王任

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)有限公司成都質(zhì)量監(jiān)督站

摘要：基于智能工地建設(shè)現(xiàn)狀，分析了智能化技術(shù)應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)亂碼、數(shù)據(jù)失真等主要問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題從掌握智能工地建設(shè)需求、提升關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)采集功能、優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與傳輸、發(fā)展焊機(jī)參數(shù)自動(dòng)采集技術(shù)等方面提出了提升策略，并展望了智能工地未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能工地；焊機(jī)數(shù)據(jù)采集；智能工地標(biāo)準(zhǔn)

智能工地是在管道工程施工現(xiàn)場(chǎng)部署各類(lèi)智能終端，運(yùn)用無(wú)線(xiàn)通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)施工安全監(jiān)管和質(zhì)量監(jiān)控，助力工程建設(shè)智能化管理。目前智能工地的主要功能包括視頻監(jiān)控及智能行為分析、施工工況數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、人員和車(chē)輛的管理、二維碼應(yīng)用（施工現(xiàn)場(chǎng)粘貼焊口、冷彎管、預(yù)制短節(jié)二維碼，作為唯一標(biāo)識(shí)，掃碼關(guān)聯(lián)焊口各工序施工數(shù)據(jù)）、無(wú)人機(jī)應(yīng)用等。

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)智能工地建設(shè)起源于中俄東線(xiàn)北段，陸續(xù)在西氣東輸三線(xiàn)、西氣東輸四線(xiàn)、川氣東送二線(xiàn)、虎林—長(zhǎng)春等項(xiàng)目推廣并深度開(kāi)發(fā)多項(xiàng)功能模塊，最終通過(guò)PIM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。

1  智能化技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

2023年，在國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)質(zhì)量、安全及各專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)督檢查過(guò)程中，抽測(cè)智能工地作業(yè)點(diǎn)3415個(gè)，測(cè)點(diǎn)位置主要包括攝像頭、一體機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)、焊接參數(shù)實(shí)時(shí)上傳系統(tǒng)、焊口二維碼、設(shè)備二維碼、人員入場(chǎng)二維碼等。發(fā)現(xiàn)智能工地業(yè)務(wù)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題378項(xiàng)，主要集中在焊接數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)亂碼、數(shù)據(jù)失真等方面。其中數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題數(shù)量199項(xiàng)，占比52.65%，主要表現(xiàn)為：填充焊和蓋面焊工藝中，同一臺(tái)焊機(jī)兩把焊槍?xiě)?yīng)使用在不同焊層，但部分廠(chǎng)家焊機(jī)反饋的數(shù)據(jù)出現(xiàn)兩把焊槍傳回同一焊層數(shù)據(jù)，焊層數(shù)據(jù)錯(cuò)亂問(wèn)題嚴(yán)重影響使用效果；部分廠(chǎng)家焊機(jī)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)纜采用非屏蔽的普通線(xiàn)纜，使用一段時(shí)間后，存在線(xiàn)纜被干擾的問(wèn)題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在線(xiàn)纜傳輸過(guò)程中丟失。

數(shù)據(jù)亂碼問(wèn)題數(shù)量87項(xiàng)，占比23.02%，主要表現(xiàn)為：焊機(jī)作業(yè)一段時(shí)間內(nèi)部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示為亂碼的情況，經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)是焊機(jī)設(shè)備編譯程序出錯(cuò)，傳輸了亂碼數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)失真問(wèn)題數(shù)量51項(xiàng)，占比13.49%，主要表現(xiàn)為：部分廠(chǎng)家焊機(jī)采集過(guò)程中的數(shù)據(jù)一直未變動(dòng)，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，是焊機(jī)采集程序出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常卡頓情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真等問(wèn)題。其余41項(xiàng)問(wèn)題為偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸延遲、數(shù)據(jù)采集設(shè)備精度不符合要求、數(shù)據(jù)錄入不及時(shí)等。

2  關(guān)鍵技術(shù)提升策略

受技術(shù)因素制約，焊接、防腐機(jī)組智能化工地建設(shè)尚在摸索階段，缺少可參考執(zhí)行的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從管道交接樁、測(cè)量放線(xiàn)、焊接施工、防腐補(bǔ)口、清管測(cè)徑、下溝回填等長(zhǎng)輸管道施工全過(guò)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化全過(guò)程管控還有很長(zhǎng)的一段路要走，需要建設(shè)單位、設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家、施工單位共同研究和開(kāi)發(fā)。針對(duì)智能工地建設(shè)中存在的問(wèn)題，要重點(diǎn)做好以下工作。

（1）調(diào)查智能工地建設(shè)需求。根據(jù)設(shè)計(jì)文件、智能工地建設(shè)方案和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，開(kāi)展智能工地建設(shè)需求調(diào)研，識(shí)別不同智能工地建設(shè)需求對(duì)工程建設(shè)和管道全生命周期運(yùn)營(yíng)的影響。

（2）提升關(guān)鍵施工設(shè)備數(shù)據(jù)采集功能。調(diào)研焊機(jī)等關(guān)鍵機(jī)組設(shè)備在Wi-Fi組網(wǎng)、數(shù)據(jù)收集和上傳回收等方面的功能現(xiàn)狀，建立關(guān)鍵焊接參數(shù)采集技術(shù)支持路徑。

（3）修正和優(yōu)化建設(shè)期現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的錄入原則，研究影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵施工設(shè)備參數(shù)自動(dòng)采集與傳輸技術(shù)，分析論證初始級(jí)、基本級(jí)、完整級(jí)焊接參數(shù)采集系統(tǒng)的生產(chǎn)要求和使用需求。

（4）調(diào)查管道半自動(dòng)焊、手工焊等關(guān)鍵焊接參數(shù)采集問(wèn)題現(xiàn)狀，集成國(guó)內(nèi)外焊接參數(shù)自動(dòng)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)采集與自動(dòng)監(jiān)控全覆蓋，解決焊接數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)亂碼、數(shù)據(jù)失真等問(wèn)題。

3  智能工地發(fā)展展望

（1）深化智能化技術(shù)應(yīng)用。圍繞設(shè)計(jì)數(shù)字化、施工機(jī)械化、物采電子化、管理信息化目標(biāo)，搭建具有行業(yè)特色的人工智能模型，如焊接質(zhì)量模型、防腐質(zhì)量模型、無(wú)損檢測(cè)模型、管溝模型等，對(duì)關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，提升工程整體施工管理的智能化和精細(xì)化水平。

（2）深度開(kāi)發(fā)利用數(shù)據(jù)資源。通過(guò)在智能工地部署各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，采集施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括但不限于環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、風(fēng)速、噪音、粉塵濃度等；施工數(shù)據(jù)，如設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、施工進(jìn)度、材料消耗等；安全數(shù)據(jù)，如邊坡穩(wěn)定性、氣體檢測(cè)、人員定位等。加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)海量施工數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，從中提取有價(jià)值的信息和規(guī)律，為施工管理者提供智能決策支持。

（3）推進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在人工智能深度應(yīng)用基礎(chǔ)上，加快制定油氣管道智能工地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，構(gòu)建完善的智能工地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)各類(lèi)智能化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，根據(jù)不同規(guī)模、不同場(chǎng)景智能工地的劃分方法，對(duì)智能工地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架模型進(jìn)行分析論證和持續(xù)優(yōu)化提升，促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范、健康發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：王任，1985年生，畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)，本科，一級(jí)監(jiān)督工程師，高級(jí)主管，主要從事油氣管道工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督管理工作。聯(lián)系方式：13830216688，424068463@qq.com。