王任

國家管網(wǎng)集團工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗有限公司成都質(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)失真等主要問題，針對問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)場數(shù)據(jù)采集與傳輸、發(fā)展焊機參數(shù)自動采集技術(shù)等方面提出了提升策略，并展望了智能工地未來發(fā)展方向。

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

智能工地是在管道工程施工現(xiàn)場部署各類智能終端，運用無線通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等前沿技術(shù)，實現(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)自動采集、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、人員和車輛的管理、二維碼應(yīng)用（施工現(xiàn)場粘貼焊口、冷彎管、預(yù)制短節(jié)二維碼，作為唯一標(biāo)識，掃碼關(guān)聯(lián)焊口各工序施工數(shù)據(jù)）、無人機應(yīng)用等。

國家管網(wǎng)集團智能工地建設(shè)起源于中俄東線北段，陸續(xù)在西氣東輸三線、西氣東輸四線、川氣東送二線、虎林—長春等項目推廣并深度開發(fā)多項功能模塊，最終通過PIM系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。

1  智能化技術(shù)應(yīng)用存在的問題

2023年，在國家管網(wǎng)集團質(zhì)量、安全及各專項監(jiān)督檢查過程中，抽測智能工地作業(yè)點3415個，測點位置主要包括攝像頭、一體機、現(xiàn)場組網(wǎng)、焊接參數(shù)實時上傳系統(tǒng)、焊口二維碼、設(shè)備二維碼、人員入場二維碼等。發(fā)現(xiàn)智能工地業(yè)務(wù)領(lǐng)域相關(guān)問題378項，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)丟失問題數(shù)量199項，占比52.65%，主要表現(xiàn)為：填充焊和蓋面焊工藝中，同一臺焊機兩把焊槍應(yīng)使用在不同焊層，但部分廠家焊機反饋的數(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)錯亂問題嚴重影響使用效果；部分廠家焊機設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸線纜采用非屏蔽的普通線纜，使用一段時間后，存在線纜被干擾的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在線纜傳輸過程中丟失。

數(shù)據(jù)亂碼問題數(shù)量87項，占比23.02%，主要表現(xiàn)為：焊機作業(yè)一段時間內(nèi)部分數(shù)據(jù)顯示為亂碼的情況，經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)是焊機設(shè)備編譯程序出錯，傳輸了亂碼數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)失真問題數(shù)量51項，占比13.49%，主要表現(xiàn)為：部分廠家焊機采集過程中的數(shù)據(jù)一直未變動，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，是焊機采集程序出現(xiàn)錯誤或異常卡頓情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真等問題。其余41項問題為偏遠地區(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)準和規(guī)范，從管道交接樁、測量放線、焊接施工、防腐補口、清管測徑、下溝回填等長輸管道施工全過程數(shù)據(jù)存儲和實時傳輸，最終實現(xiàn)數(shù)字化全過程管控還有很長的一段路要走，需要建設(shè)單位、設(shè)備生產(chǎn)廠家、施工單位共同研究和開發(fā)。針對智能工地建設(shè)中存在的問題，要重點做好以下工作。

（1）調(diào)查智能工地建設(shè)需求。根據(jù)設(shè)計文件、智能工地建設(shè)方案和現(xiàn)場應(yīng)用情況，開展智能工地建設(shè)需求調(diào)研，識別不同智能工地建設(shè)需求對工程建設(shè)和管道全生命周期運營的影響。

（2）提升關(guān)鍵施工設(shè)備數(shù)據(jù)采集功能。調(diào)研焊機等關(guān)鍵機組設(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)自動采集與傳輸技術(shù)，分析論證初始級、基本級、完整級焊接參數(shù)采集系統(tǒng)的生產(chǎn)要求和使用需求。

（4）調(diào)查管道半自動焊、手工焊等關(guān)鍵焊接參數(shù)采集問題現(xiàn)狀，集成國內(nèi)外焊接參數(shù)自動采集技術(shù)，實現(xiàn)焊接參數(shù)采集與自動監(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)計數(shù)字化、施工機械化、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、無損檢測模型、管溝模型等，對關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量進行監(jiān)控，提升工程整體施工管理的智能化和精細化水平。

（2）深度開發(fā)利用數(shù)據(jù)資源。通過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)備運行狀態(tài)、施工進度、材料消耗等；安全數(shù)據(jù)，如邊坡穩(wěn)定性、氣體檢測、人員定位等。加強數(shù)據(jù)治理，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對海量施工數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，從中提取有價值的信息和規(guī)律，為施工管理者提供智能決策支持。

（3）推進行業(yè)標(biāo)準化建設(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)準和規(guī)范，構(gòu)建完善的智能工地建設(shè)標(biāo)準體系，推動各類智能化技術(shù)的標(biāo)準化應(yīng)用，根據(jù)不同規(guī)模、不同場景智能工地的劃分方法，對智能工地建設(shè)標(biāo)準體系框架模型進行分析論證和持續(xù)優(yōu)化提升，促進行業(yè)的規(guī)范、健康發(fā)展。

作者簡介：王任，1985年生，畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)，本科，一級監(jiān)督工程師，高級主管，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。