王任

國家管網(wǎng)集團工程質(zhì)量監督檢驗有限公司成都質(zhì)量監督站

摘要：基于智能工地建設現狀，分析了智能化技術(shù)應用中存在的數據丟失、數據亂碼、數據失真等主要問(wèn)題，針對問(wèn)題從掌握智能工地建設需求、提升關(guān)鍵設備數據采集功能、優(yōu)化現場(chǎng)數據采集與傳輸、發(fā)展焊機參數自動(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；焊機數據采集；智能工地標準

智能工地是在管道工程施工現場(chǎng)部署各類(lèi)智能終端，運用無(wú)線(xiàn)通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數據、邊緣計算等前沿技術(shù)，實(shí)現施工安全監管和質(zhì)量監控，助力工程建設智能化管理。目前智能工地的主要功能包括視頻監控及智能行為分析、施工工況數據自動(dòng)采集、數據分析與應用、人員和車(chē)輛的管理、二維碼應用（施工現場(chǎng)粘貼焊口、冷彎管、預制短節二維碼，作為唯一標識，掃碼關(guān)聯(lián)焊口各工序施工數據）、無(wú)人機應用等。

國家管網(wǎng)集團智能工地建設起源于中俄東線(xiàn)北段，陸續在西氣東輸三線(xiàn)、西氣東輸四線(xiàn)、川氣東送二線(xiàn)、虎林—長(cháng)春等項目推廣并深度開(kāi)發(fā)多項功能模塊，最終通過(guò)PIM系統實(shí)現互聯(lián)互通和數據共享。

1  智能化技術(shù)應用存在的問(wèn)題

2023年，在國家管網(wǎng)集團質(zhì)量、安全及各專(zhuān)項監督檢查過(guò)程中，抽測智能工地作業(yè)點(diǎn)3415個(gè)，測點(diǎn)位置主要包括攝像頭、一體機、現場(chǎng)組網(wǎng)、焊接參數實(shí)時(shí)上傳系統、焊口二維碼、設備二維碼、人員入場(chǎng)二維碼等。發(fā)現智能工地業(yè)務(wù)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題378項，主要集中在焊接數據丟失、數據亂碼、數據失真等方面。其中數據丟失問(wèn)題數量199項，占比52.65%，主要表現為：填充焊和蓋面焊工藝中，同一臺焊機兩把焊槍?xiě)�使用在不同焊層，但部分廠(chǎng)家焊機反饋的數據出現兩把焊槍傳回同一焊層數據，焊層數據錯亂問(wèn)題嚴重影響使用效果；部分廠(chǎng)家焊機設備數據傳輸線(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，導致數據在線(xiàn)纜傳輸過(guò)程中丟失。

數據亂碼問(wèn)題數量87項，占比23.02%，主要表現為：焊機作業(yè)一段時(shí)間內部分數據顯示為亂碼的情況，經(jīng)過(guò)排查發(fā)現是焊機設備編譯程序出錯，傳輸了亂碼數據。

數據失真問(wèn)題數量51項，占比13.49%，主要表現為：部分廠(chǎng)家焊機采集過(guò)程中的數據一直未變動(dòng)，經(jīng)排查發(fā)現，是焊機采集程序出現錯誤或異�？�頓情況，導致數據失真等問(wèn)題。其余41項問(wèn)題為偏遠地區網(wǎng)絡(luò )不穩定導致的數據傳輸延遲、數據采集設備精度不符合要求、數據錄入不及時(shí)等。

2  關(guān)鍵技術(shù)提升策略

受技術(shù)因素制約，焊接、防腐機組智能化工地建設尚在摸索階段，缺少可參考執行的統一標準和規范，從管道交接樁、測量放線(xiàn)、焊接施工、防腐補口、清管測徑、下溝回填等長(cháng)輸管道施工全過(guò)程數據存儲和實(shí)時(shí)傳輸，最終實(shí)現數字化全過(guò)程管控還有很長(cháng)的一段路要走，需要建設單位、設備生產(chǎn)廠(chǎng)家、施工單位共同研究和開(kāi)發(fā)。針對智能工地建設中存在的問(wèn)題，要重點(diǎn)做好以下工作。

（1）調查智能工地建設需求。根據設計文件、智能工地建設方案和現場(chǎng)應用情況，開(kāi)展智能工地建設需求調研，識別不同智能工地建設需求對工程建設和管道全生命周期運營(yíng)的影響。

（2）提升關(guān)鍵施工設備數據采集功能。調研焊機等關(guān)鍵機組設備在Wi-Fi組網(wǎng)、數據收集和上傳回收等方面的功能現狀，建立關(guān)鍵焊接參數采集技術(shù)支持路徑。

（3）修正和優(yōu)化建設期現場(chǎng)數據的錄入原則，研究影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵施工設備參數自動(dòng)采集與傳輸技術(shù)，分析論證初始級、基本級、完整級焊接參數采集系統的生產(chǎn)要求和使用需求。

（4）調查管道半自動(dòng)焊、手工焊等關(guān)鍵焊接參數采集問(wèn)題現狀，集成國內外焊接參數自動(dòng)采集技術(shù)，實(shí)現焊接參數采集與自動(dòng)監控全覆蓋，解決焊接數據丟失、數據亂碼、數據失真等問(wèn)題。

3  智能工地發(fā)展展望

（1）深化智能化技術(shù)應用。圍繞設計數字化、施工機械化、物采電子化、管理信息化目標，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)損檢測模型、管溝模型等，對關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量進(jìn)行監控，提升工程整體施工管理的智能化和精細化水平。

（2）深度開(kāi)發(fā)利用數據資源。通過(guò)在智能工地部署各種傳感器和數據采集設備，采集施工現場(chǎng)數據，這些數據包括但不限于環(huán)境數據，如溫度、濕度、風(fēng)速、噪音、粉塵濃度等；施工數據，如設備運行狀態(tài)、施工進(jìn)度、材料消耗等；安全數據，如邊坡穩定性、氣體檢測、人員定位等。加強數據治理，利用大數據分析技術(shù)，對海量施工數據進(jìn)行挖掘和分析，從中提取有價(jià)值的信息和規律，為施工管理者提供智能決策支持。

（3）推進(jìn)行業(yè)標準化建設。在人工智能深度應用基礎上，加快制定油氣管道智能工地建設標準和規范，構建完善的智能工地建設標準體系，推動(dòng)各類(lèi)智能化技術(shù)的標準化應用，根據不同規模、不同場(chǎng)景智能工地的劃分方法，對智能工地建設標準體系框架模型進(jìn)行分析論證和持續優(yōu)化提升，促進(jìn)行業(yè)的規范、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，一級監督工程師，高級主管，主要從事油氣管道工程建設質(zhì)量監督管理工作。聯(lián)系方式：13830216688，424068463@qq.com。