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架空輸電線路三維協(xié)同設計系統(tǒng):持續(xù)助力三維設計 推動工程應用

2018-11-18

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  2018年,,《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》正式發(fā)布,明確提出堅持數(shù)字城市與現(xiàn)實城市同步規(guī)劃,、同步建設,,適度超前布局智能基礎設施,推動全域智能化應用服務實時可控,,建立健全大數(shù)據(jù)資產管理體系,,打造全球領先的數(shù)字城市。

  我國正大力發(fā)展基礎設施數(shù)字化,、城市設施智能化,。若將國家和城市比作人體,那么電網(wǎng)則是為人體輸送能量的血管,,高電壓等級輸電網(wǎng)絡則堪比連接城市的“大動脈”,。基礎設施,、城市的數(shù)字化和智能化,,必將以輸電網(wǎng)絡的三維數(shù)字化為基礎。

  據(jù)了解,,電網(wǎng)的三維數(shù)字化是指通過軟件建立電網(wǎng)設備,、建筑的三維模型,并在電網(wǎng)的設計,、建設,、運營過程中,,基于模型對電網(wǎng)組件進行監(jiān)控和管理的過程。通俗地講,,即相當于在軟件中1:1的虛擬出一個和現(xiàn)實世界中完全相同的電網(wǎng)體系,,且通過傳感器、攝像頭等設備,,與電網(wǎng)設備連接,,實時保持虛擬和現(xiàn)實的同步。

  目前,,現(xiàn)有的集中三維數(shù)字化技術手段主要包括:GIS(geography information system地理信息系統(tǒng)),、BIM(building information modeling建筑信息模型)、VR(Virtual Reality虛擬現(xiàn)實),、AR(Augmented Reality增強現(xiàn)實),。

  其中GIS系統(tǒng)的特色在于可以在管理電網(wǎng)數(shù)字化模型的同時,管理海量的地理信息,,例如輸電線路周圍的山脈,、農田、房屋等,。這種技術應用于電網(wǎng)的設計過程中后,,能夠在設計階段,完成對電網(wǎng)線路走向,、電廠位置等設計方案的優(yōu)化,,并在三維實景中校驗和查看設計成果,實現(xiàn)設計效率和質量的提升,。

  據(jù)介紹,,BIM系統(tǒng)的特色在于能夠管理全壽命周期中的電網(wǎng)模型,以及模型的全部屬性信息,。具體來說,,例如輸電線路的BIM模型當中,,不僅包含可視化的三維模型,,還包括線路中鐵塔的制造廠家、零件個數(shù),、導線的尺寸,、流量,甚至也可包含由現(xiàn)場傳回的實景監(jiān)控錄像等,。在電網(wǎng)的建設過程中,,通過BIM模型能夠實現(xiàn)對施工進度的模擬和監(jiān)控,并且對施工物資的進場情況,、堆放位置等進行管理和控制,,提升施工效率,。在電網(wǎng)完工后,可通過設備芯片,、傳感器等對電網(wǎng)運行情況進行實時監(jiān)測和預警,,確保電網(wǎng)安全運行。

  業(yè)內專家表示,,VR及AR技術,,可以看做對BIM以及GIS技術的綜合應用。通過BIM,、GIS系統(tǒng)構建的模型及實景環(huán)境,,可在AR、VR場景中更多維度的觀看和體驗,。例如,,在穿戴VR設備后,工作人員可在虛擬場景中,,對電網(wǎng)設備進行巡視和檢查,。或者在AR場景中,,工作人員可將一個虛擬的電廠設備擺放在自己的桌面上,,進行模擬的檢修練習。虛擬設備與真實設備完全1:1還原,,這就為檢修人員的培訓,,以及不斷電故障清除等常規(guī)工作提供了更多的練習機會,確保電網(wǎng)能夠高效,、穩(wěn)定的運行,。

  業(yè)內人士透露,在三維數(shù)字化電網(wǎng)的建設中,,GIS+BIM技術已經(jīng)有了一定程度的應用,。在“科幻大片”當中經(jīng)常能見到的,在個人電腦中分層,、分零件查看電廠,、架空線路、變電站等設施,,并通過對虛擬模型的操作,,控制實際電網(wǎng)設備,也完全成為了現(xiàn)實,。AR,、VR技術的應用仍在探索階段,這兩項技術的應用瓶頸主要在于構建虛擬場景的數(shù)據(jù)來源匱乏,,且可穿戴設備的成本相對較高,,尚未達到大規(guī)模應用的條件,。

  但隨著相應技術的飛速發(fā)展,軟硬件設備的不斷升級,,大面積應用AR,、VR技術進行三維數(shù)字化電網(wǎng)建設的一天,并不遙遠,。到時,,人們將能夠在沉浸式的VR場景中觀看電網(wǎng)設備的設計、建設,、運營過程,,有暫時的停電事故時,或可實時查看相關故障點的檢修進程,。在數(shù)字中國,、智慧城市的建設中,三維數(shù)字化電網(wǎng)作為不可或缺的數(shù)據(jù)基礎,,也將發(fā)揮重要作用,。


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