王任

國家管網集團工程質量監督檢驗有限公司成都質量監督站

摘要：基于智能工地建設現狀，分析了智能化技術應用中存在的數據丟失、數據亂碼、數據失真等主要問題，針對問題從掌握智能工地建設需求、提升關鍵設備數據采集功能、優化現場數據采集與傳輸、發展焊機參數自動采集技術等方面提出了提升策略，并展望了智能工地未來發展方向。

關鍵詞：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部署各類智能終端，運用無線通信、物聯網、人工智能、大數據、邊緣計算等前沿技術，實現施工安全監管和質量監控，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、施工工況數據自動采集、數據分析與應用、人員和車輛的管理、二維碼應用（施工現場粘貼焊口、冷彎管、預制短節二維碼，作為唯一標識，掃碼關聯焊口各工序施工數據）、無人機應用等。

國家管網集團智能工地建設起源于中俄東線北段，陸續在西氣東輸三線、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多項功能模塊，最終通過PIM系統實現互聯互通和數據共享。

1  智能化技術應用存在的問題

2023年，在國家管網集團質量、安全及各專項監督檢查過程中，抽測智能工地作業點3415個，測點位置主要包括攝像頭、一體機、現場組網、焊接參數實時上傳系統、焊口二維碼、設備二維碼、人員入場二維碼等。發現智能工地業務領域相關問題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應使用在不同焊層，但部分廠家焊機反饋的數據出現兩把焊槍傳回同一焊層數據，焊層數據錯亂問題嚴重影響使用效果；部分廠家焊機設備數據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，導致數據在線纜傳輸過程中丟失。

數據亂碼問題數量87項，占比23.02%，主要表現為：焊機作業一段時間內部分數據顯示為亂碼的情況，經過排查發現是焊機設備編譯程序出錯，傳輸了亂碼數據。

數據失真問題數量51項，占比13.49%，主要表現為：部分廠家焊機采集過程中的數據一直未變動，經排查發現，是焊機采集程序出現錯誤或異常卡頓情況，導致數據失真等問題。其余41項問題為偏遠地區網絡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、數據錄入不及時等。

2  關鍵技術提升策略

受技術因素制約，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、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據存儲和實時傳輸，最終實現數字化全過程管控還有很長的一段路要走，需要建設單位、設備生產廠家、施工單位共同研究和開發。針對智能工地建設中存在的問題，要重點做好以下工作。

（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應用情況，開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的影響。

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

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

（4）調查管道半自動焊、手工焊等關鍵焊接參數采集問題現狀，集成國內外焊接參數自動采集技術，實現焊接參數采集與自動監控全覆蓋，解決焊接數據丟失、數據亂碼、數據失真等問題。

3  智能工地發展展望

（1）深化智能化技術應用。圍繞設計數字化、施工機械化、物采電子化、管理信息化目標，搭建具有行業特色的人工智能模型，如焊接質量模型、防腐質量模型、無損檢測模型、管溝模型等，對關鍵工序的施工質量進行監控，提升工程整體施工管理的智能化和精細化水平。

（2）深度開發利用數據資源。通過在智能工地部署各種傳感器和數據采集設備，采集施工現場數據，這些數據包括但不限于環境數據，如溫度、濕度、風速、噪音、粉塵濃度等；施工數據，如設備運行狀態、施工進度、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，對海量施工數據進行挖掘和分析，從中提取有價值的信息和規律，為施工管理者提供智能決策支持。

（3）推進行業標準化建設。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，推動各類智能化技術的標準化應用，根據不同規模、不同場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行分析論證和持續優化提升，促進行業的規范、健康發展。

作者簡介：王任，1985年生，畢業于遼寧石油化工大學，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量監督管理工作。聯系方式：13830216688，424068463@qq.com。