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.國家管網集團北方管道公司

摘要：以中俄東線天然氣管道工程為例，介紹了智能管道建設過程中監理管理實踐。針對現場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、利用采集數據進行QHSE管控難度大等智能管道建設監理管理難點進行了詳細分析。提出了強化智能管道知識培訓、嚴把數據輸入關口、深入開發監理管理平臺、開展工況數據驗收等有效應對措施，以及保證工況數據實時可讀、開發監理平臺數據分析功能、執行竣工資料電子化、重視作業人員和施工單位信譽管理等建議。

關鍵詞：智能管道；工程建設；監理管理；監理平臺；數據采集

近年來，我國管道建設工程積極探索施工過程與信息技術相結合的施工管理新途徑， 2003年冀寧聯絡線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]。中俄東線是國內首條智能管道建設試點項目，其管理系統借助物聯網、云計算及人工智能技術，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量、進度、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

1.1  原有監理模式需要變革

中俄東線由視頻監控、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。對監理人員素質提出了很高的要求，同時也增加了日常工作量，引發了部分監理人員對新技術新方法的抵觸。如何盡快使監理人員從傳統的“巡視、平行檢驗、旁站”管理模式進入“借助智能工地進行項目監理”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操作人員使用掃碼槍（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。由于數據繁雜，現場操作人員出現漏掃、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、無損檢測數據、防腐數據等進行審核，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

監理單位自主開發的監理管理平臺及APP軟件與智能管道管理系統出發點不同，導致兩個系統互不銜接、數據不兼容，監理人員要在兩個系統平臺開展工作，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 “死”數據轉化為現場管控“活”數據，是監理管理需要攻克的難點。

2  改進提升監理能力的措施

2.1  強化知識和管理培訓

組織開展系列智能管道專項培訓。宏觀方面，講授智能管道發展歷程及智能管道優勢，加深監理人員對智能管道的理解；微觀層面，從現場設備工作原理、施工重點等方面，提高監理人員對現場的管控能力，將智能管道現場管理納入日常監理管理重點。

2.2  嚴把數據錄入關口

將二維碼、RFID、攝像頭、手機終端等設備列入每日檢查清單。現場審核所采集數據，施工完畢后數據同步至全生命周期數據庫進行二次審核，詳細檢查焊接、防腐施工數據以及相關影像記錄，保證數據錄入及時、真實、完整、準確。對施工機組實施視頻監控、GPS定位、視頻采集、VPN連接、現場電腦終端開啟遠程查看等，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。同時每個監理區段配備經過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行監督。

2.3  完善監理管理平臺功能

通過深度開發監理管理系統，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，充分發揮平臺管控作用。

（1）改進無損檢測管理流程。現場監理人員每日需接收施工承包商提交的焊口檢測申請，檢查確認后向無損檢測單位發出無損檢測指令，無損檢測單位評判完成后將報告反饋監理部門，過程中無損檢測工程師工作量很大。通過開發無損檢測模塊，實現了監理平臺無損檢測申請—指令—報告全流程在線流轉，同時自動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焊接情況，有利于降低監理人員的重復勞動，提升現場焊接質量監控水平。

圖 1 焊口缺陷統計功能

（2）提升QHSE管理水平。通過開發隱患辨識手機管理功能，實現了實時發送和閉合管理。現場監理人員可用手機直接發布辨識出的QHSE（質量管理體系）隱患，由監理部門確認并通知責任單位落實整改，整改完畢后由現場監理人員進行確認。該平臺對隱患類型、分布、趨勢進行自主統計和自動分析（圖 2），供監理人員找準管控重點。

圖 2 隱患辨識統計

（3）促進監理人員現場履職。通過開發監理人員定位統計功能（圖 3），如：①xx點xx分到達施工現場，附一張全景照片；②xx點xx分開展巡檢或關鍵工序監督檢查內容，附相應檢查照片；③xx點xx分離開施工現場，可不附檢查照片；④xx點xx分完成當日巡檢工作，開始返回監理部門。有效促進了監理管理與現場管理聯動，提高了信息共享程度和問題解決時效。

圖 3 人員定位統計

（4）全過程追蹤施工質量。通過開發施工質量報驗管理模塊，實現以下功能：詳細統計每個工序的質量驗收情況并自動分析；根據焊口號對應查驗該道焊口完成時間、管材情況、外觀質量情況及無損檢測申請、指令、報告，以及焊接影像資料；對防腐施工過程關鍵參數及質量驗收情況進行記錄；對返修、割口、剝離試驗等關鍵控制點設置專欄管理，并將影像資料及現場驗收情況上傳。質量報驗從焊口完成后進行跟蹤，彌補了全生命周期管理平臺的空白。

2.4  實現焊接質量線式控制

在傳統焊接質量檢查過程中，監理人員只能對焊接電流、電壓等關鍵參數進行瞬時點式管理，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，詳細記錄焊接過程中工藝執行情況，使焊口施工過程透明化。據此，監理人員到施工現場不僅可以對焊口的外觀質量進行檢查，還可以使用工況采集系統對焊接過程中的關鍵參數進行驗收，實現了焊接質量連續線式管理，有效提高了質量管理可靠性。

3  改進建議

3.1  工況數據實時可讀

目前工況數據未能充分發揮實時采集的功能和優勢。如果焊接作業人員在作業時能夠實時讀取工況參數，可據此實時調整焊接作業方式，提高焊接質量。監理人員可以實現傳統瞬時點式檢查到連續線式檢查的轉變，提高了施工過程監控程度，質量驗收的可靠性將會大幅提升。

3.2  開發數據分析功能

“全數字化移交，全智能化運營，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，對施工過程QHSE管控重視程度不足。監理平臺中的無損檢測管理、隱患辨識管理、質量驗收管理、進度管理、投資管理、設計管理等管理模塊均側重于過程控制，是對智能管道建設系統的有益補充。建議積極推動監理管理平臺數據分析功能開發，實現管道建設全過程監理管控。

3.3  竣工資料電子化

按照“現場采集、實時確認、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系統中將施工過程中采集的數據生成表單，使用移動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現竣工資料與施工過程同步完成，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。建議改進焊機數據存儲方式，統一數據格式，實現標準化數據管理。

3.5  重視施工單位和人員信譽評價

全生命周期管理平臺已建立了工程人員信譽評定體系和施工單位信譽評價體系。建議在后續項目招標時，據此對以往作業人員信譽和施工單位信譽進行評價，將其作為投標人業績信譽考評項目的重要組成部分，提升建設工程承包商對質量管理的重視程度，促進承包商自主管理和履職，保證工程質量。

 

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.

 

作者簡介：谷青悅，工程師，1988年生，2013年碩士畢業于哈爾濱工業大學工程管理專業，現主要從事石油天然氣建設工程項目管理工作。聯系方式：13911053979，13911053979@163.com。