案例摘要
本项目围绕“进度—质量—投资—档案”的“四同时”管理理念，融合5G、云计算、大数据、BIM等技术，构建“1+2+N”智能建造管理系统，实现西藏高海拔地区水电工程建设的数智化突破。重点攻克三大方向：基础软硬件支撑体系、智能化管控技术、电子文件单套制归档技术，填补了高原环境下水电工程智能建造的空白。
1.实施背景
目前，水电智能建造领域，国内主要聚焦于智能碾压、温控等施工工序的智能化，国外则普遍采用商业软件进行进度管理。然而，现有研究多忽略了高海拔恶劣环境下，施工现场基础设施与进度、质量、投资、档案等各管理环节的智能化联动。本项目依托的西藏JX水电工程，正面临自然环境极端、人机效率低下、网络设施薄弱等多重挑战，且水电工程单套制数字化档案管理尚无先例，实现少人化、优质高效的数智化工程建设面临全新挑战。
2.实施目标
本技术研制目的如下：
（1）针对西藏地区网络设施薄弱的现状及数据高效计算共享、系统快速开发和部署的需求，建立水电工程的“5G+云计算”及国产化快速开发平台的基础软硬件支撑体系。
（2）针对水电工程具有建设范围广、参建方众多、管理协调难度大、管理内容复杂的特点提出基于“BIM+四同时”管理理念的水电工程智能化管控关键技术体系。
（3）针对水电工程档案管理不规范、移交费时费力的难点，建立水电工程全业务全过程原生电子文件单套制电子归档关键技术体系。
3.建设内容
创新点一：首次建立了西藏地区水电工程“5G+云计算”及国产化快速开发平台的基础软硬件支撑体系
（1）首次在西藏地区建设了水电工程5G独立专网通信设施
针对高山峡谷地区网络覆盖差、传输不稳定等难题，西藏水电工程首次建成5G独立专网，实现现场5G网络全覆盖，保障了数据实时可靠交互。依托5G大带宽、低时延、广连接特性，该专网贯通了“人、机、料、法、环”全生产要素，支撑海量数据高速传输、现场动态实时监控与大规模设备接入。通过网络切片技术，可划分多个独立的5G虚拟专网，为不同业务提供定制化服务，满足多样场景下的安全隔离与性能需求。
（2）首次在西藏地区研发了水电工程云边协同方式的工程数据中心系统
针对水电工程数据量大、关系复杂的难题，基于统一数据交换理念，项目在西藏地区首次采用云边协同的去技术化平台架构，研发了工程数据中心系统。该系统实现了从数据采集、存储、编码到服务、监控的全流程功能，能够统一存储、分析与展示结构化、半结构化及非结构化数据，并通过标准接口实现建设期大数据的交换共享。平台提供了数据挖掘、应用开发及与边缘侧互联互通的核心能力。其遵循一站式大数据集成开发思想，提供了覆盖数据采集、加工、存储、交换、共享、建模、分析到展示的全链条可视化开发工具与环境，显著降低了数据利用的技术门槛，实现了数据应用的“去技术化”。
（3）研发了水电工程建设管理国产化低代码快速开发平台
面向大型水电工程智能化应用场景研发了“一体开发平台、三维场景技术、多终端系统”的国产低代码快速开发平台，提出了水力发电企业集团化的多层级权限管理、基于WBS的可视化业务编排和业务流自驱动、可切换算法的数据加密等关键技术，解决数字化平台多门户、多层级开发难题，满足水电工程行业数字化系统的高性能和高安全性开发需求。基于国产信创要求，从开发底层适配了国产数据库、操作系统、CPU芯片，提高了系统开发、部署、迭代、维护的效率，提升了系统研发的技术先进水平。
创新点二：首次提出了基于“BIM+四同时”管理理念的智能建设管理关键技术体系
（1）提出了“1+2+N”数智化水电工程建设平台架构
针对数据孤岛丛生、系统烟囱林立、跨阶段协同低效的难题，提出了服务于工程全生命周期的“1（数智化建设管控平台）+2（5G专网+数据中心）+N（专业子系统）”的总体架构，通过统一的数据标准、服务接口、安全协议进行深度集成，实现了水电工程基础设施、管理平台、专业子系统的有机融合。
“1+2+N”数智化水电工程建设平台总体架构
（2）建立了适用于水电工程的数据编码规则和映射体系
针对水电工程项目管理过程中多源异构数据难以融合、集成和分析的问题。建立了适用于水电工程建设全过程的“三维模型-业务数据”编码体系，基于各业务要素数据的典型特征标准化模型及数据的编码规则，高效、集约地实现了数据挖掘及数据分析的过程；首次提出了基于标准编码体系下水电工程“一对一、一对多/多对一、多对多”的编码映射规则体系，建立了“模型-模型、模型-数据、数据-数据”之间的编码映射关系，实现了信息的高效交换和实时共享，确保了信息的准确性和一致性，为提高“四同时”管理的数据分析和决策支持能力打下可靠的数据基底。
（3）研发了基于“四同时”管理理念的智能建设管理平台
基于水电工程“进度-质量-投资-档案”的四同时管理理念，研发了“业务互联、逻辑互通、数据智算”的智能建设管理平台，建立了基于三维BIM模型的进度管理、质量管理、计量结算、物资核销、投资分析、电子归档的关键技术体系，实现了开工方可验评、验评方可计量、计量自动结算、结算自主分析、文件自动归档的一体化管控过程，提高了大型水电工程建设智能化管控水平。
“四同时”管理整体技术路线图
创新点三：建立了水电工程全业务全过程原生电子文件单套制电子归档关键技术体系
（1）建立了业务数据与档案分类的映射关系
针对水电工程各业务模块电子文件分类与电力行业档案分类体系不匹配及系统生成的海量电子文件孤立、分散的现状，通过分析不同电子文件属性、来源、关联关系等关键信息，建立了水电工程全业务电子文件与档案分类的映射关系，为大规模业务数据自动分类和整理、电子文件自动归集奠定了基础。
（2）研发了全业务全过程电子文档自动归集与元数据封装技术
针对水电工程电子文件复杂、分散、动态、多态及元数据差异较大等特征，基于电子档案归档规范命名、自动编号、组件关联、件内排序等要求，融合电子文件与档案分类映射体系，研发了全过程电子文件自动归集技术，首次将水电工程关键业务和档案属性元数据统一封装并进行归档，创新了元数据封装管理模式，为实现水电工程单套制电子归档提供了技术支撑。
（3）提出了水电工程“标准化版式文件+全过程可信校验+全流程元数据封装+多阶段四性检测”的单套制数字档案管理技术
针对电子文件长期保管中格式不一、真实性存疑、传输易丢失篡改等问题，提出了一套单套制数字档案管理技术。该技术通过采用标准化版式文件保证格式统一与长期可读，实施全过程可信校验确保操作真实与责任可追溯，进行全流程元数据封装实现文件与属性、业务数据的深度绑定，并在关键环节执行多阶段四性检测，从而形成“标准化版式文件+全过程可信校验+全流程元数据封装+多阶段四性检测”的完整体系。此项技术实现了水电工程全业务全过程原生电子文件的单套制归档，具有开创性意义。
4.实施效果
JX水电工程建成5G独立专网后，工程现场网络传输速度提升90%；建成工程数据中心后，数据处理效率提升80%；应用自主研发的国产低代码开发平台后，系统研发及部署效率提升60%。应用数智化建设管控平台后，提高了工程建设施工质量，质量验评优良率达到98%；提升了工程建设投资管控能力，节约投资1.38亿元，达13.75%，投资管控效果显著。项目开创了西藏地区水电工程单套制电子归档先河并通过国档局第三批电子归档试点项目验收，档案电子化率达80%，归档效率提升200%。
完成单位：华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司街需水电建设分公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
完成人：严冬、岳超、范志勇、崔健