數字化技術在電力工程設計中的運用分析

于海強 李義正

摘要：隨著科學技術的發展，我國的數字化技術有了很大進展，并在電力工程設計中得到了廣泛的應用。數字化技術在電力工程設計中的應用能夠借助先進的技術形式來提升工程設計圖的效果。本文在闡述數字化技術在電力工程設計中應用重要性的基礎上，結合數字化時代背景下對電力工程設計提出的要求，就數字化技術在電力工程設計中的應用問題進行探究。

關鍵詞：數字化技術;電力工程;設計;應用

引言

當今世界的一個重要特征就是智能化，智能化的基礎是數字化。在智能化社會、智慧化城市建設過程中，一個重要前提就是工程的數字化。工程數字化的源頭在于數字化設計，數字化設計成果將成為工程全生命周期數字化體系的主數據。在電力工程領域，國家電網公司在電力工程中全面推廣以GIM技術為核心的三維可視化設計，提高電力工程的數字化水平。

1電網工程的數字化

電網工程的數字化是國家電網公司建設數字化電網、提升全壽命周期管理的必然要求，也是大數據時代發展的必然要求。數字化電網的建設包括新建電網設施的數字化以及既有電網設施的數字化，某變電站數字三維模型。近年來，三維數據采集及建模手段突飛猛進，從空中到地面，以機載激光雷達測量、傾斜攝影測量、地面三維掃描等為代表的技術手段，可對客觀世界進行全方位、全覆蓋的三維數據采集，并有一大批成熟的軟件應用于自動、半自動或人機交互建模，數據采集和建模效率均得到了大幅提升。

2數字化技術在電力工程設計中的運用

2.1數字化技術在軟碰撞、硬碰撞檢測中的應用

電力工程在施工建設的過程中會遇到比較多的復雜工程，比如戶內變電站、高壓直流換流站、地下變電站等，在這些工程中所遭遇的軟碰撞、硬碰撞檢測能夠提升整個工程產品的設計質量。硬碰撞檢測一般是指實體模型之間的檢測，一般適合被應用在涉及到的較多專業的工程中，特別是在戶內、外變電站地下局部多專業匯集區域中應用會取得良好的效果。軟碰撞檢測模型實體在設計的過程中會和其他類型的模型實體之間保持一個相對的距離。在電氣工程發展中，常見的軟碰撞檢測包含電氣距離檢測校對、變電站防雷檢測校對等。從當前應用實際情況來看，軟碰撞檢測適合應用在換流站閥廳的設計中，且應用效果良好，在設計的時候會涉及到比較多的空間，且還需要對電氣距離進行校正，而在線路設計中，還能夠應用軟碰撞開展交叉跨越檢測。

2.2強化財務資金管理降兩金

現金流是企業生存和發展的基礎，在“現金為王”“質量效益優先”的新時代，現金流比利潤更重要。如何保障公司經營活動現金流為正數，如何實現以最小的資金成本創造最大的經濟價值，如何加快資金回收減少應收賬款和存貨等成為財務管理的首要職能。財務部門作為企業的經營參謀者，應提高業財融合力度，在項目合同前期談判、風險評估及防范、融資方案和稅收籌劃等方面深入參與，對項目分包分供、項目管理費策劃和財務資金方面進行過程控制，利用國家政策用保函對等保證金進行替換，為項目爭取更多的利潤，提高項目經營質量。財務部門需要加深公司與銀行及各融資機構的合作，結合經營業務的實際情況，有效使用兼顧現金流、工程進度和項目效益的金融產品，提高資金周轉率和增加資金存余收益。受總承包項目經營模式影響，電力設計企業目前應收賬款和存貨居高不下，直接影響企業的利潤和經濟增加值。因此，企業應建立“兩金”考核辦法，嚴格執行“兩金”獎懲制度，壓實“兩金”清欠責任，將清欠指標層層分解各部門和各崗位，做到獎罰并重;采取高層協調、法律手段等多種方式催收;對各類保證金進行清理，加速資金回籠，降低帶息負債和融資成本，保障生產經營資金流轉。

2.3電力設施三維建模方案推薦

根據以上幾種三維建模方式的比較和分析，參照電力設施的已有分類：三維設計通用模型庫設備、有二維設計圖紙設備、無圖紙設備，針對不同電力設施的情況推薦采取不同的三維建模方案。1）調用通用模型庫方案。對于有三維設計通用模型庫的設備，采用GPS、全站儀等儀器在既有電網設施現場進行測量，獲取設備擺放位置的坐標、布局以及主要設備構件的尺寸模型數據，再利用數碼相機對現場設備進行拍攝，獲取設備銘牌數據，結合二維設計圖紙，調用通用模型庫數據，搭建既有電網設施三維數字化模型。2）圖紙翻模方案。對于有二維設計圖紙的電力設施，基于輸變電工程竣工驗收圖紙和資料、后期運行過程中產生的檢修記錄以及設施運行維護臺賬信息，利用圖紙翻模的方法完成三維建模。3）純測繪手段建模方案。對于無圖紙的電力設施，可直接利用純測繪的技術手段，如三維地面或空中激光掃描、無人機傾斜攝影測量、近景攝影測量，獲得電力設施點云數據和三維實景模型，再錄入臺賬信息完成三維建模。

2.4企業機會

三維設計技術帶來盈利新模式。設計企業作為引導三維設計應用的動力源之一，應利用三維設計技術開發新的盈利模式，才能更好地為業主服務，提升設計企業的價值。設計企業應讓業主意識到三維設計的價值，然后委托設計方應用三維設計技術。由于三維設計技術需要專業團隊（包括三維設計咨詢師和三維設計工程師）來付出額外的勞動來為業主服務，因此三維設計合同就成為設計企業新的贏利點。利用掌握的三維設計技術、流程和信息，設計企業更容易向項目咨詢管理方向延伸。三維設計技術優化設計流程、降低運營成本;利用三維設計提高整個項目的建筑性能、抗風險能力、協同與控制能力，帶來項目投資收益以及后期運營的可控性。提供利用二維CAD平臺無法提供額外價值的三維設計服務內容。除了建模、碰撞檢查以外，還應該有一系列服務來幫助業主的設計部門、成本部門、項目部門解決各自相關問題，增強業主內部協同能力。三維設計的協調性服務可以解決各專業間的碰撞問題，如暖通等專業中管道布置時，由于各專業獨立繪制圖紙，在施工過程中，可能會出現布置管線時，結構設計的梁等構件在此妨礙管線的布置。可在電力工程建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成協調數據。當然還可以解決電梯井布置與其他設計布置及凈空要求之間協調，防火分區與其他設計布置之間協調，地下排水布置與其他設計布置之協調等。

結語

綜上所述，數字化技術的出現和發展對電力企業工程設計領域的創新、發展產生了深刻的影響，在這樣先進技術的支持下也使得電力企業的工程設計逐漸朝著數字化、智能化的方向發展。電力企業不管是在設計理念還是在技術應用層面都得到了前所未有的發展，數字化技術深刻影響整個電力企業發展的各個環節。相信在數字化技術的支持和應用下，電力行業將會朝著更加深遠、全面的方向發展。在電力企業的未來發展中，借助數字化技術形式能夠更好地創新電力企業工程技術創新發展，使得電力企業工程建設與時俱進，進而為電力企業工程設計的提升和效益的提高創設更理想的環境支持。

參考文獻：

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[2]谷振山，王麗珍.數字化技術在電力工程設計中的應用[J].華東科技（綜合），2019（8）：273.