智能化施工技术在电网工程建设中的应用研究

武汉中超电网建设监理有限公司 张红斌

1 智能化施工流程

智能化施工技术主要包括四个方面。一是工程施工阶段，这一阶段是工程施工中重要的阶段，工程建设活动中的安全与质量管理等方面直接影响到工程施工质量、进度与安全，需要运用智能化施工技术对工程施工阶段进行全面优化与管控。二是施工准备阶段，这一阶段施工人员需要积极地配合智能化施工技术实施施工准备工作，确保智能化施工技术能够顺利开展并顺利实施。三是施工过程中作业人员需不断提高自身技能与业务水平，不断优化施工流程与方法，并以此为基础不断优化施工方案。四是施工质量控制等方面。

1.1 施工准备

智能化施工技术应用于电网工程建设中主要是利用现代信息技术和通信技术在电网工程建设活动中实现施工计划、物资管理、施工安排等方面的优化与管控，从而有效地保障工程建设活动顺利进行以及实现电网工程建设活动中对资源的合理配置。在这一阶段主要是对施工现场环境进行全面清理整治，保证施工现场内的各种设施能够按照智能化施工技术要求进行相应布置，同时针对施工现场内出现问题展开及时处理与修复。施工现场内还需要制定科学合理、实用、符合工程施工实际情况以及便于施工开展的施工方案与计划。

1.2 智能检测

基本极限学习机作为随机隐含层的前馈神经网络，极限学习机算法的神经网络结构如图1所示。

图1 极限学习机算法的神经网络结构

前馈神经网络函数的表达式为：

式中，ai为连接输入层和隐藏层节点的输入权重；bi为隐藏层节点的阈值；G(ai,bi,xj)为隐藏层的激励函数；βi为连接隐藏层和输出层的输出权重；N为输入层的输入数据xj的维数。

将极限学习机算法的神经网络结构图与式（1）相结合，能够得出输入数据通过隐藏层激励函数从N维空间映射到L维空间。与传统算法相比较而言，该算法不仅能够获得预测误差最小值，而且能使输出权值β最小，即其中H是ELM算法的隐藏层矩阵，其表达式为：

输出权重向量β与目标值O表达式为：

当激励函数hi(x)已知时，通常使用基本ELM算法。当激励函数hi(x)未知时，通过引入该函数可以获得较好的回归预测精度。

ELM-K网络特征的表达式为：

式中，C代表还未优化的参数；ΩELM代表选用核函数。通常情况下选取高斯核函数，其表达式为：

式中：γ代表还未优化的参数。

在引入高斯核函数后，把隐藏层矩阵从N×L维转换成N×N维的形式。需要采用核函数，通过激励函数组成的隐藏层矩阵H不需要知道与要解决问题相对应的函数。

工程检测过程中需要遵循三个方面的检测标准，一是高质量检测标准：高质量检测需要遵守较高标准，通过智能检测可以发现检测过程中存在的诸多问题和不足。二是高质量检测方式：工程检测过程中还需要借助高精度光学扫描技术与红外成像技术对检测结果进行有效地分析与处理。三是高质量检测过程中所存在一定数量缺陷。智能检测将这些缺陷直接转化为质量数据统计图与统计表。智能检测将缺陷问题转化为质量数据统计图与统计表将问题结果转化为质量分析表与统计表通过智能技术统计出一系列数据并进行分析处理。

2 智能化施工技术优势

通过对智能化技术的优势进行分析，可以发现其具有以下几个主要优势。一是智能化施工技术能够有效提高施工效率。因为在施工过程中，智能化施工技术能够有效提升施工作业效果和质量，同时智能化施工技术还能够提高施工作业的安全性和稳定性。例如，智能化施工技术可以实现智能施工调度、智能施工评价等功能。二是智能化施工技术可以减少施工人员数量。三是智能化施工技术还能减少施工作业所需要耗费的人力、物力、财力等资源。

2.1 施工人员数量减少

根据国家统计局数据显示，在我国工程建设领域中，有约80%的工程建设项目都存在不同程度的人员数量增长情况，这就导致很多施工项目都存在不同程度的人员不足问题。然而，随着我国经济不断发展，越来越多的工程项目都将工程施工建设环节纳入智能化建筑施工过程中[1]。通过对智能化建筑施工技术实施过程中施工人员数量减少情况进行分析可知，智能化建筑施工技术不仅仅能够实现施工作业流程智能化和作业质量精细化控制，而且还能够有效减少施工作业人员数量，从而达到节约人工成本和提高工人工作效率等目的。根据相关研究显示，智能化建筑施工技术还能够实现无人化施工作业。这是因为在智能化建筑施工设备方面出现了许多新技术和新产品。例如，无人化设备可以实现施工设备无人化操作并实现自动充电功能（无人机械设备仅能实现简单通电并进行充电)；智能化设备能够实现无人化操作并将其控制在可操作范围内（以电力工人为例)；智能设备能够实现智能化作业人员管理及作业指导等功能（以电力工人为例）。

2.2 提高施工作业的安全性和稳定性

在电网工程的建设过程中，为确保施工作业更加安全，智能施工技术在进行施工作业过程中会更加注重施工作业本身。例如，在进行人工焊接作业过程中，由于人工焊接作业难度较大，极易发生事故。为了确保施工作业的安全，在进行焊接作业时，施工人员需要采取相应措施将焊接过程中可能出现的危险因素消除干净[2]。这是因为智能化施工技术的施工作业方式较为简单，这就要求施工人员必须按照智能化施工技术操作要求进行作业，否则很容易发生事故。在智能化施工技术应用过程中，智能施工调度系统还能够自动监测施工作业是否满足设计要求。在智能化施工技术应用过程中还可以对智能化施工技术进行实时监测、实时监控。

2.3 减少施工作业的工作量

电力工程的施工作业往往具有许多复杂的环节，例如，在高压变电站工程中，电力工程施工人员需要对高压变电站进行施工，同时需要对高压变电站内各种电气设备进行安装调试。这就要求施工人员需要掌握大量专业知识，这些知识不仅存在于电力工程施工技术当中，同时也存在于施工人员的日常生活当中。此外，当电力工程施工人员在进行施工作业时，其还需要从事一些机械和工程作业，这就导致电力工程施工人员需要花费大量的时间进行机械与工程作业，进而导致电力工程施工费用较高。而在进行电气工程施工时，电气作业人员需要依靠大量劳动力进行施工作业。在电力工程施工过程中，电力工程施工人员需要与工程施工人员密切配合作战。通过利用智能化技术进行电力工程施工作业管理工作，电力施工人员只需要按照智能化施工技术操作流程进行操作就可以完成电力工程施工作业。

3 智能施工在电网工程中的应用措施

为保障智能施工技术的高效应用，必须结合实际工作情况进行合理应用。因此，需要从以下两个方面入手开展具体工作。

一方面是掌握基础专业理论知识。基态运行状态基础上，断面支路不过载，其表达式为：

式中，Pli，0所描述的是无预期事故情况下该段li支路的有功功率；Pmaxli所描述的是该支路的额定有功功率；cli，0所描述的是地面模式下的电网工程施工设备容量控制系数，通常取值范围即[0.8，0.9]。

N- 1预期事故下断面支路不过载，即：

式中，Pli，s表示第s次N- 1 预期事故基础上li断面支路的有功功率；φ代表断面支路N- 1预期事故的集合；cli，s代表列联情况下的设备容量控制系数，通常取值范围即[1.3，1.6]。

节点电压约束式如下：

式中，N代表与约束分支相关的节点数；Vk代表第k个节点的电压幅值。

另一方面是需要加强技术人员管理。在开展智能施工技术应用时需提高技术人员整体素质，通过专业技术人员、相关工程施工人员、政府职能部门以及第三方中介机构等多种渠道，将智能施工技术应用到工程建设过程中。还需要充分发挥智能化施工技术作用[3]。现阶段我国智能工程技术水平不够成熟、不能很好地适应社会发展需要。因此，必须在工程建设过程中充分发挥智能施工技术作用，充分发挥工程施工技术优势。再次，要确保智能化施工技术在施工过程中不断完善与发展。

当前，智能施工技术已经在电力工程建设中得到了广泛应用，而且还在不断发展和完善中。要想全面提升智能施工技术水平及其工作效率，必须重视建设和使用相结合、适应发展要求、具有较强竞争优势的智能化施工技术和管理手段[4]。要重视人工智能技术在电力工程建设中应用。智能建设技术是一项先进技术，可以通过机器自动化实现施工工艺操作以及施工质量控制。借助人工智能技术推动电力工程建设现代化管理进程，通过加强工程管理人员培训以及合理利用智能技术等多种方式提升智能化施工技术水平和工作效率。

4 结语

智能化技术作为现代科学技术的重要组成部分，其是一种新兴的施工技术，具有一定智能化程度，因此施工企业要积极应用智能化技术以提高整个工程建设活动的效率。同时，智能化施工技术在整个工程建设活动中具有十分重要的作用。在工程建设活动中，智能化技术可以实现多种功能。为了提高电网施工项目的建设效率与质量，企业要积极结合当前电网工程建设工作中遇到各类问题，并积极研究解决方法。利用智能化施工技术提升施工效率与质量，从而保证工程建设活动实现有效开展。当然智能施工技术在工程建设过程中还存在一定需要注意的重点，企业要在综合考虑实际情况的基础上正确选择与应用智能化施工技术，合理运用智能施工技术优化工作流程与标准以及质量标准，从而有效提高施工质量和工程建设效率。