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Liberal Arts Research

智能技术在电力工程施工质量控制中的应用

作者

李江伟

中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北省宜昌市 443000

1.引言

在能源转型与新型电力系统建设背景下,电力工程施工质量直接关乎电网安全稳定与能源供应可靠。传统质量控制依赖人工巡检和经验判断,存在效率低下、风险预警滞后等问题。智能技术凭借感知、分析、决策的一体化能力,为电力工程施工质量控制提供了全新解决方案。深入探究其应用逻辑与实践路径,有助于推动质量管控模式升级,为电力工程智能化转型提供参考。本文旨在剖析智能技术与电力工程施工质量控制的内在联系、应用场景及发展挑战,为行业技术创新和管理优化提供思路。

2.智能技术与电力工程施工质量控制概述

2.1 智能技术

智能技术是一系列模拟人类智能行为的技术集群,涵盖物联网、大数据、人工智能、区块链等多个领域。物联网技术通过传感器、通信网络实现设备互联互通与数据实时采集,构建物理世界的数字化镜像;大数据分析技术对海量数据进行清洗、挖掘与建模,提炼隐藏规律与风险特征;人工智能技术中的机器学习、计算机视觉等分支,赋予系统自主识别、预测和决策能力,如缺陷识别、进度预测等场景;区块链技术则凭借去中心化、不可篡改特性,保障质量数据的真实性与可追溯性,为全流程质量管控提供信任基石。

2.2 电力工程施工质量控制

电力工程施工质量控制是贯穿施工全周期的管理过程,涵盖事前预防、事中监控与事后验收三大环节。事前需完成图纸审核、材料检验、方案论证等基础工作,从源头规避质量隐患;事中通过工序巡检、参数监测、隐蔽工程验收等手段,确保施工符合规范标准;事后依托竣工检测、试运行评估等方式,验证工程质量达标情况。电力工程具有施工环境复杂、技术要求高、安全风险大等特点,传统质量控制模式已难以满足现代化建设需求。

2.3 两者关系的初步探讨

智能技术与电力工程施工质量控制呈现深度融合、协同共进的关系。智能技术为质量控制提供数字化工具与智能化能力,通过实时感知、精准分析、主动预警等功能,突破传统管控的时空限制;电力工程施工则为智能技术提供应用场景与数据支撑,施工过程中产生的海量数据为算法优化、模型训练提供素材,推动智能技术在工程领域的实用化落地。二者的结合不仅提升了质量控制效率,更重塑了工程质量管理模式,为电力工程高质量建设奠定基础。

3.智能技术在电力工程施工质量控制中的融合与应用

3.1 技术层面的融合

在感知层,物联网技术与电力施工设备深度融合,构建全覆盖监测网络。智能传感器嵌入变压器、电缆、杆塔等关键设备及施工机械,实时采集温度、振动、压力等参数,依托 5G / 北斗定位实现数据高速传输,为质量控制提供实时数据支撑。数据层中,大数据技术与工程管理系统结合,搭建质量数据中台,整合设计图纸、材料参数、施工记录、检测报告等多源数据,经数据清洗与关联分析,形成完整质量追溯链条,为问题定位和责任划分提供依据。决策层通过人工智能算法与质量控制流程融合,机器学习模型经历史数据训练,实现质量缺陷识别、施工风险预测等功能,显著提升验收效率。

3.2 智能技术在质量控制中的应用领域

智能技术在电力工程施工质量控制的多领域发挥关键作用。材料质量管控中,通过 RFID 标签记录钢材、电缆等材料的生产信息、质量参数及运输轨迹,借助移动终端快速核验真伪;光谱分析技术应用于水泥、砂石检测,5 分钟内完成成分分析,效率较传统方式提升 10 倍。工序质量控制方面, BIM+AR 技术实现可视化指导,施工人员通过 AR 眼镜比对施工与设计差异;智能巡检机器人搭载高清设备识别导线磨损、绝缘子老化等问题,替代高危区域人工巡检。安全质量融合管控中,AI 摄像头实时识别违规行为并报警,振动监测系统感知基坑、杆塔位移变化,提前预警坍塌风险,保障施工安全与质量。

3.3 智能技术对质量控制的影响

智能技术为电力工程施工质量控制带来多维度变革。在管控模式上,突破传统“事后补救”局限,通过实时监测与动态风险预测机制,实现对潜在质量隐患的提前识别与干预,从源头降低质量问题发生概率。管理维度上,依托全要素、全流程的智能监测网络,取代传统局部抽检模式,消除质量管控中的信息盲区,确保施工各环节均处于有效监控范围,实现质量数据的全程可追溯。决策方式上,以大数据分析为支撑的量化评估模型,替代经验主导的决策模式,为验收标准优化、施工工艺改进提供精准数据依据,提升质量管控的科学性与精准度。

3.4 电力工程施工对智能技术的支撑作用

电力工程施工为智能技术的迭代升级提供实践场景。复杂的户外施工环境推动传感器技术向高耐温、抗干扰方向发展,研发出适应-40℃至 85℃温度范围的工业级传感器;海量的质量数据促进算法模型优化,施工过程中积累的缺陷样本使机器学习模型识别准确率持续提升;多样化的施工场景加速智能设备实用化,针对杆塔巡检开发的爬壁机器人、针对地下电缆检测的管道机器人,均在工程实践中不断完善性能。同时,电力行业的标准化需求推动智能技术形成统一应用规范,为技术推广提供制度保障。

4.智能技术应用面临的挑战与对策

4.1 面临的挑战

技术层面存在“数据孤岛”与“算法泛化性不足”问题。不同施工单位的管理系统数据格式不兼容,导致质量数据难以共享;复杂地质环境下,传感器易受电磁干扰,数据准确性下降;部分 AI 算法仅适用于特定场景,迁移至新工程时误差率显著上升。管理层面面临“人才缺口”与“制度滞后”困境。既懂电力施工又掌握智能技术的复合型人才稀缺,导致技术应用效果打折扣;传统质量验收标准未纳入智能检测数据,部分业主对 AI 检测结果认可度低;数据安全风险凸显,施工数据涉及电网拓扑等敏感信息,存在泄露隐患。

4.2 对策与建议

技术突破需从“协同研发”与“数据治理”入手。推动产学研合作,联合开发适应电力场景的专用传感器与算法模型,提升技术稳定性;建立行业级质量数据标准,统一数据格式与接口规范,打破数据壁垒;引入联邦学习技术,实现数据“可用不可见”,保障数据安全。管理优化应聚焦“人才培养”与“制度创新”。构建“电力+智能”双轨培训体系,通过校企合作定向培养复合型人才;修订质量验收规范,明确智能检测数据的法律效力;建立智能技术应用评估机制,对 AI 系统的准确性、可靠性进行定期核验,确保技术应用合规可控。

5.总结

智能技术与电力工程施工质量控制的融合是行业发展的必然趋势,二者相互赋能、协同共进。在技术融合层面,从感知、数据到决策的全链条智能化升级,为质量控制提供了高效工具;在应用实践中,材料管控、工序监测、安全预警等场景的智能化改造,显著提升了工程质量与管理效率。尽管面临技术适配、人才短缺、制度滞后等挑战,但通过技术创新、管理优化与多方协作,这些问题将逐步得到解决。展望未来,随着数字孪生、元宇宙等技术的发展,电力工程施工质量控制将迈向“全要素数字化、全过程智能化”新阶段,为构建新型电力系统提供坚实保障,推动电力行业实现高质量发展。

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