電力工程建設(shè)可視化技術(shù)應(yīng)用分析

白寶軍　楊旸

摘 要：電力系統(tǒng)作為電力工程建設(shè)的核心內(nèi)容，促使可視化技術(shù)在電力工程建設(shè)中的作用越來(lái)越大。近年來(lái)，基于電網(wǎng)建設(shè)軟件、硬件等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，可全面實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中采集工作。以電力工程建設(shè)可視化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，對(duì)電力工程建設(shè)可視化技術(shù)具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：電力工程；可視化技術(shù)；三維仿真技術(shù)；GIS技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.152

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)GIS技術(shù)、三維仿真技術(shù)已成熟，基于高壓輸電線(xiàn)路電力工程建設(shè)項(xiàng)目，已在線(xiàn)路規(guī)劃區(qū)和風(fēng)景區(qū)、污染區(qū)等敏感地界實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)三維成像的目標(biāo)，便于設(shè)計(jì)人員直觀(guān)、多維度地觀(guān)測(cè)電力工程建設(shè)現(xiàn)狀。多維度平臺(tái)涉及地理數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、矢量地形圖以及云數(shù)據(jù)等。

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

1.1 電力工程建設(shè)特性

電力工程主要以控制線(xiàn)為前提，通過(guò)計(jì)劃和組織、控制與協(xié)調(diào)等手段的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)目標(biāo)，并對(duì)其采用全過(guò)程監(jiān)管的方式，即電力工程建設(shè)管理。其中，電力工程管理涉及安全管理和質(zhì)量管理、造價(jià)管理、計(jì)劃管理、技術(shù)管理與信息管理、項(xiàng)目協(xié)調(diào)以及工程招投標(biāo)管理等。而電力工程建設(shè)可對(duì)輸電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理實(shí)施有效控制，不僅可落實(shí)可視化技術(shù)及軟件選擇的重要性，還可為電力工程建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)參考，也可對(duì)數(shù)據(jù)上傳、通信等環(huán)節(jié)起到制約作用。

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

現(xiàn)階段，國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)已從規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)層面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展，但因?qū)?shù)字軟件認(rèn)知和應(yīng)用的誤區(qū)，致使電力工程建設(shè)面臨數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度低、信息連貫性差等問(wèn)題。對(duì)于信息模型，從整體上來(lái)看，電力工程建設(shè)信息模型差異較大，雖然在某些環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)字化軟件予以利用，但僅以檔案存儲(chǔ)的功能存在，甚至針對(duì)重難點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，數(shù)據(jù)信息仍以人工錄入為主，導(dǎo)致“信息孤島”現(xiàn)象的出現(xiàn)。

對(duì)于信息建模和交換，電網(wǎng)信息模型具有抽象性特點(diǎn)，可對(duì)整體電力工程信息予以記錄和存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)“即插即用”和“無(wú)縫鏈接”的目的。

1.3 可視化功能需求

電力工程建設(shè)宗旨為對(duì)空間范圍內(nèi)電力線(xiàn)路、通訊線(xiàn)路實(shí)施有效管理及組織，并以地理環(huán)境和氣候變化為前提，便于為后期輸電線(xiàn)路的建設(shè)提供參考。其中，關(guān)于電力工程建設(shè)可視化技術(shù)功能需求，可從以下幾點(diǎn)予以闡述：①管理能力。通過(guò)可視化系統(tǒng)的構(gòu)建，利用專(zhuān)人值班和實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息實(shí)施全方位監(jiān)督，從而避免電力工程建設(shè)不規(guī)范行為的發(fā)生，用以提升電力工程管理水平與質(zhì)量。②管理效率。業(yè)主以可視化系統(tǒng)為核心，對(duì)電力工程進(jìn)行有效整合，即由分布式處理演變?yōu)榧s處理，從而在真正意義上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目集約運(yùn)作的目的。③安全質(zhì)量。依據(jù)可視化技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)施工圖紙的系統(tǒng)化分析，將施工危險(xiǎn)系數(shù)控制最低界限，并以三維圖形作為設(shè)計(jì)交底準(zhǔn)繩，使電力工程安全質(zhì)量管理工作處于受控范圍。

2 電力工程建設(shè)可視化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 可視化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

關(guān)于可視化技術(shù)應(yīng)用分析，主要涉及信息交互、質(zhì)量控制兩方面。前者主要將CIM（公共信息模型）作為信息交互媒介，通過(guò)模型包和模型內(nèi)容的融合編制建模語(yǔ)言，以此達(dá)到電力工程建設(shè)數(shù)據(jù)信息交互的目的，其中，CIM模型包包括核心包和拓?fù)浒?、SCADA包、電線(xiàn)包與保護(hù)包、財(cái)務(wù)包以及量測(cè)包；后者主要以AR技術(shù)（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，Augmented Reality Technique，簡(jiǎn)稱(chēng)AR）、可穿戴技術(shù)（Wearable technology）為基準(zhǔn)，對(duì)電力工程建設(shè)安全事故予以模擬/預(yù)判，在加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)防控的同時(shí)，保障事故人員的生命安全，尤其是針對(duì)高危和高空作業(yè)人員，應(yīng)定期開(kāi)展無(wú)風(fēng)險(xiǎn)安全培訓(xùn)工作。

2.2 云計(jì)算

云計(jì)算（loud computing）作為分布式技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理功能為前提，通過(guò)程序拆分的方式對(duì)子程序進(jìn)行分析與處理，并通過(guò)特定計(jì)算方式選擇，將數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸至用戶(hù)終端系統(tǒng)。云計(jì)算分為4個(gè)概念體系層，即管理中間層、SOA構(gòu)建層、資源層以及物理資源層。云計(jì)算技術(shù)主要在圖像搜索（Image Indexin）中較為常見(jiàn)，其利用圖像/視覺(jué)特性，為用戶(hù)提供圖像檢索服務(wù)。具體操作流程為：結(jié)合圖像類(lèi)型、分類(lèi)、屬性、內(nèi)容和形式的差異，對(duì)其進(jìn)行判斷，并利用上下文本（context）的差異，比如關(guān)鍵詞、顏色、形狀和紋理等信息完成圖像提取工作。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）屬于當(dāng)前信息技術(shù)的重要組成核心，主要利用互聯(lián)網(wǎng)物、物間相互溝通的方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)延伸、信息交互的目的。從本質(zhì)上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及感應(yīng)技術(shù)和感知技術(shù)、識(shí)別技術(shù)，利用數(shù)據(jù)自動(dòng)化獲取與分析的方式改變?nèi)藗兊纳罘绞?。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力工程建設(shè)中的應(yīng)用，可對(duì)智能標(biāo)簽、智能控制兩種模式進(jìn)行分析。智能標(biāo)簽是指利用特定電網(wǎng)建設(shè)對(duì)象的標(biāo)識(shí)（RFID、NFC和二維碼等技術(shù)）完成物體數(shù)據(jù)傳輸，便于電力工程建設(shè)對(duì)象的區(qū)分，以此推進(jìn)電力工程建設(shè)質(zhì)量的提升；智能控制是指基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與云計(jì)算平臺(tái)的融合，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)其信息處理實(shí)施決策，用以達(dá)到建設(shè)對(duì)對(duì)象優(yōu)化及改善的目的，比如調(diào)節(jié)臺(tái)燈、智能交通等。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，因國(guó)內(nèi)電力工程建設(shè)事業(yè)起步時(shí)間相對(duì)較晚，導(dǎo)致關(guān)于可視化技術(shù)的運(yùn)用仍處于萌芽時(shí)期，加之可靠性、完整性、規(guī)范性以及統(tǒng)一性可視化系統(tǒng)的缺失，導(dǎo)致當(dāng)前電力工程建設(shè)可視化技術(shù)難以落于實(shí)處。對(duì)此，電力部門(mén)應(yīng)逐漸加大電力系統(tǒng)理念的更新工作，通過(guò)對(duì)電力工程管理有效性與科學(xué)性的強(qiáng)化，對(duì)其可視化技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題予以有效控制，從而實(shí)現(xiàn)電力工程建設(shè)水平全面提升的目的。

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〔編輯：張思楠〕