基于BIM技术的电力设备安装施工管理研究

摘要：针对传统电力设备安装施工管理中存在的效率低、质量难控的问题，本文研究了BIM技术在电力设备安装施工管理中的应用。通过分析BIM技术在电力设备建模、施工过程管理以及后期运维管理等方面的优势，探讨了BIM技术对提高电力设备安装施工管理水平的重要意义。研究表明，BIM技术能有效提升施工管理效率，确保工程质量和安全，实现智能化管理，为电力设备安装施工管理的变革提供了新思路。在实践应用中，要因地制宜选择BIM技术应用点，注重流程再造和人员培训，充分发挥BIM技术优势，不断提升电力设备安装施工管理水平。

关键词：BIM技术；电力设备；安装施工；施工管理

随着我国电力工业的快速发展，电网基础设施建设规模不断扩大，电力设备安装施工管理面临新的挑战。传统施工管理模式效率低下，质量控制难度大，已难以满足电力工程建设高质量发展的需求，BIM技术以其可视化、协同性、模拟性等特点，为电力设备安装施工管理变革提供了新路径。将BIM技术引入电力设备安装施工各环节，有助于提高管理效率，保障工程质量，实现智能化管理，本文将围绕BIM技术在电力设备安装施工管理中的应用展开研究，以期为电力设备安装施工管理水平的提升提供参考。

一、基于BIM技术的电力设备安装施工管理研究的意义

（一）提升施工管理效率的需求

电力设备安装施工涉及设计、采购、施工、调试等诸多环节，各参与方协同配合的程度直接影响施工进度。传统施工管理中，设计图纸表达不直观，信息传递滞后，各方沟通不顺畅，造成返工、窝工等现象频发，施工效率低下，BIM技术以直观的三维模型为载体，集成工程全生命期信息，为各参与方提供了协同工作平台。各方可借助BIM模型进行可视化设计交底、施工模拟，提前发现并消除设计和施工中的不合理因素，减少设计变更和返工，有效提高施工效率，同时，施工进度与BIM模型实时关联，通过四维动态管控，及时协调解决影响进度的问题，确保施工计划顺利实施[1]。

（二）保障施工质量安全的要求

电力设备的施工质量关乎电网安全稳定运行，然而，由于电力设备构造复杂，安装工艺要求高，质量控制不当极易引发质量通病和安全事故。基于BIM技术的三维设计，能直观表达设备布置方案，优化设备选型，提高设计深度，从源头上控制质量隐患。在施工阶段，BIM技术可模拟安装工艺流程，优化施工方案，指导规范操作，有效规避质量缺陷，通过与各类传感器集成，实现对关键工艺参数的实时监测，判断施工状态偏差，及时预警质量风险，施工现场还可利用BIM模型进行安全教育和技术交底，提高作业人员安全意识和技能水平，最大限度降低安全事故发生概率。BIM技术是保障电力设备安装施工质量与安全的有力工具。

（三）实现智能化管理的趋势

电力设备安装施工是一项系统工程，涉及大量碎片化信息和多源异构数据，传统管理方式难以实现信息的高效集成与利用，BIM技术为实现电力设备安装施工智能化管理提供了新思路。基于BIM平台，可以将设计、施工、材料、成本等信息进行关联集成，实现信息资源的统一管理和共享应用。移动互联网、物联网、大数据等新一代信息技术与BIM技术的深度融合，构建“BIM+”的智慧工地新模式，如利用物联网技术对设备、人员进行定位跟踪管理，通过大数据分析优化资源配置；利用移动终端设备现场采集数据，及时更新BIM模型，实现施工现场透明化管理等[2]。

二、基于BIM技术的电力设备安装施工管理研究

（一）BIM技术在电力设备建模中的应用

电力设备种类繁多，构造复杂，利用BIM技术对电力设备进行三维参数化建模，能直观表达设备的几何信息和属性信息，为后续应用奠定基础。建模过程中，可充分利用设备族库，提高建模效率，对于变电站等空间复杂的场景，可先对设备单体建模，再组装成整体，构建完整的三维场景模型，模型还可与设备选型计算书关联，实现设备参数的自动提取和信息集成。对于非标准设备，可利用三维扫描技术快速获取点云数据，经后处理转化为BIM模型，电力设备BIM模型的构建，为可视化设计、装配式施工、精细化管理等应用奠定了数据基础[3]。

例如，在某变电站工程中，利用BIM技术对主变压器进行了精细建模。设计人员从主变压器族库中调出参数化模型，根据设备选型计算书快速修改几何尺寸和关键参数，生成符合设计要求的三维模型，在模型中预埋吊装节点，模拟安装工况，优化设计方案。在与土建模型、管线模型的碰撞检查中，提前发现净空不足等问题，减少设计变更。将模型与施工进度计划、采购计划关联，为可视化施工管理提供依据，可见，基于BIM的精细化建模，是后续多环节应用的重要基础。

（二）BIM技术在施工过程管理中的应用

电力设备安装施工面临工期紧、协调难度大等问题，BIM技术在施工过程管理中大有作为。指导施工布置，利用BIM模型对场地布置、临建设施、堆场规划等进行三维模拟，优化布置方案。进行工艺模拟，将施工工艺嵌入BIM模型，模拟安装过程，优化工艺参数，指导规范操作。辅助进度管控，将施工计划与BIM模型关联，动态模拟施工进展，及时协调影响进度的问题。加强质量检查，利用BIM模型现场复核设备安装位置、标高，借助移动终端设备采集质量数据，识别质量缺陷。控制安全风险，基于BIM的安全教育，直观讲解危险源识别、应急处置等，提高安全意识。

例如，在某±800千伏换流站工程，施工单位利用BIM技术对阀厅设备吊装过程进行了模拟优化，技术人员在BIM模型中设置吊装设备参数，模拟汇流排吊装、阀厅屋盖吊装等关键工序。优化了起吊高度、回转半径、吊索角度等工艺参数，通过与现场环境模型的碰撞检查，识别出狭小空间作业、高处作业等危险区域，制定针对性安全管控措施。在实际施工中，按模拟方案指导作业，实现了阀厅设备“零差错、零返工”的精品安装，工期较传统方式缩短15%，可见，BIM技术在施工过程管理中的应用，有效提升了管理效率和施工质量。

（三）BIM技术在运维管理中的应用

在电力设备投运后，BIM模型可作为运维管理的数字化载体，实现设备全生命期管理。支撑精细化巡检，利用BIM模型对巡检路线进行可视化规划，优化巡检方案，提高巡检效率。辅助缺陷诊断，将设备状态监测数据与BIM模型关联，直观展现故障部位和严重程度，缩短缺陷诊断时间。指导检修作业，借助BIM模型模拟检修工艺，优化检修方案，规避安全风险，提高检修质量。支持备品备件管理，将备品备件信息与BIM模型集成，实现备件的可视化管理和快速查找，缩短备件更换时间。便于经验知识积累，将设备故障案例、检修经验等与BIM模型关联存储，实现知识的系统化管理和共享利用。

例如，在某配套电网工程中，某电力公司基于BIM模型构建了变电站设备智能巡检系统。运维人员利用移动终端扫描设备二维码，快速调取设备BIM模型，浏览设备铭牌、出厂日期等关键信息，并按三维巡检动画指引开展巡视工作。发现缺陷时，利用语音输入、拍照等方式采集现场数据，标注于BIM模型对应部位，形成电子工单，流转至相关人员处理。系统还能根据缺陷严重程度自动生成检修方案，并与备品备件管理系统联动，高效完成缺陷消除，该系统的应用，使设备巡检效率提升2倍，突发故障响应时间缩短80%，BIM技术在电力设备运维领域大有可为。

结语

本文分析了BIM技术在电力设备安装施工管理中应用的重要意义，针对提升施工管理效率、保障工程质量安全、实现智能化管理等方面的需求。研究了BIM技术在电力设备建模、施工过程管理、运维管理等环节的具体应用，以期为相关工程提供借鉴参考，电力工程建设是一项复杂的系统工程，引入BIM技术需要企业高度重视，在顶层设计、流程再造、人才培养等方面多管齐下。要以电力工程的特点和管理需求为导向，不盲目照搬他人经验，因地制宜地选择BIM技术的应用点，量力而行，持续推进，以求最佳效果。BIM技术在电力设备安装施工管理中的成功应用，可为其他领域工程提供宝贵经验，对于加快建筑业信息化转型、实现工程建设现代化具有重要意义。

参考文献

[1]崔晓轩.电力设备安装工程施工过程中的质量管理问题探讨[J].山东工业技术，2015，（17）：118.

[2]潘海青.浅析电力设备安装工程施工中的质量管理[J].科技创业家，2013，（17）：37.

[3]胡彪.电力设备安装工程施工中的质量管理研究[J].科技创新导报，2013，（23）：63.