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葛洲坝集团如何用AI解决超高建筑施工质量管控难、矿山调度效率低、安全监管覆盖不足问题的案例
📌 摘要
葛洲坝集团,部署无人碾压系统与AI智能体矩阵,解决超高建筑施工质量管控难、矿山调度效率低,安全监管覆盖不足的难题,实现大坝压实合格率98%、施工效率提升20%、矿卡作业时长提升12.5%。
📖 本案例根据 来自葛洲坝集团/湖北日报:60余款AI智能体上岗!葛洲坝集团给建筑施工安装"数字大脑"报道整理 · 查看原文 →
企业背景
中国能建葛洲坝集团有限公司(简称"葛洲坝集团")是中国能源建设集团的骨干企业,是国内水利水电工程建设领域的领军企业,业务覆盖水利水电、公路、铁路、市政、房建等多个工程领域。集团足迹遍布全国及全球40多个国家和地区,承建了包括三峡水电站、白鹤滩水电站在内的一系列大国重器。
建筑业是典型的劳动密集型行业,施工质量管控难、安全监管覆盖不足、机械调度效率低是行业痼疾。葛洲坝集团自2023年起全域推进"人工智能+"专项行动,累计研发上线60余款AI智能体,覆盖智慧办公、智能装备、智能施工、智能检测等全场景,为传统工程装上"数字大脑"。
遇到的问题
葛洲坝集团在大型工程施工中,面临三大共性挑战:
超高建筑施工质量管控高度依赖人工,精度难以保证。 以新疆大石峡水利枢纽工程为例,坝高247米(相当于80层楼),大坝碾压施工质量控制要求极高——压实不均匀可能导致渗漏甚至结构性风险。传统方式依赖人工操作压路机和控制碾压遍数,漏碾、过碾问题时有发生,且人工难以对施工质量进行实时评估。
矿山调度依赖人工经验,多台设备协调效率低。 在海南大岭建筑用花岗岩矿等项目中,多台无人矿卡需要协同作业,涉及装料、运输、卸料多个环节。传统调度依赖经验丰富的调度员,面对多台设备同时运行时的路径冲突和等待时间,调度效率低下,矿卡有效作业时长受限。
施工现场安全监管靠人工巡查,覆盖面窄、响应慢。 建筑施工现场作业面广、安全风险点众多,安全员数量有限,传统人工巡查方式难以实现全覆盖。违规操作(不戴安全帽、高空作业不系安全带等)发现滞后,处置往往不及时。
工程资料检索效率低,技术传承断层。 工程建设涉及大量标准规范、施工图纸、技术档案,工程师需要花费大量时间查找文件。资深工程师的经验难以系统化传承,年轻工程师遇到问题往往需要翻阅大量资料。
AI解决方案
葛洲坝集团系统性推进"AI+"专项行动,构建了两大核心技术体系:
无人碾压与智能施工系统: 在新疆大石峡水电站大坝施工中,自研智能碾压系统,融合北斗定位、多模态感知与智能算法。系统可自主规划碾压路径、调节激振参数、实时监控压实质量,碾压循迹误差不超过10厘米,超碾/欠碾/漏碾范围控制在5%以内,碾压遍数达标率100%,大坝压实均匀合格率突破98%,施工效率提升20%。
无人矿卡智能调度系统: 在海南大岭矿项目中,部署无人矿卡+机器视觉+云端调度系统。矿卡可自主完成装料、运输、卸料全套流程,全程无人值守;云端调度系统实时计算最优路径和多车协同方案,矿卡有效作业时长提升12.5%。
智慧钢筋加工厂: 在引江补汉、和襄高速等项目中投建智慧钢筋加工厂,实现钢材加工的自动化和智能化:人力减半,钢筋加工成本每吨节省180元,钢筋损耗率严控在0.5%至1%。
无人机智能巡检系统: 在内遂高速、巴万高速等项目中部署无人机巡检,可自动识别边坡裂缝、道路故障等十余种隐患,巡检效率翻3倍,人工巡检成本直接减半。
智慧管理智能体矩阵: 累计研发60余款AI智能体,包括金融保函审核、投标资质智能检索、招标文件解析等管理智能体,大幅提升管理效率。AI研发投入已达1.83亿元,是同类央企的2倍以上。
实施效果
葛洲坝集团AI智能体矩阵的规模化应用,带来了显著的量化效益:
| 指标 | 实施前 | 实施后 | 改善幅度 |
|---|---|---|---|
| 大坝压实均匀合格率 | 约90% | 突破98% | +8个百分点 |
| 施工效率 | 基准 | 提升20% | +20% |
| 碾压循迹误差 | 人工误差较大 | ≤10厘米 | 精准控制 |
| 矿卡有效作业时长 | 基准 | 提升12.5% | +12.5% |
| 钢筋加工成本 | 行业均值 | 每吨节省180元 | 显著降低 |
| 钢筋损耗率 | 行业均值约3% | 严控0.5%至1% | 大幅降低 |
| 无人机巡检效率 | 人工巡检基准 | 翻3倍 | +200% |
| 人工巡检成本 | 基准 | 直接减半 | -50% |
| AI研发累计投入 | — | 1.83亿元 | 行业领先 |
葛洲坝集团还计划2027年前完成核心施工设备智能化改造全覆盖,打造166个应用场景和28个高质量数据集。
技术解析
葛洲坝集团AI智能体矩阵的技术架构分为三层:
感知层: 综合运用北斗定位(精度厘米级)、激光雷达、工业相机、无人机等多源感知设备,实时采集施工现场的地理位置、物体形状、施工参数等数据。
平台层: 基于中国能建"融光"大模型框架,构建覆盖水利水电和建筑两大领域的AI能力中台。平台搭载深度求索(DeepSeek)、千问(Qwen)等17款主流大模型,累计提供超过100亿次智能词元服务。同时建立20P高性能算力平台,支撑AI模型的训练和推理。
应用层: 将AI能力封装为60余款标准化智能体,通过API和Web界面供各项目部调用。核心智能体包括:无人碾压控制智能体、矿卡调度智能体、无人机巡检智能体、安全行为识别智能体、文档解析智能体等。
经验启示
葛洲坝集团的实践,为大型施工企业AI应用提供了三点核心启示:
第一,"重器"先行,大型央企有责任为行业打造AI样板。 葛洲坝集团投入1.83亿元研发AI智能体,不是为了炫技,而是为了解决真实工程痛点。大国重器的建设,倒逼了AI技术的落地——没有最高的质量要求,就没有最精准的AI应用场景。
第二,"AI+装备"是智能建造的必由之路。 建筑业的人工成本持续上涨、"用工荒"问题日益突出,AI赋能施工装备(无人碾压机、无人矿卡、智能钢筋加工机器人)不是"未来愿景",而是"当务之急"。
第三,平台化思维让AI价值最大化。 葛洲坝没有每个项目单独研发AI系统,而是建立了统一的AI能力中台,60余款智能体可以跨项目复用。这种"平台+应用"的模式,大幅降低了单项目的AI应用成本。
企脉AI独家观点
葛洲坝集团的案例,揭示了大型施工企业AI转型最核心的逻辑:不是"AI取代工人",而是"AI延长设备寿命、降低安全风险"。
大石峡水电站大坝,坝高247米,碾压质量直接关系大坝安全。人工操作压路机,不可避免地存在疲劳和误差;但葛洲坝的智能碾压系统,可以连续24小时保持同一精度,且能识别出肉眼无法感知的"差点漏碾"。这意味着AI的价值不仅是"效率提升",更是"安全保证"。
更深一层看,葛洲坝的"数字大脑",本质上是将资深工程师的经验(判断什么时候该压、压几遍、什么参数最优)转化为算法和模型。这些经验过去依附于"人",现在可以依附于"系统"——即使资深工程师退休,AI系统仍然在岗。这是建筑行业AI应用最深层、也最被低估的价值。