送電線(xiàn)路數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望

江 岳，李小亭，周文武，譚浩文，薛永鋒

(中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司，陜西 西安 710075)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從20世紀(jì)80年代起，在制造業(yè)尤其是航空航天領(lǐng)域較早地開(kāi)始利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行虛擬制造。1975年，“BIM之父”——喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授創(chuàng)建了BIM理念 ，此后的數(shù)十年，建筑信息模型(building information modeling，BIM)技術(shù)在逐步發(fā)展中形成了集設(shè)計(jì)、施工、管理于一體，貫穿全壽命周期應(yīng)用的先進(jìn)理念。在交通、電力、市政等基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)中，也已經(jīng)普遍嘗試采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，如公路、鐵路通過(guò)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)和空間實(shí)景模擬進(jìn)行選線(xiàn)，水電、火電、核電用于設(shè)備、管線(xiàn)綜合布置，尤其是在綜合管廊中對(duì)于不同行業(yè)的管線(xiàn)精細(xì)模擬、協(xié)同布置、綜合管理的應(yīng)用，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。

國(guó)務(wù)院2015年頒布的《中國(guó)制造2025》提出，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率要從2013年的52%提高到2025年的84%。

黨的十九大報(bào)告提出：“數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)”，其實(shí)現(xiàn)的前提是工程數(shù)字化。國(guó)務(wù)院辦公廳、各省建委已陸續(xù)發(fā)文推行BIM工程，工程數(shù)字化已是大勢(shì)所趨，而三維數(shù)字化設(shè)計(jì)則是工程數(shù)字化的源頭。隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、3D打印等新理念、新技術(shù)的發(fā)展，三維數(shù)字化必將促進(jìn)行業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生變革。電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)多、技術(shù)復(fù)雜、協(xié)調(diào)工作量大，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的應(yīng)用具有顯著意義。

2018年開(kāi)始，國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)的35 kV以上輸變電工程開(kāi)始全面應(yīng)用三維設(shè)計(jì)，完成三維移交。

1 送電線(xiàn)路數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字化技術(shù)伴隨著信息化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，在送電線(xiàn)路領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)、外的發(fā)展路徑從國(guó)內(nèi)開(kāi)始發(fā)展三維設(shè)計(jì)開(kāi)始有了明顯不同。

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

目前國(guó)際上通用的輸電線(xiàn)路輔助設(shè)計(jì)軟件有PLS-CADD(Power Line Systems-Computer Aided Designand Drafting)軟件系統(tǒng)，它是國(guó)際上一款比較成熟、且很流行的高壓輸電線(xiàn)路勘測(cè)設(shè)計(jì)軟件。PLS-CADD軟件系統(tǒng)可以進(jìn)行二維、三維設(shè)計(jì)，但不具備協(xié)同工作、三維展示、模型信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)移交等功能，與國(guó)內(nèi)的要求存在一定差距。而PLS-Tower等國(guó)際通用的桿塔計(jì)算軟件均側(cè)重于桿塔應(yīng)力計(jì)算，無(wú)法生成桿塔產(chǎn)品模型及裝配模型。

由于發(fā)展的思路不同，國(guó)外暫時(shí)也沒(méi)有可供國(guó)內(nèi)參考的送電線(xiàn)路數(shù)字化設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

1)標(biāo)準(zhǔn)制定

2017年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)網(wǎng)公司”)按照“標(biāo)準(zhǔn)先行、科研支撐、試點(diǎn)建設(shè)、加快推進(jìn)”的總體原則，開(kāi)展輸變電工程數(shù)字化設(shè)計(jì)工作。依托試點(diǎn)工程，從軟件規(guī)則、建模規(guī)則、設(shè)計(jì)規(guī)則和移交規(guī)則四方面出發(fā)，編制了一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)”南網(wǎng)公司”)結(jié)合工程應(yīng)用情況，于2020年4月發(fā)布了《35 kV及以上輸變電工程數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)》等9項(xiàng)三維設(shè)計(jì)試行標(biāo)準(zhǔn)，主要包含成果移交、數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、建模標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)等方面。

2018年，能源行業(yè)電網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院有限公司等單位編制了輸變電工程三維設(shè)計(jì)相關(guān)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)于2019年成立了輸變電工程三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，并從基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、支撐標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)維度梳理了輸變電工程三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系，并組織協(xié)會(huì)相關(guān)單位分批次開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)編制，其中部分標(biāo)準(zhǔn)已完成。

2)設(shè)計(jì)單位數(shù)字化設(shè)計(jì)推進(jìn)情況

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，送電線(xiàn)路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在近二十年也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在此過(guò)程中，各設(shè)計(jì)單位依托自身力量開(kāi)發(fā)了眾多專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)手段從手工計(jì)算、繪圖向電子化的轉(zhuǎn)變，在此過(guò)程中一些軟件公司開(kāi)發(fā)出通用版本的桿塔排位、跳線(xiàn)計(jì)算、鐵塔計(jì)算等軟件，也在送電設(shè)計(jì)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

2018年左右，受?chē)?guó)網(wǎng)公司三維設(shè)計(jì)試點(diǎn)等因素催化，國(guó)內(nèi)部分設(shè)計(jì)單位紛紛與軟件公司合作，推出自己的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上部分軟件公司推出了自身的通用版本三維設(shè)計(jì)平臺(tái)。也有軟件公司基于自身積累，為其他設(shè)計(jì)單位提供定制版本的開(kāi)發(fā)服務(wù)。

目前，各設(shè)計(jì)單位基于購(gòu)買(mǎi)或合作開(kāi)發(fā)的平臺(tái)能基本完成送電線(xiàn)路基本的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)及移交，但三維數(shù)字化平臺(tái)在日常工程的應(yīng)用仍存在諸多問(wèn)題，尚不能為設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)效率提升提供助力。

2 送電數(shù)字化設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

電網(wǎng)數(shù)字化必須基于特定的數(shù)字化平臺(tái)來(lái)開(kāi)展，對(duì)于設(shè)計(jì)單位而言，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)必須依賴(lài)于實(shí)際的數(shù)字化設(shè)計(jì)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前數(shù)字化工作存在的問(wèn)題很大程度上也是數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)面臨的問(wèn)題。

1)標(biāo)準(zhǔn)不完善

2018年國(guó)網(wǎng)公司發(fā)布了13項(xiàng)三維設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)則規(guī)劃了34項(xiàng)三維設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)實(shí)際工程要素的規(guī)范和定義不能完全涵蓋實(shí)際工程的全部，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)時(shí)常常需要設(shè)計(jì)單位自主定義部分標(biāo)準(zhǔn)之外的元件或信息。

輸變電工程的數(shù)字化是以設(shè)計(jì)為主線(xiàn)，貫穿電網(wǎng)設(shè)施全壽命周期的項(xiàng)目管理和協(xié)作的一種變革，數(shù)字化設(shè)計(jì)向數(shù)字化施工及運(yùn)維延伸時(shí)，也需要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的支撐，這部分標(biāo)準(zhǔn)目前也尚待制定和完善。

2)邊界不清晰

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶來(lái)了手工繪圖向電腦繪圖的轉(zhuǎn)變，但手工繪圖向電腦繪圖也僅僅是繪圖工具的升級(jí)和轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式向三維設(shè)計(jì)過(guò)渡則意味著設(shè)計(jì)模式、協(xié)同方式、成果型式的整體升級(jí)和改變，轉(zhuǎn)變過(guò)程中如何做到傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式與三維設(shè)計(jì)方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，三維設(shè)計(jì)成果與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)成果配合使用，如何做到數(shù)據(jù)顆粒度與運(yùn)行效率之間的平衡，仍需要長(zhǎng)時(shí)間的探索和磨合。

3)平臺(tái)不成熟

成熟的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。當(dāng)前的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)在三維移交方面漸趨成熟，但在正向協(xié)同設(shè)計(jì)方面仍然存在諸多不足。此外，電網(wǎng)數(shù)字化的目標(biāo)是在三維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將數(shù)字化設(shè)計(jì)成果向數(shù)字化施工和數(shù)字化運(yùn)維延伸，這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也要依托數(shù)字化平臺(tái)的不斷完善，目前此類(lèi)平臺(tái)的完善度尚不能令人滿(mǎn)意。

3 對(duì)送電數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)的改進(jìn)建議

3.1 送電數(shù)字化設(shè)計(jì)特征分析

線(xiàn)路三維數(shù)字化平臺(tái)要真正成為線(xiàn)路設(shè)計(jì)人員的生產(chǎn)力工具，必須結(jié)合線(xiàn)路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行架構(gòu)。

線(xiàn)路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有路徑選擇、導(dǎo)(地)線(xiàn)選型、絕緣配合及防雷接地設(shè)計(jì)、金具串組裝、架線(xiàn)弧垂計(jì)算、桿塔規(guī)劃、鐵塔設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、各類(lèi)使用條件校核等內(nèi)容。線(xiàn)路設(shè)計(jì)的內(nèi)容里有的適合在三維場(chǎng)景下開(kāi)展，有的則不適合。

適合三維設(shè)計(jì)的場(chǎng)景：線(xiàn)路選線(xiàn)、絕緣子串組裝、鐵塔設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、間隙及對(duì)地距離校驗(yàn)等。

不適合三維設(shè)計(jì)的場(chǎng)景：導(dǎo)(地)線(xiàn)選型、絕緣配合及防雷接地設(shè)計(jì)、桿塔明細(xì)表設(shè)計(jì)、各類(lèi)使用條件校核、導(dǎo)線(xiàn)力學(xué)計(jì)算及架線(xiàn)弧垂計(jì)算等。

和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件相比，三維數(shù)字化平臺(tái)應(yīng)是一個(gè)信息整合平臺(tái)，即平臺(tái)應(yīng)能盡量整合線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，為各個(gè)軟件或模塊提供可供輸入的數(shù)據(jù)，從而將線(xiàn)路設(shè)計(jì)流程中的各個(gè)軟件模塊數(shù)據(jù)匯成整條數(shù)據(jù)流供各個(gè)模塊使用和共享。在線(xiàn)路設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)的流向如圖1所示。圖中圓的大小代表模塊與其他模塊數(shù)據(jù)交互的多少，深藍(lán)色表示本模塊適合在三維場(chǎng)景下進(jìn)行，橙色代表本模塊適合在二位場(chǎng)景下進(jìn)行設(shè)計(jì)，淺藍(lán)色則居于其中，表示適合二三維協(xié)同設(shè)計(jì)。

圖1 線(xiàn)路設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)聯(lián)系

由圖1可知，線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，某些場(chǎng)景是適合在三維場(chǎng)景下開(kāi)展的，但也有部分工作不適合，必須意識(shí)到，不管三維和二維都只是數(shù)字化設(shè)計(jì)的工作界面，不是核心，也不是目的，因此線(xiàn)路平臺(tái)規(guī)劃時(shí)不應(yīng)刻意追求在三維場(chǎng)景開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，而應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)，選擇適合的工作界面來(lái)開(kāi)展。

在線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中，桿塔排位、鐵塔設(shè)計(jì)、明細(xì)表設(shè)計(jì)是與其他設(shè)計(jì)內(nèi)容數(shù)據(jù)聯(lián)系最多的三項(xiàng)內(nèi)容，而明細(xì)表與其他設(shè)計(jì)模塊的數(shù)據(jù)交集最多，集中體現(xiàn)了構(gòu)成線(xiàn)路的大多數(shù)要素。

在線(xiàn)路三維數(shù)字化設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于首先需要構(gòu)筑一個(gè)三維數(shù)字化的線(xiàn)路，才能借助三維場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行某些場(chǎng)景的校核，例如塔串配合校驗(yàn)、交叉跨越距離校驗(yàn)，而只有構(gòu)建的三維數(shù)字化場(chǎng)景的數(shù)據(jù)顆粒度足夠高，才能借助數(shù)字化的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)通道內(nèi)房屋砍伐量、林木砍伐量的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。

總結(jié)線(xiàn)路工程及線(xiàn)路設(shè)計(jì)的特征，可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)線(xiàn)路工程是典型的線(xiàn)性工程，線(xiàn)路需要緊密結(jié)合沿線(xiàn)地形進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此設(shè)計(jì)過(guò)程必須緊密結(jié)合DEM及DOM數(shù)據(jù)，依托數(shù)字地球系統(tǒng)，外部環(huán)境帶來(lái)的數(shù)據(jù)量較大。

2)線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程有很多場(chǎng)景更適合用傳統(tǒng)方式進(jìn)行操作，例如桿塔規(guī)劃、導(dǎo)(地)線(xiàn)選型、導(dǎo)線(xiàn)力學(xué)計(jì)算、絕緣配合及防雷接地、明細(xì)表等，桿塔排位過(guò)程中，雖然三維同步排位會(huì)更方便查看塔位的可行性，但檢查斷面的過(guò)程仍然更適合二維操作。

3)線(xiàn)路工程中某些模塊適合用三維元件進(jìn)行拼裝來(lái)設(shè)計(jì)，例如絕緣子串組裝過(guò)程，但仍有很多場(chǎng)景不適合這種拼裝，例如桿塔上配置絕緣子串的過(guò)程更適合通過(guò)荷載計(jì)算結(jié)果自動(dòng)配置，導(dǎo)線(xiàn)在桿塔間架設(shè)的過(guò)程更適合用力學(xué)計(jì)算結(jié)果自動(dòng)完成，間隔棒、防振錘的配置過(guò)程也更適合基于一定的規(guī)則來(lái)自動(dòng)生成。

4)線(xiàn)路設(shè)計(jì)受外部影響很大，即使本體設(shè)計(jì)也常常涉及改接、T接、線(xiàn)路之間的換接等各種非典型連接，線(xiàn)路設(shè)計(jì)平臺(tái)要想包容各類(lèi)連接形態(tài)，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)就必須要對(duì)設(shè)計(jì)人員保持相當(dāng)?shù)淖灾餍院烷_(kāi)放性，否則很難在規(guī)劃之初包含各種線(xiàn)路形態(tài)。

5)線(xiàn)路設(shè)計(jì)平臺(tái)并不是功能單一的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工具，它需要體現(xiàn)線(xiàn)路設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)流向、專(zhuān)業(yè)之間的分工及配合、設(shè)計(jì)單位本身的習(xí)慣、與已有專(zhuān)業(yè)軟件的融合等，平臺(tái)設(shè)計(jì)需要本單位人員親自參與，否則很難構(gòu)建出真正的能完成工程設(shè)計(jì)的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)。

3.2 送電數(shù)字化平臺(tái)改進(jìn)建議

1)以地理信息系統(tǒng)為核心，構(gòu)建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，集成電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)，電網(wǎng)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，歷史工程數(shù)據(jù)，敏感點(diǎn)數(shù)據(jù)等形成選線(xiàn)平臺(tái)。

2)以排位軟件和明細(xì)表軟件為整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)流主線(xiàn)，排位軟件和三維平臺(tái)共享鐵塔及金具串等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)二三維的協(xié)同選線(xiàn)。以明細(xì)表數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)建立線(xiàn)路的整體三維模型。

3)以排位軟件為數(shù)據(jù)源頭，跳線(xiàn)計(jì)算軟件、OPGW設(shè)計(jì)模塊等通過(guò)數(shù)據(jù)接口接收排位軟件數(shù)據(jù)，并開(kāi)展相關(guān)的電氣設(shè)計(jì)。

4)桿塔設(shè)計(jì)軟件和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件的結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)接口與三維平臺(tái)交換數(shù)據(jù)，并通過(guò)三維平臺(tái)將鐵塔、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享至其他軟件模塊。

5)線(xiàn)路整體三維模型建立后，在三維平臺(tái)開(kāi)展相應(yīng)的三維間隙檢查、碰撞校驗(yàn)等。

6)各軟件模塊通過(guò)數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系，可獨(dú)立升級(jí)。

整個(gè)系統(tǒng)功能架構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示。平臺(tái)中專(zhuān)業(yè)軟件和三維平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)接口連接，通過(guò)各個(gè)模塊之間松耦合降低整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，各模塊可使用設(shè)計(jì)單位已有的成熟專(zhuān)業(yè)軟件，方便驗(yàn)證，同時(shí)模塊的升級(jí)可獨(dú)立完成，方便整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)升級(jí)。

圖2 送電線(xiàn)路數(shù)字化平臺(tái)功能架構(gòu)

4 送電數(shù)字化技術(shù)發(fā)展展望

4.1 設(shè)計(jì)手段的集成與提升

設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生的成果是設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)過(guò)程的中間品是各類(lèi)計(jì)算數(shù)據(jù)或計(jì)算書(shū)，設(shè)計(jì)過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)信息加工和整合的過(guò)程，不產(chǎn)生任何實(shí)體產(chǎn)品，天然適合以數(shù)字化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)是在電腦計(jì)算、繪圖的基礎(chǔ)上，通過(guò)把設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)工具通過(guò)數(shù)字化手段進(jìn)行整合，從而用更徹底的數(shù)字化手段來(lái)部分取代人工，用更深入的數(shù)字化手段來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)信息，從根本上提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)。

因此理想的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)必然實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)與數(shù)字化的全面結(jié)合統(tǒng)一，效率優(yōu)勢(shì)得到體現(xiàn)，應(yīng)用范圍覆蓋至全部電網(wǎng)工程項(xiàng)目，并開(kāi)始延伸至項(xiàng)目全壽命周期管理中。理想的三維數(shù)據(jù)模型應(yīng)該能夠作為一個(gè)工程項(xiàng)目唯一的數(shù)據(jù)源、最終形成“一個(gè)工程，一個(gè)平臺(tái)，一套數(shù)據(jù)，全壽命周期”[1]。

4.2 人工智能技術(shù)應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步及使用成本的不斷降低，送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)也可在適當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)利用相關(guān)技術(shù)。例如在選線(xiàn)及排位階段，利用大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)選線(xiàn)及排位的智能操作。利用激光點(diǎn)云技術(shù)及傾斜攝影技術(shù)對(duì)架空送電線(xiàn)路通道進(jìn)行精確掃描，利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的自動(dòng)分層及識(shí)別，對(duì)傾斜攝影生成的圖像信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，對(duì)通道障礙物進(jìn)行快速的單體化建模，從而為送電線(xiàn)路通道設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

4.3 全數(shù)字化的施工與運(yùn)維

數(shù)字化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付，從而施工、運(yùn)維也可以基于設(shè)計(jì)交付的數(shù)字化成果實(shí)現(xiàn)施工、運(yùn)維過(guò)程的數(shù)字化[2]。

數(shù)字化設(shè)計(jì)成果向施工、運(yùn)維延伸需要數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的同步延伸，需要施工單位和運(yùn)行單位的數(shù)字化平臺(tái)的成熟和完善。

傳統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，施工單位主要依據(jù)施工圖進(jìn)行施工，監(jiān)理和監(jiān)管單位則結(jié)合施工圖建立自己的數(shù)據(jù)系統(tǒng)開(kāi)展工程建管，整個(gè)工作界面是依賴(lài)人工完成的，而在數(shù)字化施工、建管階段，設(shè)計(jì)成果成為數(shù)字化施工、建管過(guò)程的數(shù)據(jù)源頭，建管、監(jiān)理、施工可利用同一套數(shù)據(jù)資源衍生自身的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并且可在相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與建管、監(jiān)理、施工、運(yùn)維之間構(gòu)成如圖3所示的數(shù)據(jù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維全過(guò)程的數(shù)字化。

圖3 設(shè)計(jì)與建管、監(jiān)理、施工運(yùn)維的數(shù)據(jù)交換

目前，運(yùn)行單位在運(yùn)維階段可借助的工程相關(guān)數(shù)據(jù)為工程竣工圖。數(shù)字化運(yùn)維階段，運(yùn)行單位接收的工程數(shù)據(jù)將是工程數(shù)據(jù)模型，由于模型附帶豐富的屬性信息，運(yùn)維人員可方便查看大至整個(gè)工程，小至單個(gè)元件的具體信息，包括技術(shù)參數(shù)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、技術(shù)批次等信息，為運(yùn)維階段查詢(xún)相關(guān)數(shù)據(jù)提供便利，運(yùn)維單位甚至可以借助竣工工程模型開(kāi)展運(yùn)維模擬施工，改善技術(shù)方案，輔助管理施工工序，從而使數(shù)字化設(shè)計(jì)成果在運(yùn)維階段得到充分運(yùn)用。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從國(guó)際、國(guó)內(nèi)兩方面論述了送電線(xiàn)路數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，論述內(nèi)容主要包含標(biāo)準(zhǔn)制定，數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展及應(yīng)用情況。在此基礎(chǔ)上從標(biāo)準(zhǔn)、工作邊界、設(shè)計(jì)平臺(tái)方面分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)數(shù)字化工作中存在的問(wèn)題。論文總結(jié)分析了送電線(xiàn)路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，梳理了各設(shè)計(jì)內(nèi)容之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，給出了送電線(xiàn)路數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)的改進(jìn)建議。文章最后展望了送電線(xiàn)路數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的未來(lái)，包括設(shè)計(jì)手段的集成與提升，數(shù)字化成果在施工、運(yùn)維的延伸應(yīng)用以及人工智能技術(shù)在送電線(xiàn)路數(shù)字化中可能的應(yīng)用。