李奎

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步，國(guó)家電網(wǎng)開始朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展。輸變電工程設(shè)計(jì)也應(yīng)用了很多新型設(shè)計(jì)技術(shù)，數(shù)字化三維技術(shù)就是其中之一，該技術(shù)不僅功能強(qiáng)大，還具有立體和智能化等優(yōu)勢(shì)，所以受到了工程參建各方的青睞?；诖?，本文對(duì)三維數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了闡述，對(duì)其在輸變電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并對(duì)應(yīng)用關(guān)鍵進(jìn)行了分析，希望可以給相關(guān)人士提供幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化三維技術(shù);輸變電工程設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

當(dāng)前智能電網(wǎng)創(chuàng)新觀念已經(jīng)成為人們共識(shí)，為了實(shí)現(xiàn)構(gòu)建智能電網(wǎng)的目標(biāo)，就要對(duì)輸變電工程設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行更新，而數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)不僅具有立體性，還具有先進(jìn)性，而且功能齊全，所以其在輸變電工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。為了促使該技術(shù)能夠發(fā)揮出更大作用，就要對(duì)其如何在輸變電工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行運(yùn)用進(jìn)行研究，對(duì)其應(yīng)用關(guān)鍵進(jìn)行分析。

1三維數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)介紹

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，信息技術(shù)變得越發(fā)先進(jìn)，出現(xiàn)了很多新型技術(shù)，如，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等，信息技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用范圍也變得越來越廣，新技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的重要力量。

隨著電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)要求的不斷提高，輸變電工程建設(shè)越是需要以工程數(shù)據(jù)為核心，互聯(lián)網(wǎng)+思想為指導(dǎo)，綜合運(yùn)用大、云、物、移等新一代信息化技術(shù)，打通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)審、采購(gòu)、施工、監(jiān)理、運(yùn)維、運(yùn)營(yíng)各環(huán)節(jié)信息化系統(tǒng)，構(gòu)成貫穿電網(wǎng)全壽命周期管理的數(shù)字化解決方案，從而全面提升電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)維管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)建立在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，是工程數(shù)字化建設(shè)中不可缺少的一部分。應(yīng)用該技術(shù)可以為設(shè)計(jì)人員專業(yè)間實(shí)現(xiàn)無縫配合，也可以為設(shè)計(jì)人員與其他工作人員進(jìn)行溝通交流提供便利，還可以讓設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)變得更加精準(zhǔn)，而且設(shè)計(jì)成果也變得三維可視，設(shè)計(jì)信息也可以實(shí)現(xiàn)共享。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要將各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息記標(biāo)記在設(shè)計(jì)圖紙上，還要對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)解釋，所以很容易導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)分離情況的發(fā)生。而且不同工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段和不同建設(shè)階段需要的數(shù)據(jù)信息也是不同，所以設(shè)計(jì)人員不僅要收集大量信息，還要對(duì)這些信息是否有效進(jìn)行分辨，這樣不僅會(huì)讓技術(shù)人員的工作量增加，還很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息失真或缺失的情況。而數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)可以有效解決上述問題，在建設(shè)階段可實(shí)現(xiàn)三維可視化交互、三維可視化施工模擬、項(xiàng)目4D動(dòng)態(tài)可視化管理，在運(yùn)維階段可實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)三維模型數(shù)據(jù)直接提取相關(guān)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持運(yùn)維可視化管理。真正實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)信息一次輸入，多專階段信息共享”。

2輸變電工程設(shè)計(jì)中數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2.1線路工程設(shè)計(jì)中數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用

線路選線是輸變電工程設(shè)計(jì)的重要組成，具有一定的復(fù)雜性，而且存在一定工作難度。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，工作人員需要依靠自身工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇線路路徑，然而這樣很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。將數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到線路選線中，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化選線操作，從而可以有效降低失誤率。對(duì)于那些路徑較長(zhǎng)、交叉跨越較多、房屋密集，而且經(jīng)過區(qū)域的地形復(fù)雜多變的輸電線路，使用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行線路選線不僅速度快，準(zhǔn)確性也更高。確定好線路工程的起點(diǎn)和終點(diǎn)以后，就可以通過數(shù)字化三維技術(shù)構(gòu)建線路經(jīng)過區(qū)域的三維地理數(shù)據(jù)可視模型，數(shù)字化三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以自動(dòng)選出多條合適路線，之后則需要人工對(duì)這些路線進(jìn)行智能優(yōu)化，而且設(shè)計(jì)人員還可以利用該技術(shù)計(jì)算出線路通過距離，這樣就可以快速判斷出這個(gè)距離是否為最近緩沖區(qū)距離，設(shè)計(jì)工作效率將會(huì)大幅增長(zhǎng)。

TLD數(shù)字化三維送電設(shè)計(jì)平臺(tái)就是一項(xiàng)數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件。它以開放平臺(tái)架構(gòu)為基礎(chǔ)，以工程數(shù)據(jù)為核心，面向可研、初設(shè)、施工圖全階段，集選線、設(shè)計(jì)、數(shù)字化移交于一體的完整解決方案。平臺(tái)專業(yè)間數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)了路徑設(shè)計(jì)、平斷面設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)、GIS展示等同步聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)和全專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。功能涵蓋了勘測(cè)平斷面設(shè)計(jì)、桿塔規(guī)劃、路徑設(shè)計(jì)、桿塔排位、電氣計(jì)算、金具組裝、附件配置、跳線設(shè)計(jì)、間隙校驗(yàn)、長(zhǎng)短腿及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)人員基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的多視圖同步設(shè)計(jì)，多專業(yè)協(xié)同作業(yè)，極大的提高了工作效率和準(zhǔn)確性。

2.2變電站工程設(shè)計(jì)中數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用

變電站的設(shè)計(jì)是更為復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，涉及專業(yè)多。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，設(shè)計(jì)人員在變電站選址階段需要反復(fù)到各個(gè)區(qū)域進(jìn)行變電站選址工作，在設(shè)計(jì)階段各專業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)需要人工傳遞到其它專業(yè)實(shí)現(xiàn)專業(yè)間配合，設(shè)計(jì)成品的校審流程也比較復(fù)雜。這此都嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)工作效率和設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。而數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員可以在航測(cè)三維數(shù)據(jù)成果基礎(chǔ)上開展選址，專業(yè)間提資和校審也在三維設(shè)計(jì)平臺(tái)上實(shí)時(shí)進(jìn)行，

設(shè)計(jì)進(jìn)度和設(shè)計(jì)質(zhì)量都得到顯著提升。

STD-R就是變電站數(shù)字化三維設(shè)計(jì)平臺(tái)之一。它是基于Revit平臺(tái)的變電站多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，三維技術(shù)為手段的數(shù)字化三維變電設(shè)計(jì)平臺(tái)。該軟件涵蓋了建筑、電所、給排水、暖通、結(jié)構(gòu)等多專業(yè)，提供了基于BIM的變電站設(shè)計(jì)解決方案，不僅可以讓設(shè)計(jì)結(jié)果更具準(zhǔn)確性，還可以實(shí)現(xiàn)三維可視和協(xié)同設(shè)計(jì)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行分享，而且在數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)的幫助下，設(shè)計(jì)成果將會(huì)變得更具細(xì)致性，還可以直接生成多種圖紙，這樣就可以實(shí)現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)目的和數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)要求。

3輸變電工程數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵

輸變電工程數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程是一次較大的技術(shù)革命，運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行輸變電工程設(shè)計(jì)有一些要點(diǎn)需要注意。當(dāng)前設(shè)計(jì)人員還處于學(xué)習(xí)適應(yīng)階段，只有不斷積累數(shù)字化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中注意合理運(yùn)用相關(guān)資源，靈活有效的管控好設(shè)計(jì)流程，才能使得變電站設(shè)計(jì)成果更符合實(shí)際使用需求。

第一，運(yùn)用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員是否可以熟練應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果造成極大的影響。這是因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)技術(shù)需要使用專門的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行操作，如果設(shè)計(jì)人員對(duì)于多個(gè)設(shè)計(jì)軟件都比較陌生，這就意味著他們不能對(duì)軟件進(jìn)行熟練使用，所以設(shè)計(jì)結(jié)果也會(huì)存在各種問題，甚至根本不能順暢完成設(shè)計(jì)工作。而且進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果業(yè)主更改了要求或是變電站相關(guān)基礎(chǔ)資料發(fā)生了改變等，設(shè)計(jì)人員也需要對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行改變，如果不熟悉數(shù)字化三維設(shè)計(jì)軟件各項(xiàng)功能，不了解軟件如何操作，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果不能滿足業(yè)主要求或是不能合理應(yīng)用相關(guān)資源。為此，設(shè)計(jì)人員需要積極學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用方法和技巧，對(duì)設(shè)計(jì)軟件功能進(jìn)行了解、熟悉，這樣才能順利完成利用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)變電站的任務(wù)。

第二，數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)畢竟只是一個(gè)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確性還是要重點(diǎn)依賴于輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。一是要提高地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精細(xì)度。地理信息數(shù)據(jù)對(duì)優(yōu)化站址落點(diǎn)、進(jìn)站道路方案和邊坡?lián)鯄υO(shè)計(jì)、線路工程避讓周邊建筑等具有決定性影響。設(shè)計(jì)人員要應(yīng)用好三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、高清數(shù)碼影像、4D數(shù)據(jù)和真三維模型等疊加數(shù)字高程模型和數(shù)字正射影像，從而形成準(zhǔn)確的立體三維可視化場(chǎng)景模型，才能利用三維測(cè)量成果，準(zhǔn)確地優(yōu)化站區(qū)豎向布置和線路路徑方案等關(guān)鍵指標(biāo)。二是要建立專業(yè)的族庫(kù)與工程數(shù)據(jù)庫(kù)，保證設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化。輸變電工程數(shù)字化三維設(shè)計(jì)是以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑材料、線路導(dǎo)線、桿塔、變電站電氣設(shè)備都在不斷更新?lián)Q代。為此，設(shè)計(jì)人員就需要及時(shí)擴(kuò)充和更新三維設(shè)計(jì)平臺(tái)的族庫(kù)與工程數(shù)據(jù)庫(kù)。只有在使用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)的過程中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，保持與俱進(jìn)和勇于創(chuàng)新的工作作風(fēng)，這樣才能高效完成輸變電工程設(shè)計(jì)工作，才能讓設(shè)計(jì)結(jié)果更加精細(xì)化以及更能滿足業(yè)主要求。

結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在輸變電工程建設(shè)多個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，而且未來其應(yīng)用范圍將會(huì)變得越來越廣，應(yīng)用深度也會(huì)不斷提升。隨著該技術(shù)的不斷普及，工程項(xiàng)目運(yùn)維管理部門以及資產(chǎn)管理部門也開始嘗試使用該技術(shù)進(jìn)行工作，這樣就可以讓工程整體效益變得更好?，F(xiàn)在各行各業(yè)都在朝著數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，電力企業(yè)也不例外，所以電力企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)和合理應(yīng)用各種先進(jìn)的技術(shù)，利用這些技術(shù)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)相比，數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)具有更多的優(yōu)勢(shì)，其不僅設(shè)計(jì)手段變得更加多樣，還可以解決很多傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)不能解決的問題，同時(shí)能夠讓業(yè)主獲得增值服務(wù)，所以其有著廣闊的應(yīng)用前景，甚至?xí)蔀殡娏ζ髽I(yè)未來發(fā)展的重要推動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜洋.變電站數(shù)字化三維設(shè)計(jì)在220kV變電站設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（35）：15-16.

[2]王偉.三維數(shù)字化技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2018（S2）：82-87.

[3]李思浩，孫建龍，周洪偉，周元強(qiáng)，周冰.變電工程數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的深入應(yīng)用研究[J].電氣技術(shù)，2018，19（03）：103-108.