送电线路三维数字化设计平台建设思路论文_许少淦

送电线路三维数字化设计平台建设思路论文_许少淦

(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 广东省广州市 510663)

摘要:设计咨询行业的数字化时代即将到来,为了更好地适应这种技术变革,各相关机构都纷纷开始加大数字化设计手段的研发建设力度。在送电线路设计领域中,由于开展数字化设计手段的建设时日尚短,可供借鉴的经验极少。本人作为国内第一个送电线路三维数字化协同设计平台的主创人员,在这里将平台建设的一些经验总结分享出来。

关键词:数字化设计;平台建设;送电线路

当下是一个科技发展迅猛的时代,一个网络数字化的时代。人们的生活、工作与数字化的结合越来越紧密。紧随数字化时代的到来,各行各业纷纷根据自身的特点,利用最新的数字化手段提升市场竞争能力,为公众提供更优质、更便捷的服务,如交通运输业的网上购票、商业的网上购物、制造业的三维数字个性化定制、服务业的网上预订、通信业的网上多媒体即时聊天等等,无一不带来所在业务革命性的生产力升级。

电力行业中,也有了数字化远程抄表、智能变电站、智能家居等终端数字化产品;但是作为该行业上游的设计咨询单位,其工作中虽然也有不少数字化辅助手段,可是都存在功能过于零散,无法形成完整数据流;成品数字化程序低,无法与下游的施工、运行生产、维护管理等环节共享数据等问题。因此,电力设计咨询行业也亟需通过一场数字化变革来跟上科技发展的步伐。

送电线路设计是电力设计中重要的一支,由于其设计对像空间分散度高,传统设计手段成熟,所以相对于发电、变电设计而言,整体数字化程度也是最低的。近年来,随着电网公司对数字化设计成果的需求日益迫切,早日实现送电线路的数字化设计也被提到日程上来了。

国内各大设计单位都在探寻如何实现送电线路的数字化设计。本文将总结数年送电线路数字化设计平台建设的经验教训,对建设思路进行一次梳理提炼,以供同行参考。

需求分析,量力而行

送电线路数字化设计平台的搭建,首先要根据业务需求与开发能力进行开发计划制定。当发现业务需求远超开发能力时,则应根据轻重缓急进行分期处理,避免由于开发能力无法满足业务需求,造成项目无法正常推进局面。

整体规划,统一规范

平台建设的总体架构宜能兼顾需求的最终规划以及将来的持续发展,一次性进行整体规划,可以使数据库规划最合理,在将来进行功能扩展,可以避免对平台基础结构进行较大的改动。

多层架构

平台建设采用多层架构,可以使平台功能结构清晰,数据流转灵活,系统维护方便。

最常见的系统采用三层架构:核心层、业务层、移交层。

核心层,系统的底层是一套基础的核心支撑平台。具有统一数据模型、协同设计、可视化设计、三维展示四个主要的组件。核心层主要从计算机技术的角度来设计,将一般设计平台必须的、常用的计算机技术进行了封装。

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业务层,涵盖了送电线路设计专业相关的功能,主要包含了设计条件引擎、智能设计引擎、成品成图引擎三类组件。业务层主要从专业设计的角度来设计。

移交层,专业设计完成后,借助于电子化移交组件、Gis移交组件、数字化移交组件等实现设计成果的移交。

系统的三层架构设计保证了各层次之间可以在一定程度上独立的进行设计和实现。就耦合强度而言,系统核心层和系统业务层之间一般采用强耦合关系,以保证系统的数据访问和协同设计的高效,快捷。系统业务层和系统移交层一般采用低耦合关系,以保证系统可以适应不同移交规则的要求。

合理定位图形显示风格

可视化、三维化是数字化三维协同设计平台其中一个显著特点。可视化、三维化归根结底是为了设计服务的,在可视化设计风格的设计实现上,应兼顾设计效率、人机交互、渲染效果的综合作用,为了提高渲染效果而大幅度降低设计效率之类的设计就是不可取的。但是遗憾的是,目前没有任何图形平台能够同时在设计效率、人机交互、渲染效果上同时具有较好的支持。因此,应根据自身实际的业务需求,正确定位图形的显示风格。

数字化设计流程

数字化设计的流程,脱胎于传统的设计流程,但由于数字化设计的集成化、智能化、多专业协同的特点,其设计流程有别于传统的设计流程。

例如传统设计中,不同专业间的设计成品,如有描述同一对象时,需进行专业间唱对,以确保专业间数据的一致性;而在数字化设计中,由于各专业是在同一数据库上协同设计,所以这一环节在数字化设计流程中就被取消了。

因此,在平台建设时,对于设计流程的规划,除了满足应用单位的业务流程习惯之外,还应根据数字化设计的特点进行调整。

数字化协同设计

多专业间的数字化协同明显有别于传统专业间配合。数字化协同设计是在统一的数据库基础上,打造一个多机、多用户的的虚拟协同工作空间。

协同的方式一般可以分为两种:

独占式,即同一个资源只能由一个用户占用,其它用户只能读,不能写。这种协同的优点是资源拥有者,拥有者的拥有时间都是明确的;缺点是协同方式是简单的直线型,资源一旦被拥有者拥有,在设计过程中,其他人就不能做任何和此资源相关的工作,效率比较低。

协商式,即同一个资源可以被多个用户占用,用户提交时会自动判断不同用户的数据版本和服务器上的数据版本的冲突点列表,然后反馈给所有相关用户,由他们协商判断如何解决冲突。

在实际的设计过程中,独占式协同和协商式协同有可能是同时存在的。但是同一资源应该只有一种协同方式。

送电线路设计的特点决定过了,一个数据属性可能是由多专业,多用户决定的,任何一方都没有独占的理由。例如,杆塔塔位属性就必须由勘测、电气、结构三个专业,每个专业里的若干用户,共同协商决定。因此线路设计平台的协同即不是文件级别的,也不是对象级别的,而是属性级别的。

资源积累应用

一个好的设计平台,除了提供功能强大的设计工具外,同时也是一个资源管理系统。因此,平台应有完善的工程管理、设计阶段管理、设计版本管理,有强大的多重筛选搜索引擎,有便捷的工程数据复用功能。

作者简介:

许少淦,(1975-),男,汉族,广东潮阳,高级工程师,广东省电力设计研究院,从事高压送电线路设计工作。

论文作者:许少淦

论文发表刊物:《电力设备》2015年3期

论文发表时间:2015/11/2

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