智能电网背景下输变电施工技术的发展趋势探讨

一、引言

智能电网作为电力领域的革命性发展范式，凭借其卓越的信息化、自动化与互动化特质，重塑着电力系统的运行生态。输变电工程作为电力输送的“主动脉”与“分配枢纽”，其施工技术水准直接关联到智能电网的建设成效与运行稳定性。面对智能电网的严苛要求，传统输变电施工技术亟待突破，一场全方位、深层次的技术革新浪潮正汹涌袭来。

二、智能化技术深度渗透

2.1 智能感知与预警体系

在输变电施工的复杂场景中，精准洞悉设备工况与施工态势是防患于未然的核心。借助物联网传感器网络，从施工机械的关键部件到输变电设备的细微节点，海量实时数据得以采集，涵盖振动频率、温度梯度、应力分布等多元参数。通过大数据分析引擎对这些数据进行深度挖掘，构建设备故障预测模型，提前识别潜在故障隐患，预警时间可大幅提前，有效规避施工中断风险。

2.2 智能施工机器人集群应用

随着人工智能与机器人技术的融合发展，智能施工机器人在输变电领域崭露头角。在输电线路高空作业中，攀爬机器人、导线修复机器人能够替代人工完成高危任务。攀爬机器人凭借仿生学设计与智能导航系统，精准攀爬杆塔，携带检测设备对杆塔结构完整性、附属设备运行状态进行全方位巡检；导线修复机器人则可在不停电状态下，利用先进的焊接、接续技术快速修复导线损伤，保障输电线路的持续供电能力。

2.3 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）辅助施工

VR 与 AR 技术为输变电施工注入了全新活力。在施工前期，利用VR 技术构建虚拟施工现场，施工人员仿若身临其境，提前熟悉施工流程、设备布局、安全风险点，优化施工方案。在复杂设备安装调试阶段，AR技术通过将设备结构、安装步骤、技术参数等虚拟信息精准叠加在真实设备上，为施工人员提供实时可视化指导，降低操作失误率，提高安装精度与效率。

三、施工设备与工艺革新

3.1 超能效施工设备普及

为契合智能电网大规模、高效率建设需求，超能效施工设备成为主流趋势。在输电线路基础施工的混凝土浇筑环节，超高压泵送设备搭配智能配比控制系统，能够将混凝土精准输送至指定高度与位置，同时确保混凝土质量稳定，减少材料浪费与返工现象。在杆塔起立作业中，大吨位、高机动性的起重机配备智能防倾翻、自适应平衡系统，轻松应对复杂地形与恶劣气候条件下的杆塔组立任务，显著提升施工效率与安全性。

3.2 前沿施工工艺创新突破

智能电网的特殊运行要求催生了一系列前沿施工工艺。在输电线路施工领域，为适应大跨越、高电压等级线路建设，碳纤维复合材料导线的应用日益广泛。与之相匹配的，是全新的导线展放、接续与锚固工艺。展放工艺采用气垫式、磁力悬浮式等低摩擦方式，减少导线磨损；接续工艺运用先进的纳米级连接材料与激光焊接技术，确保接头处的电气性能与机械强度媲美导线本体；锚固工艺则借助智能张力调节装置与自适应锚固结构，保障导线在长期运行中的稳定性。

3.3 设备工艺智能化联动升级

传统施工设备与工艺在智能电网语境下加速智能化升级，并实现深度联动。施工设备内置智能芯片与通信模块，与施工工艺控制系统无缝对接。以输电线路的张力架线工艺为例，智能张力机实时采集导线张力、弧垂、牵引速度等数据，并将其传输至工艺控制系统。控制系统依据预设的工艺参数模型，自动调整张力机、牵引机的运行参数，确保导线架设在不同工况下均能精准符合设计要求，实现施工过程的智能化闭环控制。

四、施工管理信息化转型

4.1 全生命周期 BIM 协同管理平台

BIM 技术在输变电施工管理中的应用迈向更高阶段，构建涵盖工程全生命周期的协同管理平台。从项目规划伊始，基于 BIM 的三维可视化模型集成设计方案、设备选型、施工进度计划、成本预算等多源信息，为各参与方提供统一信息交互窗口。在施工过程中，通过 BIM 模型实时更新功能，直观展示工程实体的建设进度、质量状况、资源投入情况，实现施工过程的动态管控。

4.2 云平台驱动的项目管理智慧中枢

依托云计算强大的计算存储能力与高扩展性，云平台驱动的项目管理智慧中枢应运而生。该中枢整合项目管理的各个业务模块，包括进度管理、质量管理、安全管理、合同管理、财务管理等，实现数据的集中汇聚与共享。项目管理人员通过移动终端、PC 端随时随地访问云平台，实时掌握项目动态，下达管理指令。

在进度管理方面，基于云平台的大数据分析功能，对施工进度数据进行实时分析挖掘，预测潜在工期延误风险，智能推荐优化措施。在安全管理领域，利用云平台接入施工现场的视频监控、安全监测设备数据，通过人工智能算法实时识别安全违规行为、安全隐患，自动推送预警信息至相关责任人，实现安全管理的智能化、精准化。

4.3 大数据赋能决策优化

大数据技术深度赋能输变电施工管理决策优化。通过收集、整合施工过程中的海量数据，包括设备运行数据、施工工艺数据、人员绩效数据、物资采购数据等，构建大数据决策支持模型。利用数据挖掘、机器学习算法，从纷繁复杂的数据中提取有价值信息，为管理决策提供量化依据。

在施工成本控制方面，大数据分析模型能够精准识别成本超支的关键因素，如不合理的物资采购计划、低效的施工工序、设备闲置浪费等，为制定针对性成本优化策略提供支撑。在施工资源配置领域，依据大数据分析预测的施工任务量、设备故障率、人员流动情况，实现施工资源的动态优化配置，提高资源利用效率，确保施工项目高效推进。

五、绿色环保施工践行

5.1 清洁能源施工装备领航

为削减施工过程中的碳排放与能源消耗，清洁能源施工装备成为绿色施工的主力军。在施工现场，太阳能光伏发电系统、小型风力发电装置为施工临时用电提供清洁电力，减少对传统燃油发电机的依赖，降低施工噪音与尾气污染。新能源驱动的施工车辆，如电动起重机、电动混凝土搅拌车、电动运输卡车等，逐步推广应用，在提升施工能效的同时，助力施工现场空气质量改善。

5.2 环保材料全链应用

从基础施工到设备安装，环保材料贯穿输变电施工全链条。在输电线路基础浇筑中，采用可回收利用的地聚合物混凝土替代传统水泥混凝土，降低生产过程中的碳排放，且废弃地聚合物混凝土经处理后可作为建筑材料再次利用。在杆塔防护方面，水性环保涂料取代有机溶剂型涂料，减少挥发性有机化合物（VOCs）排放，降低对周边环境与施工人员健康的危害。

六、结论

智能电网的时代浪潮强力推动着输变电施工技术全方位革新，智能化、施工设备与工艺革新、施工管理信息化、绿色环保施工已成为不可逆转的发展趋势。电力行业从业者需敏锐洞察这些趋势，加大技术研发投入，培育复合型专业人才，加速技术成果转化应用，持续提升输变电施工技术水平。唯有如此，方能在智能电网建设的宏伟征程中，铸就坚实的电力输送基石，为经济社会的蓬勃发展注入源源不断的清洁动力，实现电力事业与生态文明的协同共进。未来，随着科技的持续突破，输变电施工技术必将绽放更加璀璨的光芒，书写智能电网发展的壮丽新篇章。

参考文献：

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