高性能高温超导材料及磁储能应用项目智慧化管理模式研究

前言：建筑行业是我国经济发展过程中的支柱产业，在新能源项目建设过程中面临着安全、质量、效率的多重挑战，但传统的人工管理模式已经落后，难以满足新项目的发展需求。在此背景下，智慧工地理念应运而生，能够融合AI、物联网、大数据等技术，打造智慧化管理体系，实现精细化管理。

一、项目智慧化管理需求与设计原则

（一）核心需求分析

中山市高性能高温超导材料及磁储能应用项目位于翠亨新区，占地面积约为3200 平方米，包含了展厅、升压交流系统组合舱等重要设施。该项目的智慧化管理需求主要涉及到三个方面：第一，安全管理。该项目涉及到了运输高温超导材料、调试磁储能设备等高危环节，只有实时做好安全监测，才能发现是否出现设备异常运行情况、工作人员是否有违规操作的行为；第二，效率管理。为了提升资源调配效率，降低人力投入量，需要引入实名制考核、物资追踪等效率管理措施；第三，合规管理。必须严格遵循《建筑施工安全生产工作紧急通知》的要求，做好施工现场的扬尘、噪声等环境管理工作。这就需要实时监测环境数据，做好超标预警。

（二）设计原则

第一，可靠性原则。考虑到该项目的施工环境较为复杂（设备密集、电磁干扰强等），可能会影响数据传输的稳定与准性。因此，该项目开展过程中使用了耐高低温、抗震动、防粉尘的工业级传感器和传输设备，即使在复杂的工地环境中也可以稳定传输视频流和环境数据。

第二，实用性原则。为了避免技术冗余，该项目根据实际需求设置功能模块。例如：针对高压设备舱、超导材料仓定制智能周界报警系统。针对一些生活区等不重要的区域则应用基础视频监控。这样能够提高技术应用的实用性，避免出现为“ 智慧而智慧” 的冗余设计情况。

第三，可拓展性原则。为了满足该项目全生命周期的管理需求，该项目在系统架构时采用开放式协议，预留了标准化接口，方便后期接入 BIM模型、数字孪生功能等。例如：部署视频监控点位时兼容未来的三模建模需求、设置环境监测数据格式时参考BIM 的数据交互标准等。

第四，安全性原则。为了保护该项目的数据安全，该项目打造了多层次安全防护体系。通过权限分级、数据加密等措施，防范未授权访问、篡改数据等行为的发生。例如：针对总部管理员、项目经理以及班组组长设置三级权限，设置不同的数据访问范围，保护敏感信息，避免信息泄露。[1]

二、项目智慧化管理模式分析

该项目主要采取技术集成的方式精准管控项目全要素，打造了较为完善的智慧化管理模式，其关键路径及实践成效如下。

（一）全要素感知与智能监控模式

该项目引入了视频AI 与互联网感知为核心的监控系统，能够实时监测施工环境和工作人员的作业行为，能够从被动解决问题转变为主动预警。

一方面，该项目在重要的位置安装了 180 度全景球机和轻智能警戒相机，例如：出入口和超导材料仓库等。在此基础上利用大模型文搜系统能够有效识别安全行为、精准防护周界、快速追溯检索等。借助AI 算法能够自动识别未佩戴安全帽的工作人员、违规进入高压设备区的工作人员等。在识别到这些行为后会快速触发声光警报，并将该信息通知给相关管理人员，引导管理人员及时处理；利用大模型二次分析技术能够识别、过滤传统周界报警的误报数据，提高报警的准确率。

另一方面，该项目在施工的周边区域设置了扬尘、噪声监测设备，能够实时采集 PM2.5、噪声数据。如果这些数据超过预警值，系统会自动采取措施并向环保管理员发出预警。例如：如果 PM2.5 浓度过高，系统会直接启动周边的喷淋装置，引导环保管理员及早到达现场采取措施。

（二）人员与物资精细化管理模式

该项目利用人脸识别与 RFID 技术，打造了针对人员与物资全流程的数字化管理体系，不仅实现了数据的实时同步，还实现了业务流程的自动化。能够减少不必要的人工干预环节，降低人工管理误差率，提升资源调配效率。例如：实名制考勤与人员动态调度。该项目直接在工地出入口处设置人脸识别闸机，要求工作人员进行人脸与身份证双重认证。这些考勤数据会直接上传到管理系统中，系统会自动统计不同工种的出勤人数，自动生成日、周、月考勤报表；RFID 全流程物资智能追踪。该项目针对一些重要物资设置了抗金属 RFID 标签，在物资出入库时会利用阅读器识别标签信息，完成入库与出库管理。日常管理时还会利用手持终端扫描标签，完成批量核验工作。[2]

（三）安全培训与应急响应模式

该项目利用 VR 仿真培训系统对工作人员开展安全培训，以提升他们的安全意识。同时，还引入多维度应急联动机制，强化工作人员的风险处置能力，有效缩短了应急响应时间、降低了事故发生率。例如：该项目建立了仿真体验室，方便工作人员进行理论与实操学习。在体验室内工作人员要进行安全带坠落模拟、跨步电压模拟、综合伤害模拟等。如：安全带坠落模拟。工作人员要携带VR 设备站在上升降平台上，体验10 米高空坠落的场景。这样能够强化工作人员的安全意识，引导工作人员掌握正确佩戴安全带的方法。

该项目开展过程中还整合视频监控、人员定位、环境传感和广播设备打造了多维度应急联动机制，例如：配电舱短路故障。烟感探测器会在第一时间发出警报，系统会根据视频监控确定出现故障的位置，及时调取周边工作人员的定位信息。管理人员会通过现场广播发出疏散指令，并将报警信息、人员分布信息发送给消防部门。这样就能够缩短应急响应时间，减少设备损失，避免人员伤亡。[3]

结语：高性能高温超导材料及磁储能应用项目的智慧化管理模式，是新能源工程和信息技术创新融合的直观体现。该项目从三方面入手打造了“ 感知-决策-执行” 完善的闭环体系，实现了安全、效率以及环保的同步优化。就该智慧化管理模式的实际应用情况来看，能够有效缩短违规行为的响应时间、提升物资盘点效率、降低周边居民投诉量等，这表明智慧化技术的应用价值巨大。未来，该智慧化管理模式有望推广到更多新能源项目中，为工程建设智慧化管理提供便利。

参考文献：

[1]沈岩,朱亚明.上市建筑企业总资产超 10 万亿，产业集中度继续提升[J].21 世纪经济报道,2022(07):18-20.

[2]吴玉华.工程监理安全责任与刑事责任的扩大化与应对[J].中国房地产,2023(07):74-77.

[3] 林文胜. 智能建造时代建筑行业发展新趋势[J]. 中国住宅设施,2021(08):116-117.