，分析我國智慧工地發展現狀。

1.1 發文量

通過分析2004－2021年逐年發文量發現，2004－2014年為智慧工地建設探索階段，發文量較少。2015年后，智慧工地相關研究出現爆發式增長，如圖1所示。分析其原因：一方面是基建投資快速增加，另一方面是BIM、物聯網、移動互聯網等信息技術的發展以及基建數字化管理的需求增長，加快了智慧工地應用研究。

最早發表的關于智慧工地的文章時間為2004年，鮑逸等[3]研究建設“數字工地”建設工程安全質量監督管理信息系統，開啟了施工建設過程安全質量智慧管控工作。

1.2 研究熱點分析

關鍵詞反映文獻研究的核心與焦點，關鍵詞共現知識圖譜能夠幫助了解智慧工地研究領域的研究熱點[4]。對2004－2021年相關文獻的關鍵詞共現進行分析，得到關鍵詞共現知識圖譜。從結果來看，關鍵詞間的共現性較為顯著。節點最大的關鍵詞為智慧工地，其次分別是物聯網、建筑業、信息化、安全管理、項目管理、人工智能、大數據等。

表1總結了智慧工地領域研究中位于前15的高頻和高中心性關鍵詞，由表1可以看出，智慧工地研究領域的相關熱點在智慧城市、建筑業、項目管理、安全管理、綠色建造、互聯互通、信息化、互聯網、云平臺、物聯網、人工智能、大數據等。

時區圖譜可以反映智慧工地領域內關鍵詞的動態演進過程，從而反映不同時期的研究重點和熱點[5]。通過時區圖譜可以看出：①智慧工地領域的關鍵詞分布密度隨著時間的推移不斷增加，研究內容越來越廣泛。②智慧工地領域研究熱點不斷由互聯網、信息化、決策支持等，向物聯網、項目管理、數字化、工藝工法、建造技術、智慧管理發展。

毛志兵[6]基于人工智能技術的發展軌跡將智慧工地的發展階段劃分為感知階段、替代階段和智慧階段。感知階段，即通過人工智能技術擴展人的感知能力、增強人的部分技能；替代階段，即借助人工智能技術，替代或幫助人完成部分工作；智慧階段，即借助人工智能技術的“自我進化能力”，大部分替代人在工程建設過程的參與。目前智慧工地的發展階段正處在第一階段的感知階段。

劉子金[7]等指出，未來的智慧工地通過數字技術的綜合應用，不僅僅是對工程現場的管理預警，而是要實現對施工機械的遠程操控和管理，切實解決安全保障、成本居高不下的難題，將智慧工地提升到一個新高度，構建項目建造和運行的智慧環境，最終推動工程建設行業向更加自動化和智能化的方向發展。

2 電網工程智慧工地發展現狀

近年，國家電網有限公司、中國南方電網有限責任公司均推出數字化轉型戰略，為智慧工地的建設提供了理論支撐。國家電網有限公司推出“三融三化、三條主線”的數字化轉型戰略，通過夯實數字化轉型基礎，在電網生產、客戶服務、物資管理、財務管理等業務和管理中取得顯著的數字化轉型成果[8]。中國南方電網有限責任公司發布《數字電網白皮書》，明確提出“數字南網”建設戰略[9]。

2019年12月6日，國網特高壓部下發《國網特高壓部關于推廣應用換流站工程“智慧工地”建設與應用標準化的通知》，提出充分運用“大云物移智鏈”技術實現工程現場“人、機、料、法、環”要素的自動感知、智能預警，實現全過程、全覆蓋的視頻監控，實現工程現場施工作業過程風險管控和施工安全管控，實現人員、車輛、機械管控，實現站內環境監測等。

在電網工程智慧工地應用研究方面，多位學者[10-14]對電網工程智慧工地的特點和總體架構、“站線一體化”管理、電力管廊施工過程管理、數據橫向貫通、施工現場智能感知、電網工程智慧工地管理優化評估關鍵指標等方面進行了深入研究，可為電網工程智慧工地應用場景選擇、科學評價智慧工地管理系統的先進性、優化推薦智慧工地實施方案提供參考。

3 電網工程智慧工地建設思考

電網工程建設雖然與建筑工程建設擁有共同點，但在建筑規模、建設內容、建設標準和角色定位4個方面存在顯著差異。電網工程智慧工地建設，需要結合電網基工程建設特點。電網智慧工地應針對規劃、建設、運行態的不同特點開展建設，并為下一建設周期活動打下基礎[15]。

本文在分析智慧工地發展現狀的基礎上認為，電網工程智慧工地建設關鍵在以下3點：①做好智慧工地建設數據基礎。數據是保證電網工程智慧工地建設的重要基礎，是智慧工地建設的靈魂。做好統一數據模型建設和數據的共享共用，打通各專業領域數據壁壘，提高數據質量和可用性，將數據資源轉化為數據資產，才能發揮智慧工地的價值。②不斷探索新技術在智慧工地中的應用。電網工程建設點多面廣，涉及計劃、安全、質量、技術、技經、隊伍六大專業管理，需要探索應用不同的新技術，提高工程建設現場管控水平。③建設適用于電網工程建設的智慧工地標準。根據電網工程特點，建立健全電網工程智慧工地建設的標準規范，明確智慧工地建設范圍、相關參建主體的權責邊界，規范電網建設數據資產的流通和安全要求[16]，確保智慧工地建設的各項工作有規可依。

4 結束語

本文通過采用CiteSpace軟件，對2004－2021年間我國智慧工地領域相關研究文獻進行知識圖譜分析，進而對智慧工地發展政策、研究熱點、關鍵技術、應用領域進行了討論。

針對電網工程智慧工地發展現狀進行簡略分析，認為電網建設智慧工地建設的關鍵有如下3點：①打好數據基礎。數據是智慧工地的靈魂，做好數據的共享共用，打通各專業領域數據壁壘，提高數據質量和可用性，將數據資源轉化為數據資產，才能發揮智慧工地的價值。②探索新技術應用。通過技術手段可減輕現場壓力，提高管理層決策能力。③建設電網工程智慧工地標準。明確電網工程智慧工地建設范圍，有利于確保數據安全。

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