这是一篇工程管理硕士论文代写范文，BIM;特高压输电线路;态势分析法;项目管理优化;建筑科学与工程;电力工业;计算机软件及计算机应用为研究论点。本文通过对 BIM 技术在输电线路工程项目管理中的应用进行研究与分析，并结合项目特点建立 BIM 模型，重点分析了在项目质量、进度、成本管理环节应用成效，并结合白鹤滩－浙江±800kV 特高压直流输电线路工程（鄂 1 标段）项目进行应用分析。
目录
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景电力工业与我国经济发展、能源优化配置等各个方面有着十分密切的关联。结合实际情况来看，我国各类能源十分丰富，但是能源分布却是十分分散的，且不同地区对能源的需求量也存在一定的差异，其中煤炭资源主要在我国西北地区广泛分布，大部分水资源都在藏、云等西部地区中分布，且负荷中心大多都位于沿海及南部地区中，针对这种情况，大力建设特高压输电线路工程项目来实现电力能源的远距离输送是非常重要的。特高压可实现能源的长距离、大规模、高效的配置，对我国能源的安全、高效、清洁供应作用突出。目前，国家电网公司非常重视特高压输电线路工程的建设，并以建设特高压电网作为其发展过程中的主要目标，最终建成我国西部地区、南部地区等各个地区相互同步的电网，同时与我国相邻的其他国家的电网之间有效互联，从而地好的建设全球能源互联网。国家电网数据显示，2021 年特高压工程累计线路长度进一步增加至 42156 公里左右，与 2020 年相比提高了 17.52 个百分点。从项目周期来看，特高压输变电工程从立项到建设整个周期一般为 2-3 年，随着新核准项目的推进，预计到 2025 年将突破 4 万公里。在特高压输电线路工程快速发展以及对特高压高度重视的条件下，为保证特高压输电线路工程项目顺利实施，促使经济快速发展、保护环境等各项目标顺利实现，就必须加强特高压输电线路工程的管理力度。BIM 技术主要是利用与建筑工程项目有关的各种数据信息为依据，建立相应的建筑模型，并将最终建立的模型应用于项目实施过程中，以保证工程项目顺利进行，目前BIM 技术已经被地泛的应用于建筑行业中，高效的促进了建筑行业的发展。
1.2 国内外BIM项目管理研究现状
当前，国外有关 BIM 技术在工程项目管理工作中应用的研究越来越多，研究内容包括以下几点：在工程进度方面，Tulke 和 Hanff 利用 BIM 技术建立了计量活动持续时间模型[1]，通过该模型的应用可对工程进度进行合理计划，使得与工程进度相关工作顺利进行；Lacouture 对 BIM 软件的功能进行详细阐述，并利用 BIM 技术对工程进度计划进行合理编制；Alvarado[2]对工程造价管理以及工程进度管理工作中 4D 以及 5D 技术的应用进行研究与分析，并结合具体案例，对 4D 以及 5D 技术之间相互集成并应用的方法进行详细介绍。在工程建设安全方面，在信息化时代背景下，越来越多国家及企业都大力研发信息化产品，并将这些信息化产品应用于工程安全管理工作中，一些相对发达的国家信息化发展较为迅速，因此最终研发出的信息化产品也更为完善、更为成熟，在工程项目中的应用比较多。比如，通过建立信息化管理系统，可以对工程施工过程中可能发生的安全事故、存在的安全隐患进行严格管理，以此指导工作人员采取相应的措施进行处理，提高工程建设的安全性，防止安全事故的发生。Salman[3]等结合具体实例，对 BIM 技术实际应用的风险、面临的挑战及技术利益等方面进行充分分析，最终发现将 BIM 技术应用于工程项目建设过程中可以有效提高安全效益。Tamera 等[4]认为，为了充分发挥 BIM技术优势，提高该技术的应用效果，需要不断完善与之相关的法律法规。在工程成本方面，Margarida[5]觉得在当前 BIM 技术的应用是非常广泛，并建立了网络建设系统，利用该系统使得工程建设施工单位追踪数据信息的能力不断增强，提高整体作业的质量与效率；相关人员提出将时间管理与工程成本管理充分结合的系统，并将其应用于工程项目规划及实际建设过程中，通过该系统的应用，使得时间参数与成本参数之间同步，以此建立相应模型，实现碰撞检测的优化。在工程质量方面，Pauwels 等[6]认为在工程项目开展的过程中应用 BIM 技术可有效管理工程建设施工过程中可能出现的风险问题，同时通过该技术的应用还可支持BIM-based 工具的应用，实现对风险问题的全面分析，以此及时发现并处理风险，降低工程建设的风险性，从而提高工程建设质量。总体来说，BIM 技术在工程项目进度管理、成本管理、质量管理等各个方面都发挥着非常重要的作用，该技术有很好的发展趋势[7]。
1.3 研究内容及方法
通过特高压输电线路工程的建设，可以进行远距离输电，从而实现能源的调整与优化配置以及对环境的保护。当前我国对于特高压输电线路工程建设十分重视，但是根据当前工程建设情况来看，还存在工作人员专业技术水平低、机械设备及施工方法比较落后等问题，对特高压输电线路工程建设造成严重的影响[19]。工程项目目标管理是特高压输电线路工程项目实施中的重要部分，管理的主要内容为安全管理、施工质量管理、施工进度管理以及工程成本管理等。为更具实践指导意义，本文以具体项目为例，建立该项目的 BIM 模型，并开展工程质量、成本、进度等管理优化。主要研究内容分为以下五个章节。第一章主要阐述研究背景，梳理国内外 BIM 技术相关研究现状，并明确了论文的研究内容和研究方法。第二章对输电线路工程项目管理进行综述，并对常见质量、进度、成本管控的特点、问题和办法进行重点分析。通过广泛收集 BIM 技术数据，对多种 BIM 建模软件进行态势分析，并根据输电线路工程项目特点，分析 BIM 技术在特高压输电线路工程项目管理中的适用性，最终选择出最适用的 BIM 建模软件。第三章对 BIM 技术在输电线路工程项目中具体应用思路与步骤进行详细介绍，结合项目管理需要建立相应的 BIM 模型，并对 BIM 技术在工程项目质量、成本、进度管理中的应用思路进行分析。第四章结合具体项目实例，将 BIM 技术在项目质量、进度及成本管理应用进行拓展和改进，同时根据第二章所讲述的的问题，对 BIM 技术的应用效果进行总结。第五章总结在特高压线路工程中应用 BIM 技术的主要结论，存在的不足与展望。
2 输电线路概述及BIM技术应用分析
2.1 输电线路工程项目概述
2.1.1 输电线路项目简介输电线路主要作用是输送和分配电能，连接发电厂与发电站，传输电能、进行联络。负责分配电能的电力线路，称为配电线路。国内输电线路主网主要由 110kV、220kV、500kV、660kV 等超高压线路和±800kV、1000kV、±1100kV 等特高压线路构成[23]。
2.1.2 输电线路项目的建设特征输电线路的设备构成比较简单，按照设备状态检修规定，输电线路主要划分为 7 个单位+1 个环境。输电线路工程项目建设的主要特点[24]有：（1）项目的不可复制性。从项目实施到竣工，没有完全相同的两个任务，也无法推到重来。线路工程项目具有空间固定性，设计路径确定后，实施过程中不能变动，否则会引起投资、工期得变更，对周围的规划与建设影响较大。（2）项目参建单位多。线路工程项目按施工过程分为基础、组塔、架线三个工序，因各工序特点差距较大，需要不同单位进行施工。此外，还有建设单位、监理单位、总包单位等。为保障施工得顺利开展，需要各方有效沟通。因各方立场和诉求不同，沟通难度较大。（3）施工周期长。由于工程规模大、工作量多、技术复杂风险高，建设周期一般为 1~2 年，由于施工不可控因素多，经常发生变更，对工程造价和工期影响较大。（4）本体质量要求高。输电线路作为民生重点工程，设计使用年限一般为 30 年，质量终身责任制。但因各种因素限制，施工质量很难保证 100%合格。（5）工程实施风险大。输电线路工程实施中的风险和危险性较大，因为线路工程全过程都有高处作业内容，而且路径跨度大、涉及范围广，造成与外界设施交叉跨越多，风险性较大。（6）受外界制约大。线路施工受各种水文地质因素影响，特别是外部协调环境严重制约工程进度。同样，工程施工产生的震动、噪音对周围也产生较大影响。
2.2 BIM理论概述
我国有关部门对 BIM 技术进行应用和开发时，BIM 技术是工程项目设计、建设以及管理过程中所采用的数据化工具，利用参数模型将工程项目相关的各种数据信息有效整合起来，并在工程项目设计、建设、维护等各个阶段中将数据信息快速传递，实现工程数据信息共享，使得工程相关工作人员可以充分掌握工程项目的实际情况，有效应对工程建设各阶段及各环节中存在的问题，同时还可促进参与工程项目建设的各单位间相互协调与配合，促进各项工作顺利且高效实施，有效提高工程建设质量与效率，缩短工程建设工期，降低工程建设成本，提高工程项目的经济效益[ 34]。
BIM 技术最早起源于美国，后逐步在英国、丹麦等多个国家发展起来。2011 年，英国政府及相关部门就对 BIM 技术进行充分研究，并对该技术的应用提出了明确的规定与要求。2006 年，我国香港开始利用 BIM 技术，并制定了 BIM 技术应用标准、应用指南等，有效促进了 BIM 技术的发展与应用。随着 BIM 技术不断发展，各行业都充分地意识到了 BIM 技术的重要性，特别是电力行业，在电力行业大部分工程项目开展的过程中都积极采用了 BIM 技术，比如变电站工程、上海容灾中心等等，BIM 技术的应用使得设计、碰撞检查、模拟等方面都得到优化与改进，取得一定成效，不仅有效提高了工程建设质量与效率，很大程度地减少工程施工工期，还降低了工程建设施工成本，使得工程整体效益有所提升。在建筑工程项目实施过程中应用 BIM 技术，使得建筑工程建设施工的整个过程更加规范、高效，工程质量有效提升，且工程建设成本及运营成本大幅降低。当前，各行各业、各部门及相关人员都十分重视 BIM 技术，推进了 BIM 技术更加广泛地应用，将 BIM 技术在工程项目管理等各个方面中的作用及优势充分发挥出来，促进现代化工业的建设与发展[35]。
2.3 BIM技术在特高压输电线路工程项目管理中的应用分析
2.3.1 BIM 技术在特高压输电线路工程项目管理中的适用性分析综上所述输电线路工程项目进度、质量、成本管理现状及常用管理方法，结合 BIM技术具备的协同性、可视化、三维模拟、数据关联一致性、完备性等特性，对输电线路工程项目管理的优势分析如下：（1）协同性输电线路工程项目复杂，涉及参建单位较多，特别是施工阶段需要良好的信息沟通方式，如设计与施工方的交流、总承包与分包、建设单位与总承包、监理与总承包单位
3 输电线路工程项目BIM模型创建与应用
3.1 BIM技术在输电线路工程项目管理中的应用思之间的交流。BIM 技术提供了信息交流平台，参建者实现协同工作，提高了信息传递的准确性和及时性。输电线路工程项目建设所涉及的专业种类多，传统的管理方式不能保障信息在各个专业间有效传递。BIM 技术实现了在各参建者间建立公用的信息交流平台，各方实现数据、信息共享，施工进度也可得到明显提高[ 41]。（2）可视化BIM 技术可以将线路本体及走廊环境立体展现给观众，可以实现不同结构之间的反馈性和互动性。施工全过程都是可视化的，可视化的效果应用为参建方之间的信息沟通，管理思路及要求传达提供了便利，为建设、设计、监理、施工单位创造了一个全过程可视化管理状态，管理质效明显提升[ 42]。（3）三维模拟校验BIM 技术可以通过虚拟仿真技术对项目全过程进行模拟，除了模拟线路本体模型，还可以借助软件分析功能对项目的连接、配合、电气间距进行校验，避免设计方案问题造成后期的返工，有利于保证施工质量。结合三维技术可以模拟各工序现场布置、施工工艺、高风险作业流程等，提高了工作沟通效率。输电线路工程项目出现问题多是由前期规划不合理，地质水文等条件不准确引起的，以往项目管理过程中都是出现问题后更及时补救，造成极大浪费。BIM 技术的模拟性和可视化，可实现施工前整体过程模拟，提前发现问题并采取措施，从而实现进度目标的有效控制。（4）数据的关联一致性项目设计模型中各项数据互相关联，当参数调整后其他参数信息也及时自动调整，更新完善设备材料相关数据，其关联和一致性的功能，能实现过程中的变更数据及时调整。输电线路工程管理过程复杂，过程中涉及计算内容也较多，包括施工过程受力分析计算以及设计变更引起的工程造价的变化等，降低了人工计算量，准确率得到保证，有利于控制工程成本。
3.1.1 BIM技术应用思路
3.1.2 BIM技术应用步骤
3.2 输电线路工程BIM模型应用框架
3.3 基于BIM技术的输电线路项目管理
3.3.1 基于BIM技术±800k V输电线路管理内容
3.3.2 BIM技术在质量管理中的应用
3.3.3 BIM技术在进度管理中的应用
3.3.4 BIM技术在成本管理中的应用
4 案例分析
4.1工程项目成本管理（1）三维辅助通道树木清理在树木砍伐方面（特别在砍伐量、砍伐许可等限制条件下），利用雷达数据高精度、高密度的特点，能再现树木等真实实体，通过倾斜摄影及激光雷达技术[50]，在三维模型上也可以判断出林木的分布情况、植被高度，精确地面高程等信息。再根据树种情况，叠加林木自然生长高度建模，通过空间计算分析可直观地判断需砍伐植被的位置，通过标示林木砍伐区域、树种和林木密度，软件可自动计算林木砍伐数量[51]。
4.2 BIM 技术应用总结与改进措施应用效益采用 BIM 技术后，项目施工管理的各方面都得到改进和提升。其中，进度工期压降如上所述，总结 BIM 技术应用前后输电线路施工工期对比如图 4-28 所示。经济效益方面总结如下，基础施工阶段压降管理成本 268 万元，杆塔组立阶段全线路铁塔吊装作业节约 380.6 万元，张力架线阶段较以往同规模工程节约设备租赁费约 843 万元，全过程累计增加经济效益约 1491.6 万元。此外，施工单位的管理效益、社会效益及对公司长期发展都有长足的提升。采用 BIM 技术后，施工单位内部工作对接的沟通效率和管理质量得到明显提升，避免沟通不明确造成的返工问题，施工进度的大幅提升，也有效降低了该项目的管理成本，施工单位整体管理效益得到较大改善。采用 BIM 技术有效提升施工速度、提前 2 个月竣工，山区施工环境复杂，通过提前模拟合理组织，克服重重困难、未发生人身安全事故，公司企业形象得到明显提升，为公司进一步打开湖北电网建设市场奠定基础。结合 BIM 技术三维成像，精准确定树木砍伐量和占地范围，提前进行民事协调，未发生因占地、砍树等民事问题引起的社会纠纷，也未因多砍、乱砍树木造成环境破坏等，社会效益也进一步提高。
4.3. 改进措施输电线路工程项目管理涉及方面很多，施工阶段也包括安全、技术、质量、进度、信息、成本等方面。本文主要是对质量、成本和进度三方面进行问题改进总结，分析的不够全面、充分。此外，因输电线路长、周边环境复杂，材料、设备、工器具较多，全部完成三维建模工程量巨大，本文主要把代表性的工序环节及材料进行模拟，全线路三维模拟应用不够充分。
5 结论与展望
5.1 主要研究结论
在 BIM 技术快速发展下，各领域都充分认识到 BIM 技术的重要性，加强了 BIM 技术的研与应用。本文通过对 BIM 技术在输电线路工程项目管理中的应用进行研究与分析，并结合项目特点建立 BIM 模型，重点分析了在项目质量、进度、成本管理环节应用成效，并结合白鹤滩－浙江±800kV 特高压直流输电线路工程（鄂 1 标段）项目进行应用分析，主要得出以下结论：（1）通过梳理国内外 BIM 技术在项目管理中应用现状，结合当前输电线路工程项目管理现状与难点问题进行分析，验证 BIM 技术在输电线路工程项目管理的适用性，并应用态势分析法对比、分析多种 BIM 软件，确定道亨软件在输电线路工程项目中较为适用。（2）结合输电线路工程项目管理现状及 BIM 技术特性，研究确定了 BIM 技术在输电线路工程项目管理中应用的具体思路与实施框架，在工程项目质量管理中重点分析解决施工图纸的校验、人员交底、培训、架线施工中关键步骤计算与校核等问题，在进度管理中重点分析解决整体规划施工进度、运输道路和索道、优化现场布设及模拟改进各工序施工工艺等问题，在成本管理中重点分析解决建场费控制、提高工程量计算质量与效率、优化和节约工程成本等问题。（3）以白鹤滩－浙江±800kV 特高压直流输电线路（鄂 1 标段）项目为例，通过BIM 模型对该项目管理中现场布设、施工方案、临时占地等相关内容进行模拟与优化，并总结分析了该技术对质量管理、进度管理、成本管理过程中常见问题的解决和取得经济成果。应用 BIM 技术是十分可行的，该技术应用产生的经济效益、管理效益及社会效益以及对公司长期发展都有长足的提升。本文提到的模型创建方法及应用情况可为输电线路工程项目模型建立提供一定的参考价值。
5.2 不足与展望当前，BIM 技术在输电线路项目相关应用较少、输电线路项目建模工作复杂、BIM应用不够成熟，笔者时间、能力水平有限，本文还存在一定的不足，具体为以下内容：（1）当前 BIM 技术在输电线路工程项目中应用的实际案例还相对来说比较少，对相关资料的采集以及对 BIM 技术在输电线路工程项目中应用的深入研究不尽完善。（2）本文中的特高压输电线路工程项目施工工序较多、输电线路长度较长，且工程建设过程中会跨越多个地区，工程量大，建模工作具有较大的难度，受到 BIM 软件应用能力等多种因素的影响，所建立的三维模型及其应用还需进一步完善。（3）因 BIM 技术辅助输电线路工程项目管理处于起步阶段，实际管理过程中各岗位应用适应性、应用效果没有充分发挥出来。部分项目管理人员对输电线路三维设计及成果应用的价值还有疑虑，特别是老师傅习惯按经验推动工作，需要进一步探索实践充分利用数字化设计成果挖掘 BIM 技术过程管理价值。在未来研究与工作中，将进一步加强 BIM 技术在输电线路工程项目管理应用的研究，积极促进 BIM 技术在电力建设行业中的发展与应用。此外，三维数字化设计不同专业软件产权等问题，现行的三维设计平台对不同专业计算软件兼容性较差，对模型结果、计算结果的导入不够智能化，增加较大了工作量，建议电网建设、设计、施工单位及时沟通各大软件开发商，统一相关行业标准增强不同软件的兼容性，丰富输电线路项目施工管理相关功能。
参考文献略