有關三維設計在輸變電工程中的應用研究

摘要：輸變電工程在發展中，其設計流程和細節相對復雜，采用高科技技術實現對輸變電工程流程復雜性的改善，是尤為必要的。本文主要從三維設計技術入手，著重探討它在輸變電工程中的具體應用，希望能夠給有關人士提供參考價值。

關鍵詞：輸變電工程；三維設計；信息化技術

1三維數字化設計的概述

二維設計技術和相應計算機軟件的結合，足以解決輸變電工程中出現的較多問題。但是在使用二維設計技術時，由于牽涉到空間相對位置，必須通過立體幾何原理，將空間位置以在若干平面上的投影圖的形式呈現。這存在轉換與校驗復雜等問題，會耗費設計人員大量精力。而三維設計技術則不會存在此類問題。通過三維建模，可以讓設計方案以最貼合實際的形象展現出來，提高了可視化程度。設計人員可隨意瀏覽、優化設計，施工人員也可更迅速清楚地掌握設計方案。采用三維設計技術，多樣化專業的綜合應用有助于提高緊密配合度，便于優化改進設計方案，還可從不同方面實現對輸變電工程的精準解析。

2勘測信息挖掘技術應用研究

2.1勘測信息挖掘技術

在輸變電工程中，運用激光點云技術、海拉瓦技術等手段，逐步完成輸變電工程產前和跨越統計的精細化，最終實現輸變電工程勘測信息和挖掘技術更為精密的計算。

2.2碰撞檢測

在地下配備、戶內各種變電站的電流形態交錯復雜，特高壓類的設備與軟硬碰撞的檢驗密切相關。在輸變電建設角度來看，對于碰撞實體模型而言，軟硬碰撞檢驗更加適用于檢測定形態交錯復雜的多專業碰撞。有些變電站是建設在地下的，對于這類變電站來說，新式檢測技術能夠對該區段的線纜橋架、風管以及電纜溝道等進行綜合的檢驗，所以總體實效好。但是碰撞模型之間會有一定的間隔，軟硬碰撞檢測時需要對這些間隔進行校核，主要包括電氣間的距離、防雷的變電站范圍等等。當前，可以利用校核手段來設計換流站，有利于各種比較復雜構件間隔的測定。在測定跨建筑、跨越性的線路等時，均可以通過新式檢測來進行。

2.3整合各類模型、平臺

運用三維設計技術對導線、金具及鋼架構等材料進行實體模型統計，可以改變傳統二維設計技術依靠人員自行統計的方法，在不同層面優化改善設計質量。同時，三維設計技術將整合各種軟件的信息接口，保證三維設計信息在一次錄用后可以反復選用。依靠射頻識別技術與數據管理系統，還可以提高數據統計效率。

2.4優化設計和施工方案

可視化三維信息模型可以實現施工風險點的精準分析，幫助制定更有效可靠的防控措施。支持施工進度情況的模擬，進而實現人員、材料及機具等的合理安排，提高工程進度和造價成本的可控性。

3三維軟件平臺的配備分析

3.1基于AutoCAD的三維建模分析

作為電力行業目前最普遍的平面繪圖軟件，AutoCAD具備三維繪圖功能。AutoCAD的應用可以實現三維繪圖和動態觀察，還可以檢查較簡單的空間位置關系，特別適用于在工程實際測量結果的基礎上建模，如校驗導線間距與桿塔電氣間隙等。除了功能完整外，利用AutoCAD進行三維建模，無需再對設計人員進行培訓，而且大部分設計單位已耗資獲得了該軟件的正版，降低了軟件的投入成本，對三維建模的工程化具有一定的意義。

3.2引入其他三維設計軟件

區塊鏈技術的信任機制不同于傳統交易，與之對應的法律尚未制定，一旦產生糾紛，立法、執法機構與企業管理者要如何利用法律手段加以處理有待商榷。因此，引入其他的專業三維設計軟件如SolidWorks，并開發出一套針對輸變電工程設計的三維設計系統成為必然的發展趨勢。國內早就存在利用SolidWorks進行變電站三維設計的實例。該軟件操作簡單方便，上手迅速。為了使AutoCAD用戶可以完成二維設計到三維設計的過渡， SolidWorks還提供AutoCAD模擬器。此外，該軟件還支持自動導出所建立三維模型對應的二維工程圖紙。相比與傳統直接繪制的二維圖紙，它更容易溯源校驗，而且更加細致精確。輸變電設計可以選擇的配套三維軟件種類繁多，而且隨著軟件不斷的更新換代，越來越多滿足工程需要的新穎技術不斷涌現。從實際的應用角度來看，結合輸變電工程的具體狀態決定最恰當匹配的軟件是最好的選擇。例如，在實現繪圖和渲染時，選擇3DMAX展現輸變電工程的實際效果。最終繪制的圖形包括漫游展示和清晰的效果圖。

4應用前景的分析

4.1秉承同統一規劃原則，不斷深化應用

當前，我國的三維數字化設計技術依然處于發展的初級階段，還有很大的探索空間。由于不同專業的軟件是屬于不同單位的，所以考慮到各個專業的參與程度不一樣，相關部門應當對規劃、指導進行統一，主要的措施有：制定技術實施方案以及發展的目標，明確專業的交叉點，并對其進行統一的規劃，將軟件接口的可行性進行有效落實，以便各個專業的信息進行融合；跟蹤技術發展趨勢。建立技術體系，從理論上先確定技術方向。

4.2推進三維模型的普及，強調技術整合

許多廠家仍然主要提供二維模型，三維模型只出現在部分500kV交流工程和直流閥廳中，對三維模型的推廣尚有許多工作沒有完成。此外，現有的一些三維模型由于建模工程量巨大，難以滿足實際工程的實際進度，實用價值有待提高。作為設計軟件與輔助計算機軟件的信息入口，三維模型的數據接口實行統一化為日后軟件的推廣奠定了良好基礎。

4.3建立數字化移交標準

為了加強三維設計技術的應用水平，提高其研究成果的工程意義，要從統一編碼系統著手，實現三維圖紙標準化管理。要爭取通過將三維設計技術與物聯網技術相結合，最終達成輸變電工程從建設、運行到管理全過程的數字化建設。

5結語

總而言之，隨著三維數字化設計技術的不斷發展，其在輸變電工程中的應用越來越廣泛，極大地促進了輸變電的進步，數字化技術本身擁有著非常大的價值。輸變電工程中三維設計技術的應用已經是智能信息化時代發展的必然趨勢，對電網企業向綜合能源公司轉型，向世界一流企業邁進提出了新的挑戰和要求。電力企業將面臨著人員對三維設計不熟悉、協同效率不高、標準流程不統一、大數據采集困難等挑戰，對此，建議提前做好充分的準備。

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作者簡介：沙玥瑯（1993.6.17），性別：男；籍貫：湖北宜昌；民族：黎；學歷：大學本科；職稱：助理工程師：職務：帶電作業班綜合管理員；研究方向：有關三維設計在輸變電工程中的應用研究。