三維數(shù)字化技術(shù)在輸電線路工程中的應(yīng)用研究

潘旭

摘要：輸電線路工程是支撐國家實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的重要工程，通過助力三維數(shù)字化技術(shù)與輸電線路工程相結(jié)合，能夠讓輸電線路工程的各項(xiàng)工作變得更加簡單。本文通過對(duì)三維數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行研究，并結(jié)合實(shí)際對(duì)輸電線路工程三維數(shù)字化技術(shù)提出個(gè)人看法，希望為關(guān)注三維數(shù)字化技術(shù)與輸電線路工程的人群提供參考。

關(guān)鍵詞：三維數(shù)字化;輸電線路;數(shù)字化發(fā)展

引言：

信息技術(shù)的發(fā)展為輸電線路工程提供了更為廣闊的發(fā)展空間，三維數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)不僅提高了輸電線路工程的工作便捷性，還進(jìn)一步提高了輸電線路工程的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，有必要對(duì)輸電線路工程中的三維數(shù)字化進(jìn)行研究，以此來發(fā)揮出三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)有的價(jià)值。

一、三維數(shù)字化技術(shù)綜述

三維數(shù)字化技術(shù)在很多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用，而且還獲得了非常好的使用效果。在輸電線路工程中，通過加強(qiáng)對(duì)于三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，同樣能夠有效提高工程質(zhì)量。三維數(shù)字化就是利用三維軟件、設(shè)備來開展模型建立、分析等數(shù)字化操作，通過獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并針對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工與拼湊，能夠在建模的過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集與管理，經(jīng)過整合的數(shù)據(jù)可以在貼圖、渲染過程中生成三維數(shù)據(jù)模型，相較于傳統(tǒng)二維數(shù)據(jù)，三維數(shù)字模型將會(huì)更好的呈現(xiàn)出輸電線路工程的實(shí)際情況，進(jìn)而為后續(xù)的作業(yè)決策提供更多幫助。

三維數(shù)字化在輸電線路工程中的主要優(yōu)勢(shì)如下：第一，提高精細(xì)化管理水平。采用協(xié)同設(shè)計(jì)能夠減少出錯(cuò)率，而且在較為全面的數(shù)據(jù)模型中，還能夠更好地完成對(duì)工程造價(jià)的精準(zhǔn)控制。第二，設(shè)計(jì)高效化?？梢暬Ｐ湍軌蜃寴I(yè)主更為直觀的理解設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)而提高各個(gè)單位相互之間的溝通，項(xiàng)目管理也將變得更加高效。第三，全生命周期應(yīng)用。所有三維數(shù)字化模型以及輸電線路信息都可以實(shí)現(xiàn)永久保存，在輸電線路工程投入使用后，在運(yùn)維、改擴(kuò)建等環(huán)節(jié)中都可以利用三維數(shù)字化模型來進(jìn)行管理。

二、輸電線路工程中的三維數(shù)字化平臺(tái)架構(gòu)

在數(shù)字化平臺(tái)設(shè)計(jì)過程中，從總體架構(gòu)思路的角度出發(fā)，平臺(tái)設(shè)計(jì)需要采用三維技術(shù)與虛擬數(shù)字化技術(shù)來完成組合模擬分析，數(shù)字模型的數(shù)據(jù)化程度增加將會(huì)促使像素有所提高，進(jìn)而讓輸電線路工程呈現(xiàn)出三維效果。在三維效果的影響下，輸電線路的可視化程度、共享能力將會(huì)增加，通過采用三維數(shù)字化進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，可以有效提高設(shè)計(jì)時(shí)的合理性。在開發(fā)數(shù)字化平臺(tái)時(shí)，可以將平臺(tái)功能劃分為基礎(chǔ)功能、拓展功能兩種，其中基本功能需要滿足簡單的功能需求，例如工程量統(tǒng)計(jì)、碰撞檢測(cè)等，而拓展功能則要在基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)數(shù)字化協(xié)同管理，然后強(qiáng)化仿真分析、引入專家模式來完成輔助決策等功能，進(jìn)而提高輸電線路工程質(zhì)量[1]。

為了將三維數(shù)字化全面融入到輸電線路工程中，應(yīng)該注意構(gòu)建數(shù)字化平臺(tái)，該平臺(tái)能夠完成數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)與共享，功能性較強(qiáng)的數(shù)字化平臺(tái)可以在訪問的過程中實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、自動(dòng)化設(shè)計(jì)，在保證設(shè)計(jì)合理性的同時(shí)提高規(guī)劃設(shè)計(jì)效率。在業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要涉及很多的學(xué)科技術(shù)，通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，然后對(duì)數(shù)據(jù)與軟件進(jìn)行整合，全面圍繞電網(wǎng)設(shè)計(jì)來開展業(yè)務(wù)管理，這樣便可以讓三維數(shù)字化技術(shù)在輸電線路工作中發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。在數(shù)字化平臺(tái)中，還可以對(duì)遙感、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)進(jìn)行全方位整合，這樣就可以讓數(shù)字化平臺(tái)滿足人們的更多需求。數(shù)字化平臺(tái)其本質(zhì)就是加強(qiáng)人與機(jī)器交互的一種方式，通過不斷對(duì)現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行更新與優(yōu)化，就可以讓數(shù)字化平臺(tái)的功能滿足人們的各種需求。

三、三維數(shù)字化功能分析

（一）基礎(chǔ)功能

基礎(chǔ)功能是三維數(shù)字化技術(shù)中的核心功能，諸如地圖管理、定位等功能便是基礎(chǔ)功能的體現(xiàn)。在輸電線路工程中，三維數(shù)字化最為重要的基礎(chǔ)功能便是視圖瀏覽，通過瀏覽視圖能夠完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與整理，并針對(duì)視圖中的各種元素進(jìn)行標(biāo)記，進(jìn)而讓視圖整體變得更加清晰明了。除了此類功能以外，錄像、截圖等功能同樣可以在輸電線路工程發(fā)揮作用，輔助完成空間分析。不同的基礎(chǔ)功能在輸電線路工程中能夠發(fā)揮出的作用具有非常大的差異。

（二）數(shù)據(jù)功能

三維數(shù)字化技術(shù)的主要工作對(duì)象便是采集到的各種數(shù)據(jù)，基于數(shù)字化平臺(tái)所采集的各種數(shù)據(jù)能夠以三維模型的方式表現(xiàn)出來。在輸電線路工程中，數(shù)據(jù)功能主要會(huì)在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行應(yīng)用，通過采用三維數(shù)字化技術(shù)對(duì)空間地理參數(shù)進(jìn)行分析，能夠在地理、坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換過程中加強(qiáng)各個(gè)坐標(biāo)的空間位置聯(lián)系，進(jìn)而讓人們?cè)谠O(shè)計(jì)輸電線路工程時(shí)，以簡單的邏輯關(guān)系了解線路到空間位置信息，進(jìn)而讓圖紙規(guī)劃設(shè)計(jì)變得更加簡單。

四、輸電線路工程中的三維數(shù)字化案例分析

（一）工程概況

某500kV輸電線路工程代號(hào)CX，線路全長51kM，基本走向由西向東，工程采用三維數(shù)字化技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行了優(yōu)化。工程擬建設(shè)的三維數(shù)字化輸電線路見圖1：

（二）三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

1.路徑比選

在輸電線路設(shè)計(jì)期間，采用三維數(shù)字化技術(shù)能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來找出最優(yōu)設(shè)計(jì)路徑，通過對(duì)路徑中的敏感區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注，可以有效排除初選方案中的不合理方案，這種路徑比選模式能夠有效提高方案設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.通道清理

三維數(shù)字化技術(shù)能夠在獲得數(shù)據(jù)信息后自動(dòng)生成三維模型，通過采用三維量算技術(shù)，能夠有效獲取所需的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。在三維數(shù)字化技術(shù)的影響下，工程量與工程精確度將會(huì)得到大幅提高。若有必要還可以通過對(duì)施工圖進(jìn)行可視化分析，以此來發(fā)揮各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息應(yīng)有的價(jià)值[2]。

3.交叉跨越

三維數(shù)字化技術(shù)通過交叉跨越物體的空間位置信息與尺寸參數(shù)，能夠利用模型來表現(xiàn)物體位置情況，通過對(duì)兩個(gè)物體當(dāng)前的空間距離情況進(jìn)行測(cè)量，便可以計(jì)算出線路在復(fù)雜工況下的交叉跨越情況，進(jìn)而保證施工安全性。

4.作業(yè)協(xié)同

在輸電線路工程中，各個(gè)專業(yè)的工作非常復(fù)雜，通過利用數(shù)字化平臺(tái)，能夠讓各個(gè)專業(yè)的工作人員實(shí)現(xiàn)工作協(xié)同，進(jìn)而保證各項(xiàng)鞏固走的順利銜接，輸電線路工程在協(xié)同工作下能夠更好的完成各項(xiàng)作業(yè)。

（三）三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用效果

通過對(duì)本項(xiàng)目三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用效果的觀察發(fā)現(xiàn)，在此技術(shù)的作用下，CX工程的竣工時(shí)間提前了28天，說明技術(shù)的應(yīng)用有效提高了工程效率。另外，工程的成本同樣下降了5%，表明，技術(shù)的運(yùn)用對(duì)成本的降低同樣具有積極意義，證明了技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)論：

總而言之，三維數(shù)字化技術(shù)與輸電線路工程之間的融合能夠有效提高工程質(zhì)量，合理利用三維數(shù)字化模型，可以讓工程項(xiàng)目的施工過程變得更加順利，并大幅提高工程安全性。相信隨著更多人了解到三維數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，輸電線路工程中的三維數(shù)字化技術(shù)一定會(huì)更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]穆松，季詠梅，朱錦晨.三維數(shù)字化技術(shù)在輸電線路成本管理中的應(yīng)用[J].中國電力企業(yè)管理，2018（33）：78-79.

[2]汪如松，劉文勛，趙遠(yuǎn)濤，張益修，.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)在輸電線路工程中的應(yīng)用研究[J].陜西電力，2015，43（08）：25-29.