智慧工地管理平台在新能源-电力光伏项目中的应用研究

目录

一、引言 ...........................................................................................1

1.1 研究背景与意义 .........................................................................1

1.2 国内外研究现状 .........................................................................1

二、智慧工地管理平台概述 ...........................................................1

2.1 平台架构设计 .............................................................................1

2.2 关键技术应用 .............................................................................2

三、智慧工地管理平台在电力光伏项目中的应用 ......................2

3.1 人员管理 .....................................................................................2

3.2 设备管理 .....................................................................................2

3.3 安全管理 .....................................................................................3

3.4 质量管理 .....................................................................................3

3.5 进度管理 .....................................................................................3

四、智慧工地配套硬件设备 ..........................................................3

4.1 智能安全帽 .................................................................................4

4.2 传感器设备 .................................................................................4

4.3 无人机 .........................................................................................4

4.4 智能施工机械 .............................................................................4

五、应用效果分析 ...........................................................................4

5.1 管理效率提升 ​.............................................................................4

5.2 安全事故降低 ​.............................................................................5

5.3 工程质量提高 ​.............................................................................6

5.4 成本控制成效 ​.............................................................................6

结论 ..................................................................................................7

参考文献 ...........................................................................................8

一、引言

1.1 研究背景与意义

在全球能源转型与应对气候变化背景下，电力光伏产业快速发展，但光伏项目施工场地大、环境复杂等特点使传统管理模式难以满足需求。智慧工地管理平台集成物联网、大数据等技术，可实时监控 “人、机、料、法、环”，解决传统管理信息滞后、风险难控等问题，对提升光伏项目管理效率、保障安全质量、实现绿色建造意义重大。

1.2 国内外研究现状

国外，欧美利用先进技术与管理经验推进智慧工地建设，如Qian 等从韧性视角评估安全管理 [1]，美国企业将 BIM 与物联网结合实现全生命周期管理，德国依托工业 4.0 提升效率 [2]。国内研究实践发展迅速，魏锡年、李宝峰等学者分别探讨了物联网、智慧平台在安全管理[3]、分布式光伏等场景的应用[4]，吴彦毅（2024）介绍BIM+ 智慧工地在澳门项目的应用，突出了两者结合在优化施工方案、减少施工冲突、提高施工质量等方面的优势[5]。聂剑文（2024）发现智慧工地能够有效应对该类项目施工中的复杂问题，提升项目整体管理水平[6]。但国内仍存在系统兼容性不足、数据共享难、技术应用深度不够等问题。

二、智慧工地管理平台概述

2.1 平台架构设计

智慧工地管理平台采用分层架构设计，主要包括感知层、传输层、数据层和应用层。感知层通过各类传感器、智能设备等采集施工现场的人员、设备、环境等信息；传输层利用5G、物联网、无线 Mesh 等通信技术，将感知层采集的数据实时传输至数据层；数据层对传输过来的数据进行存储、处理和分析，建立项目大数据中心；应用层基于数据层提供的数据支持，开发了一系列功能模块，如人员管理、设备管理、安全管理、质量管理、进度管理等，为项目管理人员提供直观、便捷的管理工具。

2.2 关键技术应用

物联网技术通过传感器、RFID 标签实现人员定位、设备状态等实时监控，保障施工质量。大数据与云计算提供数据处理和存储能力，可预测工期延误等问题并辅助决策。人工智能借助计算机视觉等技术，智能识别违规操作等安全隐患并预警。BIM 技术通过三维模型整合项目全周期信息，模拟施工、优化方案，对比实际进度与设计，确保施工一致性。

三、智慧工地管理平台在电力光伏项目中的应用

3.1 人员管理

（1）劳务实名制管理：通过平台采集人员信息，工人刷脸、扫码进出工地并记录考勤，平台对接银行保障工资按月发放。如重庆新能源光伏项目实施后，工资纠纷减少，团队稳定性提升。

（2）人员培训与考核：平台提供在线安全、技术等培训课程，工人完成学习后在线考核，合格方可上岗。该项目实施后，安全事故发生率下降 30% 。

（3）人员定位与轨迹跟踪：安全帽安装定位芯片，实现实时定位与轨迹追踪，便于管理人员掌握人员分布与状态，紧急情况下可快速定位救援，曾成功助力火灾现场救援。

3.2 设备管理

（1）设备实时监控：在桩机、逆变器等设备上安装传感器，采集转速、温度等参数并传输至平台，异常时自动报警，避免设备故障导致施工延误。

（2）设备维护与保养：平台依据设备运行数据自动生成保养计划，维修记录同步录入，实现规范化管理。某桩机实施后故障率降低 25% ，维修成本减少 20% 。

（3）设备调度与优化：通过数据分析合理调配设备，结合施工进度优化资源配置，避免设备闲置或短缺，提升施工效率。

3.3 安全管理

（1）安全风险预警：AI 结合摄像头识别未戴安全帽、违规动火等隐患，传感器监测风速、粉尘等环境数据，异常时及时预警，如风速超标时提醒停工防护。

（2）应急救援管理：平台内置应急预案，明确组织机构与流程，事故发生时自动启动预案并通知人员，结合定位与监控辅助救援指挥。

（3）安全检查与隐患排查：管理人员通过 APP 开展检查，录入隐患信息并指定整改责任，整改后反馈复查，形成闭环管理，降低事故风险。

3.4 质量管理

3.4.1 质量标准管理

（1）质量标准管理：平台建立质量标准库，录入施工标准与验收规范，自动生成检验计划，明确检验项目与责任人。

（2）质量过程控制：传感器实时监测组件安装角度、焊接质量等参数，超标时报警整改；留存关键节点影像资料，便于质量追溯。

（3）质量验收管理：验收人员依据标准在平台完成验收，不合格项反馈整改后重验，提升验收效率与准确性。

3.5 进度管理

（1）进度计划制定与跟踪：制定详细进度计划，实时采集进度数据并与计划对比，通过甘特图等直观展示，偏差时自动预警。

（2）进度优化与调整：依据偏差分析，通过增配人员、优化工艺等调整计划，平台模拟分析方案，辅助选择最优策略，保障项目按期竣工。

四、智慧工地配套硬件设备

4.1 智能安全帽

集成 GPS / 北斗定位、通信及视频采集功能，实时上传佩戴者位置至平台；配备紧急呼叫按钮与摄像头，可发送求救信号并提供现场视频，语音通话功能便于实时沟通，是人员管理的核心设备。

4.2 传感器设备

光伏项目现场部署多种传感器，位移、倾角传感器保障组件安装精度；电流、电压等传感器监测临时用电安全；风速、粉尘等环境传感器实时采集参数，超标时辅助及时处置，全方位支撑施工监测。

4.3 无人机

适配光伏项目大场地、复杂地形特点，可定期巡检并获取全景影像，通过图像识别分析人员、设备及进度情况；能快速排查组件破损、积尘问题，初期还可用于地形测绘与场地规划，提供数据支持。

4.4 智能施工机械

智能桩机凭定位与自动化系统精准高效完成打桩；智能吊车通过传感器实时监控吊重、臂角等参数，避免事故。其应用提升了施工效率与质量，降低了人员劳动强度及风险。

五、应用效果分析

5.1 管理效率提升

在重庆新能源科技有限公司光伏项目中，这种数字化管理使物资调配响应时间从平均2 天缩短至4 小时，库存周转率提高了60% ，如图 1 所示，有效避免了因物资短缺导致的停工待料现象，项目整体施工进度管理效率提升 50% 以上。

图1 库存周转率提升

在人员管理与协同方面，平台的实名制系统与智能考勤设备联动，每日可节省2 小时人工考勤时间，且数据准确率达 100% 。相较传统人工汇报方式，任务反馈效率提升 70% ，项目管理层能够更快速地做出决策，减少信息传递中的延误与偏差。如图2 所示。

图2 物资管理流程优化对比

5.2 安全事故降低

重庆新能源科技有限公司的光伏项目应用该平台后，安全事故发生率从传统项目的 0.8% 降至 0.32%o ，降幅达 60% 。值得一提的是，平台的应急救援管理模块在一次设备漏电事故中发挥关键作用。系统通过电流传感器监测到异常后，0.5 秒内切断电源，并依据人员定位系统确定受影响区域，救援人员在3 分钟内携带专业设备抵达现场，成功避免了人员伤亡，充分体现了智慧工地在安全管理中的及时性与有效性。

图3 安全事故发生率对比

5.3 工程质量提高

在光伏组件安装环节，平台通过位移传感器与倾角传感器实时采集组件安装数据，每块组件安装角度误差控制在 ±0.5^∘ °以内，较传统人工测量精度提升4 倍。焊接质量检测方面，利用超声波传感器与 AI 算法，可对焊缝内部缺陷进行无损检测，检测效率较人工探伤提高3 倍，缺陷识别准确率达 98% 。

图4 工程质量指标对比

5.4 成本控制成效

在设备管理方面，平台的智能维护系统使设备故障率降低25% ，维修成本减少 20% 。以一台价值 200 万元的桩机为例，通过预测性维护避免了3 次重大故障，直接节省维修费用30 余万元。同时，设备调度优化功能使设备平均闲置时间从每日3 小时降至1小时，设备租赁成本降低 18% 。

在材料管理上，数字化库存管理减少了因库存积压造成的资金占用，物资损耗率从 3% 降至 1.2% 。重庆新能源科技有限公司的光伏项目中，通过智慧工地管理，项目整体成本较预算节约 8.2% ，其中人工成本降低 12% ，材料成本节约 6% ，设备管理成本减少15% ，充分验证了智慧工地在成本控制方面的巨大潜力。

结论

综上所述，智慧工地管理平台及配套硬件设备在新能源 - 电力光伏项目中的应用成效显著。重庆新能源科技有限公司的实践表明，智慧工地模式在光伏项目管理中具有强大的可行性与推广价值。随着技术的持续创新与发展，智慧工地有望进一步推动电力光伏项目向智能化、绿色化、高效化方向迈进，成为新能源工程建设领域转型升级的重要驱动力。

参考文献

[1]Qian Y ，Liu H ，Mao P ， et al. Evaluation of Safety Management of Smart Construction Sites from the Perspective of Resilience [J]. Buildings， 2023， 13 （9）：422-425.

[2]Zhang M . Research on the Application of Intelligent Construction Site in Construction Site Management [J]. IOP Conference Series： Materials Science and Engineering， 2020， 768 （6）： 062005.

[3] 魏锡年 . 基于物联网的智慧工地安全管理系统的应用研究[J]. 自动化应用 ，2025，66（10）：306-308+312.

[4] 李 宝 峰 ， 田 宏 亮 ， 杨 孟 宇 ， 等 . 智 慧 工 地 安 全 管理平台在分布式光伏项目中的应用研究 [J]. 现代工程科技 ，2025，4（04）：157-160.

[5] 张博 . 智慧工地系统在项目中的应用管理研究 [J]. 砖瓦 ，2024，（10）：128-130.

[6] 李渊 ， 李龙 ， 李启明 ， 等 . 智慧工地在建设工程项目中的应用 [J]. 绿色建造与智能建筑 ，2024，（06）：62-65.

[7] 吴彦毅 .BIM+ 智慧工地在澳门项目的应用 [J]. 铁道建筑技术 ，2024，（05）：191-195.

[8] 聂剑文 . 智慧工地在生物能源再利用项目中的应用 [J].绿色科技 ，2024，26（06）：270-274.