朱一帆
摘要:隨著數(shù)字化技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,越來越多的行業(yè)逐漸開始使數(shù)字化技術(shù)融入行業(yè),在我們電力行業(yè),也逐步將數(shù)字化技術(shù)融入電網(wǎng)設(shè)計等方面,三維數(shù)字化技術(shù)在當今電力運輸、電網(wǎng)架構(gòu)中的應(yīng)用研究已經(jīng)成為當今比較熱門的話題。三維數(shù)字化技術(shù)可以讓技術(shù)員在機器所掃描建設(shè)的三維現(xiàn)場圖中進行相關(guān)設(shè)計以及數(shù)據(jù)的多維度分析等,可以比較直觀的對現(xiàn)有環(huán)境進行分析,提高了工作的質(zhì)量和效率。在本文中將對三維數(shù)字化機器在架空輸電線路中的應(yīng)用做以分析。
關(guān)鍵詞:三維 數(shù)字化機器 架空輸電線路設(shè)計
隨著數(shù)字化技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,越來越多的行業(yè)逐漸開始使數(shù)字化技術(shù)融入行業(yè),在我們電力行業(yè),也逐步將數(shù)字化技術(shù)融入電網(wǎng)設(shè)計等方面,三維數(shù)字化技術(shù)在當今電力運輸、電網(wǎng)架構(gòu)中的應(yīng)用研究已經(jīng)成為當今比較熱門的話題。三維數(shù)字化技術(shù)可以讓技術(shù)員在機器所掃描建設(shè)的三維現(xiàn)場圖中進行相關(guān)設(shè)計以及數(shù)據(jù)的多維度分析等,可以比較直觀的對現(xiàn)有環(huán)境進行分析,提高了工作的質(zhì)量和效率。在本文中將對三維數(shù)字化機器在架空輸電線路中的應(yīng)用做以分析。
一、三維數(shù)字化機器
三維數(shù)字化機器其實就是一個輸電線路數(shù)字化系統(tǒng),即一個集成設(shè)計和管理電路系統(tǒng)的系統(tǒng),為的是實現(xiàn)協(xié)同工作以及各單位之間的資源共享的一個設(shè)計機器。該機器可以滿足輸電線路的規(guī)劃與選擇、可研、招投標、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等各個階段的要求,完全可以滿足我們當下很多線路設(shè)計方面的問題。
三維數(shù)字化機器通過對當?shù)氐倪b感影像、基礎(chǔ)地理、高精地理、已有電網(wǎng)線路設(shè)計等數(shù)據(jù)進行高效的分析與管理,進而構(gòu)建新的架空輸電線路分析,同時將線路中構(gòu)建的工程站址,走廊三維可視化場景,將工程走廊宏觀展現(xiàn)出來,并與線路的鐵塔微觀設(shè)計相結(jié)合,宏觀與微觀的結(jié)合可以為我們提供工程走廊地上物體信息的采集、線路優(yōu)化后的更好的選線、電力桿及電力塔在工程線路中的排位的優(yōu)化、三維空間的校驗,電力桿及電力塔上絕緣子串、間隔棒、防震錘、接地裝置配置等的三維展示,并且可以進行工程材料量的統(tǒng)計,相應(yīng)設(shè)計成果的制圖輸出等服務(wù)支持。
二、110KV~500KV架空輸電線路數(shù)字化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)
2.1三維數(shù)字化機器協(xié)同化設(shè)計
三維數(shù)字化機器可以為設(shè)計人員提供一個共享的設(shè)計平臺,可以使所有的設(shè)計人員在同一個設(shè)計平臺進行操作,這就可以實現(xiàn)不同專業(yè),不同設(shè)計者的設(shè)計成果在線進行無縫鏈接,使得各個設(shè)計者可以保持相對暢通的交流和聯(lián)絡(luò),最終目的還是為了保持數(shù)據(jù)的一致性以及各個設(shè)計者之間的信息共享以及工作上的協(xié)調(diào)一致,以致達到設(shè)計的精細化,避免類似于設(shè)計疏漏等問題的發(fā)生。
2.2二、三維一體優(yōu)化選線以及桿塔排位
我們利用三維數(shù)字化機器將需要架構(gòu)110KV~500KV架空輸電線路周圍所有的衛(wèi)星圖片,航拍圖片以及實測地形圖數(shù)據(jù)相結(jié)合,在機器中構(gòu)建更為精細的三維立體圖,在圖中可以顯示出沿線的地形風(fēng)貌,也可以快速的生成線路的平面斷圖。利用該機器可以實現(xiàn)所見即所得的設(shè)計效果,并且我們也可以將當?shù)氐臍庀蟆⑺?、地質(zhì)以及各種限制性因素等數(shù)據(jù)輸入進三維數(shù)字化機器中,就可以在三維數(shù)字化機器中輸入起點以及終點后,結(jié)合之前的線路走廊協(xié)議,實現(xiàn)線路的優(yōu)化選線以及桿塔的排位優(yōu)化。同時三維數(shù)字化機器可以對現(xiàn)場定位塔位提供一定的技術(shù)參考。
在三維數(shù)字化機器中多設(shè)計者的多種設(shè)計結(jié)果中我們可以進行對比選擇,以及技術(shù)經(jīng)濟的比較利用三維數(shù)字化機器所展現(xiàn)高精度的地貌圖,對方案進行擇優(yōu)選擇。
2.3絕緣子串、金具的設(shè)計
三維數(shù)字化機器具有三維自動裝配功能,架空線路中的絕緣子串、金具等種類繁多,我們的三維數(shù)字化機器具有金具數(shù)據(jù)庫,在設(shè)計過程中可以自動組裝出符合此次設(shè)計的絕緣子串和金具,并且設(shè)計完成后可以進行材料用量的統(tǒng)計。
2.4線路實際化整理設(shè)計
在設(shè)計的線路中不免會出現(xiàn)線路經(jīng)過一部分的房屋,因此線路實際化整理設(shè)計也就是房屋的拆遷圖設(shè)計。由工作人員對這部分的房屋進行測量以及記錄,主要測量房屋的面積,記錄房屋的位置,然后輸入進三維數(shù)字化機器中,利用機器的系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進行參數(shù)化的處理,結(jié)合線路圖中線路的走向根據(jù)當?shù)氐姆课莶疬w規(guī)定對房屋的拆遷進行一個系統(tǒng)的評估和判斷,并且輸出房屋的拆遷圖紙。
同時在線路中也存在樹木的問題,比如說跨越距離不夠就需要砍樹,或者風(fēng)偏間距不夠也是需要砍樹的,這時我們就可以直接利用三維數(shù)字化機器根據(jù)勘測結(jié)果進行建立模型,自動識別樹木信息,然后進行分析生成樹木砍伐圖紙,這樣就提高了我們的工作效率。
2.5線路設(shè)計中對三維數(shù)字化機器的三維基礎(chǔ)配置的要求
根據(jù)線路、地質(zhì),水文等專業(yè)數(shù)據(jù),可以快速的進行批量基礎(chǔ)設(shè)置,然后可以根據(jù)結(jié)果進行三維化視圖的設(shè)計,以便于設(shè)計者能夠更加直觀的對該圖紙有一定的了解。
2.6電氣間隙風(fēng)偏校驗
在利用三維數(shù)字化機器之前,我們原始的二維平面設(shè)計中是無法解決空間電氣風(fēng)偏校驗的問題的,因為二維平面設(shè)計的不夠直觀性會使得某一個條件輸入改變會導(dǎo)致需要重新改繪圖紙,比較費時費力,效率極低。但是利用三維數(shù)字化機器結(jié)合當?shù)氐娘L(fēng)向,風(fēng)力等對電力桿及電力塔之間線路電線的風(fēng)偏,移動等在靜止和有風(fēng)的情況下進行實驗,從而對線路中各個導(dǎo)線,各交叉跨越間隙等電氣間隙風(fēng)偏的自動判斷與校驗。提高了設(shè)計的效率與準確性。
2.7人工勘踏與三維數(shù)字化機器結(jié)合
設(shè)計人員在設(shè)計完成后,三維數(shù)字化機器將提取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與優(yōu)化線路設(shè)計結(jié)合后生成報告圖紙,勘測人員可根據(jù)紙質(zhì)的報告圖紙對實際情況進行勘測,在勘測過程中應(yīng)注意在圖紙上進行標繪??睖y人員返回后,需要將標繪的數(shù)據(jù)進行處理并輸入進三維數(shù)字化機器中,主要的錄取信息有:軍事區(qū)域,水域保護區(qū),自然保護區(qū),規(guī)劃區(qū)等。在輸入信息后設(shè)計人員可在三維數(shù)字化機器進行系統(tǒng)的調(diào)整對選線路徑進行最后的優(yōu)化,以至得出最后的線路圖。
三、110KV~500KV架空輸電線路數(shù)字化設(shè)計的設(shè)計結(jié)果
設(shè)計員設(shè)計完成后三維數(shù)字化機器會根據(jù)確定的線路方案進行各種工程量的估算,統(tǒng)計各個方案線路的長短,所需電力桿和電力塔的多少,各種導(dǎo)線、地線的用量,各種消耗性原料的用量,金具及絕緣子串的數(shù)量及用料多少等,并將各個設(shè)計方案的結(jié)果進行比較選出最優(yōu)的方案。
三維數(shù)字化機器其實就是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),借助各種影像圖片資料以及各項數(shù)據(jù),經(jīng)過設(shè)計人員的勘測與修改實現(xiàn)精細化設(shè)計的工具,在設(shè)計人員設(shè)計完成后,三維數(shù)字化機器會將詳細的設(shè)計圖紙輸出,省去了很多人工繪制的麻煩,同時也提高了工作效率,使得設(shè)計圖紙更加的形象,直觀。
四、結(jié)語
三維數(shù)字化機器其實就是是以我們之前的數(shù)據(jù)庫為核心,加以我們110KV~500KV架空輸電線路中的高精度影像、DEM、基礎(chǔ)地理等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),同時以架空輸電線路的參數(shù)化模型為依托的一個協(xié)同設(shè)計的平臺。各專業(yè)的設(shè)計員在平臺上進行協(xié)同作業(yè),既保證了設(shè)計質(zhì)量,又縮短了設(shè)計工時。同時也有利于設(shè)計流程的優(yōu)化、設(shè)計權(quán)責(zé)的規(guī)范、成品質(zhì)量的提高,最終也提高了我們的生產(chǎn)效率。
在科技日益發(fā)展進步的今天,數(shù)字化技術(shù)在我們對于輸電線路的規(guī)劃與選擇、可研、招投標等方面有著更加便捷迅速的技術(shù)支持,同時在未來技術(shù)發(fā)展日新月異的將來三維數(shù)字化技術(shù)也將會更加的完善,終將會更好的為我們的電力事業(yè)貢獻更大的力量。
參考文獻
[1]蕭瀟.三維數(shù)字化技術(shù)在輸電線路工程中的應(yīng)用[J].2018年江西省電機工程學(xué)會年會論文集.2019年.
[2]張鯤.三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在輸電工程中的應(yīng)用[J].電力勘測設(shè)計.2019.4.55-60.
[3]汪茹松;李健;劉文勛;趙遠濤;張益修;張瑚;林芳;朱振山.三維數(shù)字化設(shè)計在輸電線路工程中的應(yīng)用研究[J].陜西電力.2015年08期.