三維數字化技術在輸電線路工程中的應用研究

潘旭

摘要：輸電線路工程是支撐國家實現全面發展的重要工程，通過助力三維數字化技術與輸電線路工程相結合，能夠讓輸電線路工程的各項工作變得更加簡單。本文通過對三維數字化技術進行研究，并結合實際對輸電線路工程三維數字化技術提出個人看法，希望為關注三維數字化技術與輸電線路工程的人群提供參考。

關鍵詞：三維數字化;輸電線路;數字化發展

引言：

信息技術的發展為輸電線路工程提供了更為廣闊的發展空間，三維數字化技術的出現不僅提高了輸電線路工程的工作便捷性，還進一步提高了輸電線路工程的整體設計質量。因此，有必要對輸電線路工程中的三維數字化進行研究，以此來發揮出三維數字化技術應有的價值。

一、三維數字化技術綜述

三維數字化技術在很多行業都得到了廣泛應用，而且還獲得了非常好的使用效果。在輸電線路工程中，通過加強對于三維數字化技術的應用，同樣能夠有效提高工程質量。三維數字化就是利用三維軟件、設備來開展模型建立、分析等數字化操作，通過獲取相關數據并針對數據信息進行加工與拼湊，能夠在建模的過程中實現對數據信息的采集與管理，經過整合的數據可以在貼圖、渲染過程中生成三維數據模型，相較于傳統二維數據，三維數字模型將會更好的呈現出輸電線路工程的實際情況，進而為后續的作業決策提供更多幫助。

三維數字化在輸電線路工程中的主要優勢如下：第一，提高精細化管理水平。采用協同設計能夠減少出錯率，而且在較為全面的數據模型中，還能夠更好地完成對工程造價的精準控制。第二，設計高效化?？梢暬Ｐ湍軌蜃寴I主更為直觀的理解設計意圖，進而提高各個單位相互之間的溝通，項目管理也將變得更加高效。第三，全生命周期應用。所有三維數字化模型以及輸電線路信息都可以實現永久保存，在輸電線路工程投入使用后，在運維、改擴建等環節中都可以利用三維數字化模型來進行管理。

二、輸電線路工程中的三維數字化平臺架構

在數字化平臺設計過程中，從總體架構思路的角度出發，平臺設計需要采用三維技術與虛擬數字化技術來完成組合模擬分析，數字模型的數據化程度增加將會促使像素有所提高，進而讓輸電線路工程呈現出三維效果。在三維效果的影響下，輸電線路的可視化程度、共享能力將會增加，通過采用三維數字化進行線路設計，可以有效提高設計時的合理性。在開發數字化平臺時，可以將平臺功能劃分為基礎功能、拓展功能兩種，其中基本功能需要滿足簡單的功能需求，例如工程量統計、碰撞檢測等，而拓展功能則要在基礎功能的基礎上，加強數字化協同管理，然后強化仿真分析、引入專家模式來完成輔助決策等功能，進而提高輸電線路工程質量[1]。

為了將三維數字化全面融入到輸電線路工程中，應該注意構建數字化平臺，該平臺能夠完成數據信息的存儲與共享，功能性較強的數字化平臺可以在訪問的過程中實現精細化、自動化設計，在保證設計合理性的同時提高規劃設計效率。在業務架構設計過程中，需要涉及很多的學科技術，通過將計算機技術作為基礎，然后對數據與軟件進行整合，全面圍繞電網設計來開展業務管理，這樣便可以讓三維數字化技術在輸電線路工作中發揮出應有的價值。在數字化平臺中，還可以對遙感、數據庫等技術進行全方位整合，這樣就可以讓數字化平臺滿足人們的更多需求。數字化平臺其本質就是加強人與機器交互的一種方式，通過不斷對現有平臺進行更新與優化，就可以讓數字化平臺的功能滿足人們的各種需求。

三、三維數字化功能分析

（一）基礎功能

基礎功能是三維數字化技術中的核心功能，諸如地圖管理、定位等功能便是基礎功能的體現。在輸電線路工程中，三維數字化最為重要的基礎功能便是視圖瀏覽，通過瀏覽視圖能夠完成對相關數據的分析與整理，并針對視圖中的各種元素進行標記，進而讓視圖整體變得更加清晰明了。除了此類功能以外，錄像、截圖等功能同樣可以在輸電線路工程發揮作用，輔助完成空間分析。不同的基礎功能在輸電線路工程中能夠發揮出的作用具有非常大的差異。

（二）數據功能

三維數字化技術的主要工作對象便是采集到的各種數據，基于數字化平臺所采集的各種數據能夠以三維模型的方式表現出來。在輸電線路工程中，數據功能主要會在設計階段進行應用，通過采用三維數字化技術對空間地理參數進行分析，能夠在地理、坐標的轉換過程中加強各個坐標的空間位置聯系，進而讓人們在設計輸電線路工程時，以簡單的邏輯關系了解線路到空間位置信息，進而讓圖紙規劃設計變得更加簡單。

四、輸電線路工程中的三維數字化案例分析

（一）工程概況

某500kV輸電線路工程代號CX，線路全長51kM，基本走向由西向東，工程采用三維數字化技術對工程項目進行了優化。工程擬建設的三維數字化輸電線路見圖1：

（二）三維數字化技術的應用

1.路徑比選

在輸電線路設計期間，采用三維數字化技術能夠結合現場情況來找出最優設計路徑，通過對路徑中的敏感區域進行標注，可以有效排除初選方案中的不合理方案，這種路徑比選模式能夠有效提高方案設計效率與設計質量。

2.通道清理

三維數字化技術能夠在獲得數據信息后自動生成三維模型，通過采用三維量算技術，能夠有效獲取所需的各項技術參數。在三維數字化技術的影響下，工程量與工程精確度將會得到大幅提高。若有必要還可以通過對施工圖進行可視化分析，以此來發揮各項數據信息應有的價值[2]。

3.交叉跨越

三維數字化技術通過交叉跨越物體的空間位置信息與尺寸參數，能夠利用模型來表現物體位置情況，通過對兩個物體當前的空間距離情況進行測量，便可以計算出線路在復雜工況下的交叉跨越情況，進而保證施工安全性。

4.作業協同

在輸電線路工程中，各個專業的工作非常復雜，通過利用數字化平臺，能夠讓各個專業的工作人員實現工作協同，進而保證各項鞏固走的順利銜接，輸電線路工程在協同工作下能夠更好的完成各項作業。

（三）三維數字化技術的應用效果

通過對本項目三維數字化技術應用效果的觀察發現，在此技術的作用下，CX工程的竣工時間提前了28天，說明技術的應用有效提高了工程效率。另外，工程的成本同樣下降了5%，表明，技術的運用對成本的降低同樣具有積極意義，證明了技術的應用價值。

結論：

總而言之，三維數字化技術與輸電線路工程之間的融合能夠有效提高工程質量，合理利用三維數字化模型，可以讓工程項目的施工過程變得更加順利，并大幅提高工程安全性。相信隨著更多人了解到三維數字化技術的優勢所在，輸電線路工程中的三維數字化技術一定會更加完善。

參考文獻：

[1]穆松，季詠梅，朱錦晨.三維數字化技術在輸電線路成本管理中的應用[J].中國電力企業管理，2018（33）：78-79.

[2]汪如松，劉文勛，趙遠濤，張益修，.三維數字化設計在輸電線路工程中的應用研究[J].陜西電力，2015，43（08）：25-29.