谷青悅1 張俊明1 劉純婧2 田瑞鵬3

1. 北京斯派克工程項目管理有限責任公司； 2.中國石油天然氣第七建設公司； 3.國家管網(wǎng)集團北方管道公司

摘要：以中俄東線(xiàn)天然氣管道工程為例，介紹了智能管道建設過(guò)程中監理管理實(shí)踐。針對現場(chǎng)監理管理思維難轉變、基礎數據采集繁多且可信度不可控、監理管理平臺與智能管道系統對接困難、利用采集數據進(jìn)行QHSE管控難度大等智能管道建設監理管理難點(diǎn)進(jìn)行了詳細分析。提出了強化智能管道知識培訓、嚴把數據輸入關(guān)口、深入開(kāi)發(fā)監理管理平臺、開(kāi)展工況數據驗收等有效應對措施，以及保證工況數據實(shí)時(shí)可讀、開(kāi)發(fā)監理平臺數據分析功能、執行竣工資料電子化、重視作業(yè)人員和施工單位信譽(yù)管理等建議。

關(guān)鍵詞：智能管道；工程建設；監理管理；監理平臺；數據采集

近年來(lái)，我國管道建設工程積極探索施工過(guò)程與信息技術(shù)相結合的施工管理新途徑， 2003年冀寧聯(lián)絡(luò )線(xiàn)工程首次提出數字管道建設目標，2005年雙蘭管道建設首次應用全生命周期系統，2008年全面推廣施工數據采集與項目管理信息化，2012年啟動(dòng)管道全生命周期研究，2017年提出全面建設智能管道新目標[1-5]。中俄東線(xiàn)是國內首條智能管道建設試點(diǎn)項目，其管理系統借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算及人工智能技術(shù)，采用“端+云+大數據”架構，總體分為感知層、傳輸層、數據層、算法層及應用層，建立了管道全生命周期數據庫，為管道建設提供智能分析和決策支持，用信息化手段提升質(zhì)量、進(jìn)度、安全管控能力。這對傳統的管道建設工程監理管理提出了挑戰。

1  智能管道建設監理工作難點(diǎn)

1.1  原有監理模式需要變革

中俄東線(xiàn)由視頻監控、機具工況系統和機組可視化三項子系統組成的智能管道管理系統是一次管理思維的巨大變革。對監理人員素質(zhì)提出了很高的要求，同時(shí)也增加了日常工作量，引發(fā)了部分監理人員對新技術(shù)新方法的抵觸。如何盡快使監理人員從傳統的“巡視、平行檢驗、旁站”管理模式進(jìn)入“借助智能工地進(jìn)行項目監理”管理模式，成為亟需解決的一大難題。

1.2  基礎數據可信度難以控制

在“端+云+大數據”體系架構下，“端”數據可信度是智能管道的基礎。如一道焊口數據需要現場(chǎng)操作人員使用掃碼槍?zhuān)�機組通）分別對管材二維碼和根焊、填充、蓋面等焊接人員二維碼以及焊接設備二維碼進(jìn)行掃描后方可形成焊口二維碼，焊口二維碼是所有工況數據的歸集點(diǎn)。由于數據繁雜，現場(chǎng)操作人員出現漏掃、錯掃的概率極高，很容易從數據錄入端即出現錯誤。數據上傳至PCM（油氣管道ERP建設管理子系統）平臺后，監理人員需要對每道焊口的焊接數據、無(wú)損檢測數據、防腐數據等進(jìn)行審核，數據體量大，準確度和可信度難以控制。

1.3  管理系統對接困難

監理單位自主開(kāi)發(fā)的監理管理平臺及APP軟件與智能管道管理系統出發(fā)點(diǎn)不同，導致兩個(gè)系統互不銜接、數據不兼容，監理人員要在兩個(gè)系統平臺開(kāi)展工作，一定程度上增加了管理難度。

1.4  數據利用率低

據統計，焊接機組日平均焊接16道口，防腐機組日平均防腐25道口，每道焊口約6000條工況采集數據，以及焊接數據、防腐數據、相關(guān)影像資料等全部記錄在PCM平臺，形成體量巨大的智能管道建設數據。如何促使施工現場(chǎng) “死”數據轉化為現場(chǎng)管控“活”數據，是監理管理需要攻克的難點(diǎn)。

2  改進(jìn)提升監理能力的措施

2.1  強化知識和管理培訓

組織開(kāi)展系列智能管道專(zhuān)項培訓。宏觀(guān)方面，講授智能管道發(fā)展歷程及智能管道優(yōu)勢，加深監理人員對智能管道的理解；微觀(guān)層面，從現場(chǎng)設備工作原理、施工重點(diǎn)等方面，提高監理人員對現場(chǎng)的管控能力，將智能管道現場(chǎng)管理納入日常監理管理重點(diǎn)。

2.2  嚴把數據錄入關(guān)口

將二維碼、RFID、攝像頭、手機終端等設備列入每日檢查清單�，F場(chǎng)審核所采集數據，施工完畢后數據同步至全生命周期數據庫進(jìn)行二次審核，詳細檢查焊接、防腐施工數據以及相關(guān)影像記錄，保證數據錄入及時(shí)、真實(shí)、完整、準確。對施工機組實(shí)施視頻監控、GPS定位、視頻采集、VPN連接、現場(chǎng)電腦終端開(kāi)啟遠程查看等，對達不到視頻監控和數據采集要求的施工機組下達停工令。同時(shí)每個(gè)監理區段配備經(jīng)過(guò)培訓的數據處理人員，輔助監理工程師對施工單位的焊口坐標數據采集工作進(jìn)行監督。

2.3  完善監理管理平臺功能

通過(guò)深度開(kāi)發(fā)監理管理系統，使其更加完善并與全生命周期管理平臺有效契合，相互補充，充分發(fā)揮平臺管控作用。

（1）改進(jìn)無(wú)損檢測管理流程�，F場(chǎng)監理人員每日需接收施工承包商提交的焊口檢測申請，檢查確認后向無(wú)損檢測單位發(fā)出無(wú)損檢測指令，無(wú)損檢測單位評判完成后將報告反饋監理部門(mén)，過(guò)程中無(wú)損檢測工程師工作量很大。通過(guò)開(kāi)發(fā)無(wú)損檢測模塊，實(shí)現了監理平臺無(wú)損檢測申請—指令—報告全流程在線(xiàn)流轉，同時(shí)自動(dòng)統計每道焊口的缺陷位置和特征（圖 1），輔助監理人員分析現場(chǎng)焊接情況，有利于降低監理人員的重復勞動(dòng)，提升現場(chǎng)焊接質(zhì)量監控水平。

圖 1 焊口缺陷統計功能

（2）提升QHSE管理水平。通過(guò)開(kāi)發(fā)隱患辨識手機管理功能，實(shí)現了實(shí)時(shí)發(fā)送和閉合管理�，F場(chǎng)監理人員可用手機直接發(fā)布辨識出的QHSE（質(zhì)量管理體系）隱患，由監理部門(mén)確認并通知責任單位落實(shí)整改，整改完畢后由現場(chǎng)監理人員進(jìn)行確認。該平臺對隱患類(lèi)型、分布、趨勢進(jìn)行自主統計和自動(dòng)分析（圖 2），供監理人員找準管控重點(diǎn)。

圖 2 隱患辨識統計

（3）促進(jìn)監理人員現場(chǎng)履職。通過(guò)開(kāi)發(fā)監理人員定位統計功能（圖 3），如：①xx點(diǎn)xx分到達施工現場(chǎng)，附一張全景照片；②xx點(diǎn)xx分開(kāi)展巡檢或關(guān)鍵工序監督檢查內容，附相應檢查照片；③xx點(diǎn)xx分離開(kāi)施工現場(chǎng)，可不附檢查照片；④xx點(diǎn)xx分完成當日巡檢工作，開(kāi)始返回監理部門(mén)。有效促進(jìn)了監理管理與現場(chǎng)管理聯(lián)動(dòng)，提高了信息共享程度和問(wèn)題解決時(shí)效。

圖 3 人員定位統計

（4）全過(guò)程追蹤施工質(zhì)量。通過(guò)開(kāi)發(fā)施工質(zhì)量報驗管理模塊，實(shí)現以下功能：詳細統計每個(gè)工序的質(zhì)量驗收情況并自動(dòng)分析；根據焊口號對應查驗該道焊口完成時(shí)間、管材情況、外觀(guān)質(zhì)量情況及無(wú)損檢測申請、指令、報告，以及焊接影像資料；對防腐施工過(guò)程關(guān)鍵參數及質(zhì)量驗收情況進(jìn)行記錄；對返修、割口、剝離試驗等關(guān)鍵控制點(diǎn)設置專(zhuān)欄管理，并將影像資料及現場(chǎng)驗收情況上傳。質(zhì)量報驗從焊口完成后進(jìn)行跟蹤，彌補了全生命周期管理平臺的空白。

2.4  實(shí)現焊接質(zhì)量線(xiàn)式控制

在傳統焊接質(zhì)量檢查過(guò)程中，監理人員只能對焊接電流、電壓等關(guān)鍵參數進(jìn)行瞬時(shí)點(diǎn)式管理，這些數據不能全面代表焊接工藝執行情況。監理平臺每隔5秒采集一組工況數據，詳細記錄焊接過(guò)程中工藝執行情況，使焊口施工過(guò)程透明化。據此，監理人員到施工現場(chǎng)不僅可以對焊口的外觀(guān)質(zhì)量進(jìn)行檢查，還可以使用工況采集系統對焊接過(guò)程中的關(guān)鍵參數進(jìn)行驗收，實(shí)現了焊接質(zhì)量連續線(xiàn)式管理，有效提高了質(zhì)量管理可靠性。

3  改進(jìn)建議

3.1  工況數據實(shí)時(shí)可讀

目前工況數據未能充分發(fā)揮實(shí)時(shí)采集的功能和優(yōu)勢。如果焊接作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)能夠實(shí)時(shí)讀取工況參數，可據此實(shí)時(shí)調整焊接作業(yè)方式，提高焊接質(zhì)量。監理人員可以實(shí)現傳統瞬時(shí)點(diǎn)式檢查到連續線(xiàn)式檢查的轉變，提高了施工過(guò)程監控程度，質(zhì)量驗收的可靠性將會(huì )大幅提升。

3.2  開(kāi)發(fā)數據分析功能

“全數字化移交，全智能化運營(yíng)，全生命周期管理”是智能管道的核心理念，其對統計結果的重視程度有余，對施工過(guò)程QHSE管控重視程度不足。監理平臺中的無(wú)損檢測管理、隱患辨識管理、質(zhì)量驗收管理、進(jìn)度管理、投資管理、設計管理等管理模塊均側重于過(guò)程控制，是對智能管道建設系統的有益補充。建議積極推動(dòng)監理管理平臺數據分析功能開(kāi)發(fā)，實(shí)現管道建設全過(guò)程監理管控。

3.3  竣工資料電子化

按照“現場(chǎng)采集、實(shí)時(shí)確認、逐日歸檔、統一組卷”的思路，全面推廣竣工資料電子化。隨工程建設進(jìn)展同步形成數字化竣工資料，集中統一管理。在PCM系統中將施工過(guò)程中采集的數據生成表單，使用移動(dòng)終端和電子簽名同步簽署形成竣工資料。既可以避免事后補錄資料又實(shí)現竣工資料與施工過(guò)程同步完成，保證快速完成數字化移交。

3.4  數據格式標準化

目前現場(chǎng)CPP焊接設備、CRC焊接設備、熊谷焊接設備數據存儲標準不一，數據格式不一致，需要監理人員逐條整理，數據體量巨大，工作非常繁重。建議改進(jìn)焊機數據存儲方式，統一數據格式，實(shí)現標準化數據管理。

3.5  重視施工單位和人員信譽(yù)評價(jià)

全生命周期管理平臺已建立了工程人員信譽(yù)評定體系和施工單位信譽(yù)評價(jià)體系。建議在后續項目招標時(shí)，據此對以往作業(yè)人員信譽(yù)和施工單位信譽(yù)進(jìn)行評價(jià)，將其作為投標人業(yè)績(jì)信譽(yù)考評項目的重要組成部分，提升建設工程承包商對質(zhì)量管理的重視程度，促進(jìn)承包商自主管理和履職，保證工程質(zhì)量。

 

參考文獻：

[1]楊茂，牟健，劉兵.管道數字化施工管理[J]. 天然氣與石油，2010，28(3)：1-3.

[2]王立輝，王志付，沈崢.基于全生命周期的管道工程數據管理平臺的設計[J]. 油氣儲運，2016，35(12)：1296-1299.

[3]李遵照，王劍波，王曉霖，等.智慧能源時(shí)代的智能化管道系統建設[J]. 油氣儲運，2017，36(11)：1243-1248.

[4]張新，王霞.數字化管道施工現場(chǎng)的數據采集[J]. 石油工程建設，2007，33(5)：68-71.

[5]羅雪峰.中俄東線(xiàn)天然氣管道工程試驗段二期智能工地建設探索[J]. 石油工程建設，2018，44(增)：214-218.

 

作者簡(jiǎn)介：谷青悅，工程師，1988年生，2013年碩士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程管理專(zhuān)業(yè)，現主要從事石油天然氣建設工程項目管理工作。聯(lián)系方式：13911053979，13911053979@163.com。