電力工程建設(shè)可視化技術(shù)應(yīng)用分析

摘 要：電力工程建設(shè)作為電力系統(tǒng)的主要組成部分，可視化技術(shù)能否有效應(yīng)用于電力工程建設(shè)過程中受到廣泛關(guān)注與重視。就目前情況而言，伴隨多種軟硬件技術(shù)的不斷出現(xiàn)以及人們對電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行的要求不斷提高，可顯示龐大的工作量及可利用資源不足是其日漸突出的主要矛盾，如何使該問題得到有效解決是現(xiàn)階段電力工程建設(shè)的重要問題。作為先進技術(shù)之一，可視化技術(shù)可有效展示所需數(shù)據(jù)，并與自動化系統(tǒng)實現(xiàn)有機結(jié)合，在根本上解決資源不足等問題。本文就該問題進行簡要分析，以提出電力工程建設(shè)的可視化技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力；可視化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0050-02

引 言

基于目前電力系統(tǒng)高速發(fā)展的背景，信息儲存內(nèi)容也由以往單一性向還量化及多樣性發(fā)展。就日常生活中最為常見的故障、信息狀態(tài)及報警等據(jù)需要電力調(diào)度人員對信息的有效處理及電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)支持。怎樣通過精準的信息判斷，確定故障發(fā)生位置，以便技術(shù)處理，是現(xiàn)階段電力調(diào)度自動化系統(tǒng)需要具備的功能[1]。可視化技術(shù)主要基于計算機圖形方面發(fā)展而來，其可將比較枯燥、繁雜的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為清晰、明了的圖片或圖形，保障信息處理的及時性與正確性。

1 電力工程建設(shè)可視化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國電力工程從最初的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工以及后期的運行維護等均以實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，但從實際情況來看由于各階段數(shù)字化設(shè)計人員對整體項目的考究不夠沖充分，使得各階段項目在移交時數(shù)據(jù)所存問題較多、此案系連貫性較弱、數(shù)字化成果共享率低等。電力工程設(shè)計信息模式格式不具備統(tǒng)一性，且以往各階段數(shù)字化成果在存檔后未被有效采集，最終使各階段數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)信息孤島。

如今三維地理信息系統(tǒng)、三維仿真技術(shù)已經(jīng)處于成熟階段，在電力工程建設(shè)中，項目初期均會采用航空攝影測量技術(shù)構(gòu)建該工程的三維地理信息系統(tǒng)，此系統(tǒng)可將所建設(shè)位置的周邊（風(fēng)景區(qū)、規(guī)劃區(qū)、在建區(qū)、污區(qū)等）區(qū)域完成數(shù)字化轉(zhuǎn)換，再存入數(shù)據(jù)庫以三維形象呈現(xiàn)出來，為工程設(shè)計人員提供直觀、全面的區(qū)域形象，以確保選線的合理性與科學(xué)性[2]。多維平臺主要含括高程數(shù)據(jù)的影像資料、無坐標信息影像數(shù)據(jù)、坐標信息基礎(chǔ)第一信息數(shù)據(jù)、激光點云數(shù)據(jù)、踏勘數(shù)據(jù)及矢量地形圖等數(shù)據(jù)。設(shè)計人員可通過三維成像系統(tǒng)完成路徑選擇與操作，從根本上提高了野外選線效率。三維成像系統(tǒng)主要分為人工與智能交互兩種方式，人工路徑需由人工增加或刪減轉(zhuǎn)角樁的相關(guān)數(shù)據(jù)，進一步形成自動預(yù)覽相關(guān)的斷面；而智能交互方式可實現(xiàn)對需避讓區(qū)域進行有效設(shè)定，實現(xiàn)路徑最短化設(shè)定。

2 電力工程建設(shè)可視化技術(shù)的發(fā)展目標

只有建立信息模型才能從根本上實現(xiàn)信息共享，因而從可視化技術(shù)等層面作有效分析具有迫切性?？梢暬夹g(shù)可有效應(yīng)用于多維設(shè)計技術(shù)與信息模型技術(shù)中，以提高工程建設(shè)的效率及質(zhì)量。將物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)過程中，對各電力工程項目進行遠程可視化監(jiān)管，且從各個方面對建設(shè)現(xiàn)場進行有效監(jiān)督[3]。檢查次數(shù)的增多可在一定程度上對現(xiàn)場建設(shè)起到威懾作用，對違規(guī)行為進行有效遏制，最終提升現(xiàn)場管路效率?？梢暬夹g(shù)的有效應(yīng)用可將項目部分各管理人員據(jù)進行有效整合，利用可視化技術(shù)的集約管理作用將以往分布式管理方式進行取代，進一步實現(xiàn)管理人員的集約化運作，提高項目管理效率。此外，可視化技術(shù)的有效應(yīng)用可提高安全質(zhì)量管理水平，可視化技術(shù)可開展安全標準管理，保障電力工程設(shè)計圖紙以及實際施工方案可符合實際需求與工藝需求，進一步確保及時技術(shù)的安全性與可靠性。同時結(jié)合三維圖形完成設(shè)計，進行安全交底與施工安全交底，可保障交接工作的直觀性與生動性。應(yīng)用可視化技術(shù)可全天不間斷監(jiān)控工程施工現(xiàn)場各工序、各環(huán)節(jié)，對施工工藝進行管控與監(jiān)督，保障施工安全及施工質(zhì)量，使得電力工程在質(zhì)量、安全、進度等方面均可在可視化技術(shù)的應(yīng)用中得到顯著提升[4]?？偠灾?，伴隨現(xiàn)階段電力工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大以及可視化技術(shù)的深入運用，可視化技術(shù)應(yīng)具備快捷、方便等優(yōu)質(zhì)特點，以更好的幫助管理人員及時識別靜態(tài)及動態(tài)信息背后的運行模式，最終形成多種形式的可視化技術(shù)管理方案。

3 電力工程建設(shè)可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）

增強現(xiàn)實技術(shù)在虛擬現(xiàn)實基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新型技術(shù)，其主要通過計算機圖形計算與之模擬生成的信息增強體驗者對現(xiàn)實世界感知能力的技術(shù)，通過定位等處理方式將計算機生成的物體疊加及虛擬場景展現(xiàn)在現(xiàn)實場景中，以完成其對現(xiàn)實環(huán)境的模擬。且現(xiàn)實場景就在身邊，可進一步實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合，保障交互效果更為確切、自然。增強現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合了計算機圖形圖像技術(shù)與空間定位技術(shù)，就計算機圖形圖像技術(shù)而言，在體驗者戴上透明護目鏡后，增強現(xiàn)實技術(shù)通過都虛擬呈現(xiàn)的利用，將虛擬物體與現(xiàn)實世界放在同一空間內(nèi)，使體驗者獲得非常規(guī)體驗。該種增強信息可為虛擬物體也可為數(shù)據(jù)信息[5]。而空間定位技術(shù)由于人無時無刻不處于運動狀態(tài)，因此計算及根據(jù)其產(chǎn)生的增強信息也需具備作出相應(yīng)變化的能力，使得自身在現(xiàn)實基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的圖像與體驗者位置密切相關(guān)，當體驗者視野變化或位置變化時，以保障其可依靠三維環(huán)境作出實時、有效的調(diào)整。其決定此項技術(shù)必須得到計算能力支持，而三維環(huán)境系統(tǒng)可為計算機提供有效的虛擬信息，同時將此類信息調(diào)整至正確位置，完成現(xiàn)實與虛擬的有效結(jié)合。該技術(shù)的運用需結(jié)合定位傳感器、GPS及便攜式計算機系統(tǒng)。且增強現(xiàn)實技術(shù)的有效應(yīng)用可實現(xiàn)建筑師、設(shè)計師等所關(guān)心的戶內(nèi)型增強現(xiàn)實問題。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

就目前形勢而言物聯(lián)網(wǎng)必定屬于后信息技術(shù)時代的主要組成部分之一，其是基于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的物與物之間的網(wǎng)絡(luò)，主要目的是實現(xiàn)信息交互及互聯(lián)網(wǎng)延伸[6]。從根本上看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在感知技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)級識別技術(shù)等方面均有涉及，以利用數(shù)據(jù)自動化獲取與自動化分析的方式對人們生活方式進行改變。就物聯(lián)網(wǎng)在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用，可進行智能控制與智能標簽等方面的分析，智能控制是在網(wǎng)絡(luò)平臺與云計算平臺融合的技術(shù)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳感器對數(shù)據(jù)進行分析，得到結(jié)果。同時對數(shù)據(jù)處理予以主要決策，最終優(yōu)化及改善建設(shè)對象的目的，可應(yīng)用與智能交通及調(diào)節(jié)臺燈等方面。智能標簽一般是有效利用電力建設(shè)的特殊標志對物體數(shù)據(jù)進行有效傳輸，完成電力工程建設(shè)對象的區(qū)分，用此種方式提升電力工程建設(shè)質(zhì)量，可應(yīng)用于如IC卡、二維碼。

3.3 云計算

云計算屬于分布式技術(shù)，基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理功能，并在實現(xiàn)程序拆分后對子程序進行有效分析與處理，再選擇不同計算方式，將計算所得結(jié)果傳輸至用戶終端烯烴。云計算主要分為4個概念體系層，SOA構(gòu)建層、管理中間層、物理資源層及資源層。該技術(shù)一般應(yīng)用于圖像搜索方面，其利用自身視覺特性及圖像特性形成圖像檢索功能，為用戶提供檢索服務(wù)[7]。一般操作流程為：基于圖像類型、屬性、內(nèi)容等存在差異進行有效判斷，并與上下文本差異相結(jié)合，如顏色、關(guān)鍵詞、紋理等進行圖像檢索與提取工作。該技現(xiàn)階段主要存在兩種類選的應(yīng)用模式：①以谷歌、百度等為首的專業(yè)搜索引擎網(wǎng)站所提供的圖片搜索功能，該類搜索引擎搜索范圍廣、信息量龐大，可給予用戶更多的選擇。②專業(yè)圖像搜索網(wǎng)站，該服務(wù)主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)購物方面，其使得圖片搜索功能等趨于服務(wù)型，且該種模式下的圖片搜索精確性更高、方向性更強。

4 結(jié)束語

綜上所述，起步時間較晚使得我國電力工程建設(shè)事業(yè)在可視化技術(shù)應(yīng)用方面依舊處于萌芽時期，再加之相關(guān)數(shù)據(jù)缺乏規(guī)范化、統(tǒng)一化管理，使其不具備完整性與可靠性，導(dǎo)致目前可視化技術(shù)很難在電力工程建設(shè)事業(yè)中得以有效應(yīng)用。因此，電力部門應(yīng)逐步更新電力系統(tǒng)建設(shè)理念，通過強化電力工程管理實現(xiàn)其建設(shè)事業(yè)的科學(xué)性與有效性，同時對可視化技術(shù)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的問題予以有效解決，進一步實現(xiàn)提升電力工程建設(shè)水平的根本目的。

參考文獻

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收稿日期：2018-11-3

作者簡介：張錦銳（1984-），男，漢族，云南西疇人，工程師，在職研究生，主要從事電力基建工作。