基于數(shù)字化三維模型的架空輸電線路設(shè)計(jì)探究

廖文成

摘要：本文首先詳細(xì)介紹了數(shù)字化三維模型條件下，架空輸電線路設(shè)計(jì)實(shí)際需求以及發(fā)展現(xiàn)狀，并且出充分結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)三維模型架空輸電線路設(shè)計(jì)影響因素，進(jìn)一步結(jié)合國(guó)家電網(wǎng)公司實(shí)際情況，從地質(zhì)信息收集、三維模型建立、三維平臺(tái)設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)成果應(yīng)用等方面進(jìn)一步針對(duì)三維數(shù)字化提出了全面分析和了解，并且針對(duì)線路三維數(shù)字設(shè)計(jì)作出了詳細(xì)預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化三維模型;架空輸電線路設(shè)計(jì);方案設(shè)計(jì);電力平臺(tái)

在數(shù)字化三維模型建設(shè)過程中，數(shù)字化方案設(shè)計(jì)是圖樣板材方案設(shè)計(jì)、CAD輔助方案設(shè)計(jì)，其中數(shù)字化方案設(shè)計(jì)自身屬于多專業(yè)、多環(huán)節(jié)等相關(guān)流程，進(jìn)而與傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)產(chǎn)生主要區(qū)別，進(jìn)而有效完成建筑工程數(shù)據(jù)模型以及信息的有效統(tǒng)一。

一、架空輸電線路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

近幾年，隨著城市化建設(shè)不斷加深，我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司開展了信息數(shù)字化建設(shè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)想，并且以此作為基礎(chǔ)原則，相繼構(gòu)建出一系列數(shù)字化結(jié)構(gòu)體系，為了保證我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量和速度，在數(shù)字化架空電路傳輸施工過程中，將建設(shè)重點(diǎn)放在工程前期環(huán)節(jié)、方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、管理關(guān)節(jié)以及后續(xù)數(shù)字化環(huán)節(jié)。所以我國(guó)電網(wǎng)企業(yè)詳細(xì)開展了多項(xiàng)詳細(xì)的數(shù)字方案設(shè)計(jì)管理，并且在國(guó)家電網(wǎng)交流公司以及直流公司進(jìn)行數(shù)字化方案設(shè)計(jì)管理，最終取得了較大的建設(shè)成績(jī)。

但是根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)電網(wǎng)數(shù)據(jù)化處理實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，雖然我國(guó)數(shù)字化建設(shè)時(shí)間相對(duì)較早，但是大部分電網(wǎng)在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，數(shù)字化發(fā)展進(jìn)度仍然十分緩慢。

第一，在數(shù)字化架空電路線路傳輸以及方案設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)電力網(wǎng)絡(luò)并沒有對(duì)數(shù)字化電路傳輸方案設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)理解和認(rèn)識(shí)，加上現(xiàn)階段無(wú)論是方案設(shè)計(jì)技術(shù)還是三維數(shù)字化模型的展示功能，其思想意識(shí)和掛念仍然通留在傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)[1]。第二，模式構(gòu)建過程中，技術(shù)人員無(wú)法針對(duì)三維空間方案以及設(shè)計(jì)流程進(jìn)行詳細(xì)且深入的探究和理解，進(jìn)而沒有完成全專業(yè)、全流程的方案設(shè)計(jì)協(xié)同模式，進(jìn)而導(dǎo)致電力資源無(wú)法有效被利用，導(dǎo)致電力傳輸效率相對(duì)較低。第三，由于數(shù)字架空線路傳輸實(shí)施過程中，整體經(jīng)濟(jì)投入不足，導(dǎo)致無(wú)法滿足數(shù)字信息化的實(shí)際需求。第四，在數(shù)字化架空線路模型建立過程中，其數(shù)字化則需要完全依靠軟件公司的專業(yè)技能進(jìn)行電力平臺(tái)的全面建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，無(wú)法有效適應(yīng)平臺(tái)自身發(fā)展需求。

二、三維模型架空輸電線路設(shè)計(jì)影響因素

（一）設(shè)計(jì)對(duì)象影響因素

在架空輸電線路設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，全新三維方案設(shè)計(jì)相比傳統(tǒng)二維方案設(shè)計(jì)上，從設(shè)計(jì)意識(shí)和思維上產(chǎn)生了根本上的轉(zhuǎn)變，其中傳統(tǒng)二維方案設(shè)計(jì)目標(biāo)主要針對(duì)二維圖紙和信息模式，而三維模式主要對(duì)象則是模型數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)信息，并且三維模式在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，需要根據(jù)信息以及數(shù)據(jù)構(gòu)建出工程基礎(chǔ)邏輯思維以及模型布置，其方案設(shè)計(jì)成果一般包括了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息，并且利用架空輸電線路建設(shè)工程構(gòu)建出必要的二維圖像以及材料統(tǒng)計(jì)等相關(guān)方面，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，三維在方案設(shè)計(jì)需要以數(shù)據(jù)以及信息模式作為核心條件，所以全新三維模式在模型數(shù)據(jù)構(gòu)建過程中，有效替代了以圖紙方案設(shè)計(jì)作為核心的工作方式，進(jìn)而有效完成了二維平面模式向三維模式轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢(shì)。

（二）設(shè)計(jì)流程影響因素

架空輸電線路設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，二維方案設(shè)計(jì)需要在地質(zhì)形態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步選線后，由電氣設(shè)備、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)測(cè)量、地質(zhì)環(huán)境以及水文環(huán)境等方面，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行特殊環(huán)境測(cè)量，并且詳細(xì)收集相關(guān)的結(jié)構(gòu)障礙物以及補(bǔ)充協(xié)議。而在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘探后，需要及時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)流程以及相關(guān)路徑進(jìn)行方案修正，而當(dāng)進(jìn)一步明確路徑方案后，需要根據(jù)電網(wǎng)線路建設(shè)區(qū)域的自然環(huán)境、氣象條件、引導(dǎo)線路型號(hào)選擇、絕緣配合以及基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)[2]。除此之外，三維方案設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，主要由電氣設(shè)備提出方案設(shè)計(jì)實(shí)際范圍后，需要針對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)開展專業(yè)地理信息收集，進(jìn)而為電氣設(shè)備以及專業(yè)方案設(shè)計(jì)，進(jìn)而由電氣設(shè)備專業(yè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)測(cè)量以及水文的技術(shù)人員進(jìn)行特殊施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，并且詳細(xì)收集有關(guān)結(jié)構(gòu)障礙物以及文件協(xié)議資料，進(jìn)一步確定電氣專業(yè)線路施工方案，以此作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出引導(dǎo)線路型號(hào)、絕緣區(qū)域以及結(jié)構(gòu)專業(yè)等相關(guān)基礎(chǔ)荷載進(jìn)行基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)，而相比傳統(tǒng)二維方案設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，三維設(shè)計(jì)專業(yè)能夠進(jìn)一步減少外出工作時(shí)間和范圍。

三、三維模型架空輸電線路設(shè)計(jì)研究

現(xiàn)階段針對(duì)不同類型地質(zhì)形態(tài)進(jìn)行信息獲取，比如：使用人工技術(shù)數(shù)據(jù)測(cè)量、衛(wèi)星設(shè)備數(shù)據(jù)收集、航空?qǐng)D像攝影數(shù)據(jù)測(cè)量、激光雷達(dá)設(shè)備等相關(guān)剛面，進(jìn)而從相關(guān)工作模式、設(shè)備使用方案、經(jīng)濟(jì)成本支出等方面進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，進(jìn)而尋找出適合的模型獲取方式，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)三維模型架空輸電線路設(shè)計(jì)質(zhì)量水平。其中由于航空攝影數(shù)據(jù)測(cè)量、傾斜數(shù)據(jù)攝影、激光雷達(dá)設(shè)備在實(shí)際工作過程中需要針對(duì)線路申請(qǐng)空域區(qū)域，并且以此作為基礎(chǔ)，實(shí)施相對(duì)比較繁瑣的模型建設(shè)。

在數(shù)字化三維模型的架空輸電線路設(shè)計(jì)方案中使用傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)測(cè)量過程中，則無(wú)法精準(zhǔn)的獲得詳細(xì)的地形信息資料，所以需要使用衛(wèi)星設(shè)備收集數(shù)據(jù)以及人工測(cè)量綜合開展線路建設(shè)，但是此種模式在實(shí)際建設(shè)過程中會(huì)受到自然環(huán)境的影響相對(duì)較大，所以外部作業(yè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，因此應(yīng)該將建設(shè)方案更改為平原地形下的線路施工，進(jìn)而選擇衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息收集模式以及傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)測(cè)量模式[3]。

為了實(shí)驗(yàn)架空輸電線路設(shè)計(jì)方案，我國(guó)電網(wǎng)選擇某市電力線路開展全面研究和探索，其中主要以數(shù)據(jù)測(cè)量平原地區(qū)的電路線路作為實(shí)際案例，進(jìn)而使用地面激光掃描儀和全站儀兩種技術(shù)手段，其中由于全站儀設(shè)備在使用過程中個(gè)相對(duì)比較便捷、快速，其數(shù)據(jù)測(cè)量精準(zhǔn)程度同樣可以有效滿足建筑施工圖紙基礎(chǔ)要求，進(jìn)而成為現(xiàn)階段數(shù)據(jù)測(cè)量的主要技術(shù)手段。

結(jié)束語(yǔ)：

由此可見，隨著國(guó)網(wǎng)公司輸電線路三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的大力推進(jìn)，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)以其精準(zhǔn)、直觀、高效的優(yōu)點(diǎn)，能夠進(jìn)一步提高工程建設(shè)質(zhì)量、合理縮減建設(shè)周期、節(jié)省工程造價(jià)，已經(jīng)得到廣大業(yè)內(nèi)人員肯定

參考文獻(xiàn)：

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[2]李會(huì)超，馮勇，李力，等.架空輸電線路金具三維模型簡(jiǎn)化算法研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2020，000（002）：16-20，26.

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