廣州電力設計院：強化設計統籌 發展電網建設新質生產力
來源：中國能源新聞網 時間：2025-02-27 16:35
——廣州電力設計院創新驅動電網機械化施工側記
梁奧穎 黃龍湘 何寧 蘇校冰 姚灝
2024年11月，南方電網成功舉辦了2024年電網工程機械化施工設計比武比賽，廣州電力設計院精心創作的“輸、變、配”4個機械化設計方案作品從164個方案作品中脫穎而出，斬獲了比賽一、二、三等獎。
為全面貫徹黨的二十大和二十屆二中、三中全會精神，落實《質量強國建設綱要》，積極響應南方電網加快發展電網建設新質生產力要求，廣州電力設計院（以下簡稱“廣州院”）持續提升工程精益設計水平，本文將廣州院如何借助數字化平臺、深化施工圖設計、結合“產學研”攻堅克難、駕馭新工藝新設備等一些機械化施工思路、經驗和設想作分享，以助力電網機械化施工技術水平不斷提高。
借助數字化平臺 開啟“智慧施工”新征程
為適應電網建設與產業工人資源短缺矛盾日益突出的建設環境，提升機械化施工設計效率與深度，廣州院借助三維數字技術，構建架空線路、電纜通道、配電房及臺架變等數字孿生體，并結合周邊環境、城市街景以及地下管線等數據，為機械化施工輔助設計提供基礎數據、構建可視化場景，開啟機械化“智慧施工”新征程。
利用自主研發全國產底層數字化設計軟件，廣州院率先實現了設計的自主可控，搭建的機械化施工設計平臺，集合各類施工機械技術參數、性能特點、適用范圍等關鍵信息，有效輔助優化各類物料、施工工序、裝備配置及裝備運輸等，確保機械化設計精準落地。在架空輸電線路設計中，借助航空影像和激光雷達等先進設備，嶄新性運用激光數字航測技術精確采集線路通道數據信息，直接減少勘測外業工作量40%，當中的“高植被樹種識別技術”更是實現了把樹種自動、精細分類，“智能、快速、準確”指導電網基建工程中的青苗補償工作。
另一方面，精細化變電站三維模型形成的電氣設備通用庫，構建的標準化裝配式模塊可實現變電站虛擬驗收功能。廣州院項目設總何寧認為，軟件中集成研發的自動電纜敷設功能，有效解決了傳統變電站管線敷設混亂、易發生碰撞、通道容量利用不合理等問題，“數字化平臺對施工過程進行了模擬和優化，實現了施工方案的精準設計、資源的高效調配以及施工進度的實時監控，顯著提升機械化施工的智能化水平。”
深化施工圖設計 提高機械化施工協作
為讓機械化施工運作精準高效、規范有序，廣州院組織各專業深入優化施工圖設計中的細節，通過精細化圖紙設計，準確反映施工需求，提高施工效率與質量。
廣州院線路結構高級設計師黃龍湘介紹了廣州院“一塔一力、一基一策、一基一圖”的深化施工圖做法，“一是開展‘一塔一作用力’，精細化基礎設計，實現同等條件下工程量最優；二是根據每基桿塔的設計、地形地質等基本信息，制定臨時道路修筑、施工裝備、塔基、臨時道路通道清理工程量以及環水保方案的機械化施工‘一基一策’，便于參建單位掌握逐基設計方案和全過程施工管理；三是逐基編制與機械化施工相適應的環水保設計方案，形成環水保設計‘一基一圖’，確保環水保方案全面、可實施；四是深化機械化施工組織設計，結合標準化工藝，實現流水化施工，優化施工工期。”此外，廣州院還編制了“鋼結構”“幕墻安裝”“室內精裝”等精細化施工圖冊，有效引導施工單位合理規劃施工順序、選擇適合機械設備，提高機械化施工整體協作水平。
融“產學研”一體化 克技術攻堅之難
盡管機械化施工擁有許多優勢，但同時也面臨一些挑戰，針對當中的技術難點，廣州院通過與施工單位、高校、科研機構、設備制作商等緊密合作，聚集多方優勢與智慧，形成的強大合力“打通”了關鍵技術難點，為機械化行業發展注入新活力。
利用“產學研”一體化模式，遵循“提出難點、技術交流、共同研發、成果應用”協作流程，廣州院在實踐中成功突破一系列機械化施工的技術難點，如首創“鋼結構+鋼骨架預制板”技術，鋼結構主體全螺栓連接，實現變電站零米以上無“濕作業”、無高空動火作業；經高校實驗室驗證力學性能，變電站鋼骨架預制板承載力達15~30kN/m2；“三層構造”“等壓雨屏腔”防水方案，全面解決了裝配式變電站運維痛點；試點重載無人機運輸成功，自主研發輸電線路技術經濟指標計算云平臺合理規劃飛行路徑；創新性應用雙機聯吊技術，突破提升單架無人機載荷的上限至300kg；沿線吊運泵送高壓鋼管，解決商品砼運輸難題；搭建配網工程數字孿生模型，實現施工實時監控和預測分析等。
廣州院在機械化施工的道路上結出的累累碩果，轉變了“人力為主、機械為輔”傳統模式，并具備創新性、可推廣性、經濟效益性，落實了機械代人和綠色建造理念，是推動數字電網和新型電力系統建設的最好印證。
駕馭新工藝新設備 創新高質量發展驅動
積極采用前沿新工藝、新裝備，廣州院充分發揮創新效能引擎作用，利用新質生產力，引領電網工程建設機械化施工高質量發展，驅動機械化施工在創新的快車道上快速前行。
采用預制化構件、模塊化組裝，實現變電站設備的快速安裝與調試；積極應用小型模塊化錨桿鉆機、分體式鉆孔機、輕型電建鉆機、深基坑作業智能一體機、鋼筋籠自動加工設備等基礎施工新型設備；試點采用重載無人機運輸、貨運索道等，為山區、生態區的運輸困難提供解決新思路；采用輕型落地抱桿組塔，提升組塔施工效率，壓降高空作業風險；在施工設備和現場安裝傳感器，利用物聯網與傳感器技術實現可視化和數據實時傳遞；采用挖機立桿新工藝，提高特殊地形立桿效率和安全性等。
配電高級設計師蘇校冰指出，機械化新設備“小、靈、快”的特點，可以良好滿足復雜施工環境和嚴苛的技術要求，從而提高配網工程建設效率，同時還降低安全作業風險和人員數量，是電網工程建設發展的必然趨勢。
設計龍頭引領 邁進機械化施工遠景
基于前瞻性的預判，穩步推進機械化施工及設計向智能化、高效化、可持續方向邁進，廣州院謀劃布局、從幾個方向著手，以發揮機械化施工設計龍頭引領作用，加快推進“機器代人”步伐，拓展行業發展空間：
機械化施工設計人才隊伍的儲備，逐步加大機械化施工設計領域人才培養力度，通過基建工程歷練讓設計人才掌握技術創新方法、過程和思維方式，培養創新意識和創新能力，持續跟蹤國內外行業新動態。
開展標準機械化施工模式探索，在基建施工中摸索機械化的標準管理、設計、施工、設備等，持續提高施工效率和質量，降低成本和風險，搶占行業話語權，勘實機械化施工未來發展道路。
綠色低碳與機械化的緊密融合，盡量采用環保型施工材料和設備，減少施工過程對環境的污染和破壞，實現與環境和諧發展；積極推廣低碳施工技術，如節能型施工設備、低碳施工工藝等，降低施工過程中的能源消耗及碳排放，推動施工行業綠色低碳發展。
小型化、模塊化機械設備持續研發，綜合考慮現場需求，結合“產學研”模式持續研發適用于山區等特殊地形的機械化施工新技術、新工藝、新裝備，提高機械化施工的應用率。
展望未來，廣州院適應電網建設內外部資源和環境變化，將持續升級轉型機械化施工先進建造設備、智能建造方式，不斷強化設計統籌作用，提高建設工程質量和安全性能，為實現民族偉大復興中國夢提供質量支持，為加快電網轉型升級發展貢獻一份設計力量！
責任編輯：于學華
