基于GIS技术的配电网工程施工进度可视化管控模式

基于GIS技术的配电网工程施工进度可
视化管控模式
摘要：配电网的建设改造逐渐成为电力系统发展的核心，未来配电网建设改
造工程项目数量还将大幅增加。

现有配网项目进度管控主要通过报表方式，管理
手段单一、抽象，数字化程度较低，存在问题较多，无法满足现有配网工程精益
化管理要求。

GIS技术的应用可使项目进度管理更加直观、智能化、可视化程度高，更能直观反映出项目进度情况，但系统搭建较为复杂。

配电网工程主要包含
环网柜、变压器、开关、电缆、架空线等，元素单一，十分便于GIS技术的运用。

故本文提出基于GIS技术的配电网工程施工进度可视化管控模式，可大幅提升配
网工程管理水平。

关键词：配电网建设，项目管理，GIS技术，进度可视化
一、前言
电网作为将电力从发电侧传输至用户侧的基础设施，根据电压等级以及作用
一般分为输电网和配电网。

因高压电力传输能减少电力损耗，一般情况下，电力
通过高压输电网，将电能发电厂传输至城市，再降压通过低压配电网将电力逐级
分配给各个用户。

为疏通能源动脉，将电力从西部各大能源基地传输至东部负荷中心，从历史
电网投资来看，重心主要在与输电网建设，如特高压建设等，根据《国家电网有
限公司2020社会责任报告》，国家电网已累计建成投运“十四交十二直26项特
高压工程”，在运在建线路总长度4.1万公里。

配电网是能源生产、转换、消费的关键环节，更是可再生能源消纳的支撑
平台、多元海量信息数据平台、多方市场主体的交易平台，随着近年来经济不断
发展，各类用户对供电可靠性的要求不断提升，各类分布式电源、储能装置、电
动汽车充电桩接入容量大增对配电网产生冲击，配电网的建设改造逐渐成为电力
系统发展的核心，各个一线城市均陆续启动了一流城市配电网建设改造行动。

可
以预见，未来配电网建设改造工程数量将大幅增加。

二、配电网工程管理现状分析
配电网建设改造单体工程往往以单个的线路、台区、设备进行项目立项，工
程造价在数万元至数百万元不等，极少数超过千万元，相比输变电项目，配网项
目单个项目造价低，工程量小，施工点位零星分散、数量极多。

配网项目按照省、市、县公司三级管理方式进行，各省公司统筹管理，各地
市公司督促推进，所属各县公司具体负责实施。

按数量计，各省公司年均配网建
设项目上万个，各地市公司年均项目上千个，县公司年均项目上百个。

造成工程
管理面临很大的困难，特别在于施工进度及安全质量方面的存在较大的问题，主
要体现在以下方面。

1、无法及时掌握施工情况及进度
配网项目数量众多，三级项目管理人员均无法巡视全部现场。

而配网项目单
体工程施工图纸由单个CAD文件描述，各个项目由县公司安排具体的项目经理，
负责现场实施。

项目管理人员管理施工进度仅能通过项目经理填写工作量报表的
方式统计，在管理上无法直观的掌握具体的施工情况及具体进度。

如无法了解某
工程配电线路需建设线路的具体位置及完成情况。

2、现场变化较大，无法及时履行设计变更。

配网工程施工点位点多面广、设计周期短、城市地下管线资料不齐、城市发展变化快导致现场环境变化快等客观原因，施工设计存在查勘不到位、设
计深度不足等问题，导致项目施工阶段设计变更较多。

现设计变更的管理模式较
为粗放，采用填写设计变更单的方式，无法对各次变更的情况进行详细描述及记录，且无法及时严格履行审批流程，不利于项目后期审计及分析，存在风险点。

3、无法掌握现场施工质量及安全。

配网单个点位施工工程量小，周期短，省市公司项目管理人员无法及时掌握
施工点位位置及动态，在进行现场检查前须提前通知县公司项目经理或现场工作
负责人了解施工状态，无法采取“四不两直”的方式进行现场安全及质量的检查。

同时，现场工作负责人也因为无法全程掌握各个施工人员作业位置，因电力作业
的特殊性，某施工人员走错位置，易发生误登带电杆塔、误碰带电设备造成触电
事故等安全隐患。

究其原因，以上问题的存在主要原因为现有配网工程管理数字化程度还不高，大多依托于文档、报表统计，管理手段单一。

本文探索依托GIS技术，将配网工
程CAD电子图纸转化后导入在线GIS平台，开发基于GIS技术的配电网工程施工
进度可视化管控模式，对现有的配电网工程施工管理进行数字化转型，同时充分
利用头戴式摄像头等可穿戴设备，加大对现场施工安全质量的远程督查，整体提
升配电网工程的管理水平。

三、基于GIS技术的配电网工程施工进度可视化管控模式
（1）GIS技术简介
GIS技术一种地理信息系统，它是多种学科交叉的产物，以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研
究和地理决策服务的计算机技术系统。

目前GIS技术已广泛应用于电网设备管理中，GIS系统可将变压器、杆塔、
开关等电力设备转换为地理图形显示，并可叠加设备信息，建立台账，进行操作
和分析，便于技术人员对各类设备进行可视化管理。

（2）系统设计
系统主要分为六个模块,CAD与地理信息图的关联转换模块、工程进度可视化
模块、工程量统计分析模块、项目管理精益流程模块、施工人员定位管理模块、
现场安全质量管理模块。

图1 系统架构图
（3）具体功能
1、配电网建设改造任务全览。

配网工程标准化的CAD图纸中主要包括变压器、开关、电缆、架空线、配电电缆通道、杆塔、环网柜等元素，元素较为单一。

固定图纸参照物后，通过转换设计，可将配网项目的CAD施工图纸批量转换到单
张地理信息总图上，即可通过一张图反映整批次项目的全部施工点位、地理位置
及所有工程量。

2、建设进度的可视化显示。

县公司项目经理在完成当期施工任务后，及时
在地里信息总图上对所属建设工程进行标注，如进行颜色标注等，即可在总图上
对完成工程量进行可视化显示。

同时后台可精确统计已完工、待完工工程量，整
体进度一目了然。

3、设计变更实时审批及记录。

因配电网现场情况变化较大，导致变更较多。

项目经理在现场发生变化后，在地理信息图原有施工图上标注出变更原因，且将
电力线路新路线绘制到图形中，按照各类型设计变更的管理流程提交至对应层级
的管理人员处审批，可以做到设计变更原因准确记录，实时审批，兼顾管理流程
的完善的同时，也保证了项目进度，在后期审计中也能做到有据可查。

4、现场施工人员位置管控。

在具体施工环节中，现场工作负责人可依托于
工程建设位置划定作业范围，各作业人员位置信息在地理信息图中实时反映，确
保工作时所有作业人员均在指定范围内，超出范围需进行审批，否则系统发出报
警。

现场工作负责人可在系统中及时查看作业人员位置，如发现未经审批的位置
异常人员，可及时处理，防止作业人员出现超范围作业、误碰带电设备情况。

5、施工环节安全质量督查。

对部分关键环节作业人员佩戴头戴式摄像机，
施工期间，现场工作负责人、各级项目管理人员、监理等人员可调阅摄像机画面，开展“云督查”和“远程监理”，发现安全质量问题后可及时按照施工位置，采
用“四不两直”的方式开展现场检查，做到对施工过程关键环节质量和安全的全
面管控。

四、成效
以XX单位XX配网工程为例。

将该项目CAD施工图纸通过数据转换
录入GIS系统后，可在地图上直观显示出待建设工程内容（图2（1）中红色部分）。

施工队进场实施后，及时通过GIS系统更新项目进度状态，通过对已完工
部分进行标注（图2（2）中蓝色部分），实现了对项目建设进度的可视化管控。

通过后台对具体工作量的数据统计分析（图3），实现了对施工整体进度的精准
把握。

图2 配网工程施工进度可视化管控
图3 配网工程施工统计分析
五、结论
本文对现有配电网工程管理现状进行了梳理分析，指出随着电网投资逐渐向配网倾斜带来的配网工程项目数量的大幅提升，现有管理模式跟不上配网工程的精益化管理要求的提高。

本文结合配电网工程项目的特点，从实用性和可行性角度出发，提出可使用GIS技术进行配电网工程进度的可视化管控，大幅提升了配网工程管理水平，为配网工程管理数字化转型提供了思路。

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作者简介：谭钧方，1991年1月，男，汉族，四川邻水人，硕士研究生，工程师，电力工程技术。