摘要：随着科学技术的发展，我国的三维数字化技术有了很大进展，三维数字化技术是以BIM技术、云计算和大数据技术为依托的，本文提出了一种贯穿输变电全寿命周期的三维数字化项目协同管理平台建设方案，并从项目建设管理各阶段提出了应用建设构想，以提高项目建设各环节协同效率，精准控制工程质量、进度和造价，并通过存量数据的应用为后续项目规划和建设提供了方便。
关键词：BIM技术；输变电项目；协同；云平台
引言
数字化设计是图板设计、CAD辅助设计后的第三次设计技术革命。数字化设计是一个多专业、多阶段、多参与方的过程，与传统设计的主要区别是以数据为基础实现了工程模型及信息模型的融合统一，以协同设计为手段实现了信息资源的共享。电网BIM（Building Information Modeling）以设计为龙头，以数据为基础，以模型为载体贯穿设计、建设、运维、退役全生命周期内各个阶段，将各阶段碎片化数据整合为完整的信息模型，推进了工程建设技术的不断创新，提高了工程建设质量及工作效率。
1技术开发平台及特点
（1）通用性。系统平台将通用性作为平台的一个重要目标。该系统不仅包含开放的编程接口、面向对象继承及实例化组态项目的模式，还包含大量基础数据资源综合库，用于提供用户各种功能的扩展。（2）可成长性。系统平台可成长性是技术积累的一个重要保障，通过不断的积累能够有效地建立起一套完整的技术能力模型。（3）接口标准的统一性。接口包括接口类和接口函数，而诸如管理类、插件、访问器等都围绕接口建立。（4）面向服务的体系架构。面向服务的体系架构通过服务之间定义良好的接口和契约将应用程序的不同服务联系起来。接口采用中立的方式进行定义，它独立于硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种系统中的服务以统一和通用的方式进行交互。电站三维数字化核心技术应用是以核心平台为基础，面向不同行业需求，针对行业自身特点，高效搭建行业应用需要的典型应用案例，并涉及多重业务功能。
2三维数字化项目协同管理平台建设方案
平台以数据交互中心为枢纽，提供平台数据支撑，为业务应用和其他业务系统提供标准化存储、规范化接口和智能化引擎支撑。数据交互中心将三维通用模型、工程建设数据、设备参数数据接入项目管理单位全业务统一数据中心，实现输变电线路三维设计成果跨专业、跨业务的应用。数据交互中心是平台的数据载体，承担着数据接入、清洗、存储、分析、服务等职责。建设数据交互中心，支持通用三维工程信息模型数据的接入、存储以及解析，支持输变电工程全生命周期内工程、设备、进度等业务数据的接入，支持三维模型自动关联项目信息，满足基于三维模型为核心的数据索引和关联存储。
3三维数字化项目协同管理平台在项目各阶段的应用建设
3.1搭建基于IPD模式的项目协同机制
在变电站项目建设中引入IPD协同管理模式，构建一个基于多方合同契约关系的“单一目标的实体（Single PurposeEntity，SPE）”，即由项目参与方构建的一个SPE团队，各参与方之间的关系不再是孤立的，而是拥有着一个共同目标的责任实体。供电公司、设计院、施工方以及其他项目关键参与方通过签订多方合同组成SPE，是项目的领导小组，负责项目管理工作。组建SPE后，SPE团体再与项目各个参与方签订多方协议，支持开展具体工作。
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3.2功能完善的三维设计软件支撑
现行电力设计院三维软件开发尚未完善，目前主要依靠市场三维设计软件，经调研，国内商业三维设计软件存在软件运行不流畅、智能化不足、软件兼容程度低、测量数据输入复杂等问题。为充分发挥三维数字化设计优势，应从以下方面实施完善。a.设计平台一体化。数字化设计平台可以将不同专业的设计软件及应用系统进行集成，通过集成实现信息共享，通过集成实现计算、绘图一体化，通过集成实现“所见即所得”，保证设计质量。在商业平台的基础上，必须通过自身的二次开发，不断完善软件功能，全面解决软件运行不流畅、兼容程度低等问题，不断改进管理机制才能满足未来工程数字设计需求及全寿命周期管理的需求。b.全专业设计协同。深化全属性的三维模型（模型形体、设计属性、后台数据库）的协同设计，并实现全过程的在线式三维校审。c.大数据与智能化。具备海量数据处理和数据挖掘能力。将人工智能引入数字化设计平台，使其具有专家的经验和知识，具有学习、推理、联想和判断的能力，从而达到设计智能化的目的。
3.3施工阶段应用建设
三维数字化项目协同管理平台在施工阶段应用建设工作量最大，涵盖大量智能化应用。在数据采集方面，应用智能传感技术，在施工现场架设智能传感设备，实现现场管理的6个要素，即人、机、物、法、量、环6个方面的现场数据获取。在智能管理方面，平台拟建设涵盖进度、安全、质量、技术、造价等方面的管理应用。安全管理方面，搭建三维可视化安全管理平台；同时，应用高精度人员定位技术，在施工现场架设定位基站和人员作业装置，实现三维可视化安全监控预警管理。质量管理方面，开发现场施工智能监理功能，实现工程质量的自动检测；同时开发无人机航拍智能检测功能，实现在高空区域或危险区域进行质量监督。进度管理方面，开发现场施工信息智能采集模块，实现物资到货、工程施工的智能信息采集，指导现场物资到货和施工管理。技术管理方面，开发大型机械设备施工虚拟推演功能，实现关键施工环节、大型机械设备施工的沉浸式模拟，从而优化施工方案。造价管理方面，开发工程造价智能管理功能，实现工程量自动统计，并结合现场雷达扫描的施工进度数据，实现根据现场到货情况和工程进展情况自动分析，出具人、财、物精细化需求预算，指导现场物资到货和施工管理，提升施工现场精细化管理水平。
3.4电气三维仿真运行培训
电气三维仿真可以最大程度还原配电室内实际环境、配电柜位置等，并且配合键盘W、A、S、D以及鼠标可以进行配电室内的走动和镜头缩放，让使用者身临其境地体验配电室的具体布置。可以完全模拟实际电柜的操作、闭锁逻辑，且通过三维效果反馈呈现与实际操作一样的流程，深受用户认可。
4三维数字化项目协同管理平台的应用效益
（1）平台能够实现专业间和行业间协同，解决以往项目建设中需要耗费大量时间、精力进行协调的工作。同时，平台利用精细化设计，综合考虑设备、材料价格情况，实现综合造价优化。（2）平台通过数字化进度管理，将施工场地及设备、设施的3D模型与施工进度计划相连接，实现施工场地布置可视化和各种施工设备、设施的动态管理，最终确保进度目标的实现。（3）平台通过赋予模型完整的属性，涵盖了设备的全过程信息，为后期运行维护提供数据支撑。
结语
综上所述，本文通过开展三维数字化设计在变电站建设中的管理应用研究，搭建了基于BIM技术的三维数字化设计平台，有效提升了变电站建设的设计和施工效率，不仅有效控制了工程建设成本、进度和质量，还为后期运维提供了完备的数据支撑，为电网高质量发展奠定了坚实的数字化基础。
参考文献：
[1]仝令川.建筑工程施工管理中BIM技术的应用研究[J].中国标准化，2019（14）：31-32.
[2]贺丽娟.BIM技术结合第三方管理平台在地铁工程项目精细化管理中的应用研究[J].无线互联科技，2018（18）：123-124.
[3]李志海.数字化三维变电站设计技术研究[J].电气技术，2015（11）.
论文作者:张磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
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