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摘要：虚拟实现技术在输电线路施工中的应用，主要是指运用计算机软件技术对实际的施工现场进行仿真模拟，运用卫星地图的虚拟现实技术对施工进行定位选线，可以模拟现场的施工情况，发现难点，可以使实际的投资、设计和施工的到有效的控制，保证项目的可行性，有效的降低投资的成本、施工的难度、减少风险并可以缩短工期。
关键词：虚拟现实技术；输电线路施工；应用
1虚拟现实技术的基本情况
1.1虚拟现实技术的内涵
虚拟现实技术(virtualreality，VR)，主要是创建真实模拟虚拟的现实环境，使用户真切感受到模拟环境中的各项情况，积极提供良好的辅助性手段，这是当前计算机图形、图像领域中的重要内容。通过虚拟现实技术，所建立起的三维环境，具有现实模拟和可交互的特点，能够帮助用户开展直接性的体验。需要注意的是通过虚拟现实技术所创设的虚拟现实环境之中，主要是融合了运动规则、物体、三维物理模型等方面，使用者能积极通过视觉、触觉、听觉以及位移等方式感受到模拟环境中的各项情况。虚拟现实技术在实际使用过程中，较多使用到了图像处理技术、网络技术、语音识别和处理技术以及系统集成技术等方面。
1.2虚拟现实技术原理
1.2.1虚拟现实技术
虚拟现实技术是通过计算机图形技术的变化，以及GIS技术和卫星成像技术等多个学科，在大家面前展现真实的三维界面，建立一个多维信息空间中的虚拟信息环境，使工作的物理点在这个虚拟的信息环境中展示，让客户能有身临其境的感觉。
1.2.2计算机仿真技术
计算机的仿真技术应用范围相对较大，一般在建筑物的施工虚拟现实模拟中应用较多，目前在架线施工时，杆塔组装等领域也逐渐开始使用，仿真技术的应用，可以使施工过程更加直观地展现，对施工的完全性和可靠性有了更大的保障。
1.2.3 软硬件基础
输电线路虚拟现实施工系统是目前已有的各种学科技术的综合集成，其中包括：三维绘图技术、计算机仿真技术、数据库技术、计算机网络技术以及虚拟地球技术，所以它所相关的软件也是多种多样，如AUTOCAD、Pro E、Sketch Up和Google Earth等。而其相关的硬件主要包括全站仪、经纬仪以及GPS定位仪等等。
1.3虚拟现实技术的应用情况
虚拟现实技术，能够广泛应用在现阶段多个领域之中，比如说军事、电子、医药、机械设计以及教育等多方面。虚拟现实技术具有十分明显的优势，能够在多个领域之中实现良好的发展，将其积极应用在当前电力系统的运行之中，将能够发挥积极的作用。在虚拟现实技术的作用下，能够为电力工程、设备的规划、设计以及优化工作提供良好的数据参考，是积极有效的技术手段能够不断完善系统的运行效果。
2输电线路施工虚拟仿真系统的建立
2.1输电线路虚拟施工技术路线
输电线路虚拟施工技术路线是虚拟仿真系统建立的关键，如图。
2.2杆塔中心桩定位与地标建立
在GoogleEarth主界面中输入经纬度如“28°02′01.92″北，120°31′32.85″东”，按回车确认后即可“飞”到指定的坐标点，也就在地球上定位了一基塔的中心桩位置。工具栏选择添加/地标，在对话框里可自定义杆塔名称，地标显示图样可选择，也可用自己的图标。字说明栏中，可以根据实际的需要添加本基杆塔的属性，例如转角度数、前后档距、杆塔型号和基础形式等信息，这样就将塔位坐标进行了确定。
2.3利用SketchUp
制作输电线路工程三维模型根据施工图样，利用SketchUp、ProE软件，制作输电线路和相关施工对象三维模型。制作完成后，将模型导入并准确定位于GoogleEarth卫星地图软件，实现线路施工模型三维可视化。
2.4工程相关信息与三维仿真模型相结合
工程施工涉及到的信息量往往非常大，如果在虚拟施工的同时再去查阅图样和书籍会造成较大的时间浪费。为此在虚拟施工准备阶段就把可能利用到的信息添加到仿真系统中。（1）叠加等高线在GoogleEarth的界面下方状态栏中，可以获得当前点的经纬度、海拔数据，如果想进一步了解线路所在地区详细地形分布，可以作出等高线。具体方法是：下载所需区域的SRTM3地理数据，再利用GlobalMapper软件制作等高线，保存为KMZ文件后加载到GoogleEarth即可。（2）添加每个作业点的建设状态信息选中杆塔的图标，单击右键，查看属性，找到描述项，从而对杆塔的资料进行编辑，可以添加杆塔建设状态、编号和基础型式等相关信息。打开“地标库”，双击某条线路上的杆塔，自动回弹出一个杆塔属性框，可查看该基杆塔的所有属性，对于缺少的杆塔信息可以进行补充。
3输电线路方面的有效应用
现阶段人们用电量不断提升，输电线路的电压等级也越来越高，而政府、社会对电力行业安全可靠供电则提出了更高的需求，同时电力企业内部对工作质量、工程进度以及安全的要求也随之提高，因此以智能化科技手段来提升电力企业的核心竞争力显得十分迫切，这些需求的出现推动了虚拟现实技术与电力企业安全生产的结合并成为
其发展的源动力。
以某大跨越线路为例，其跨越塔基采使用灌注桩群桩的高桩承台基础，每基的基础使用九十二根变直径钻孔灌注桩，桩长全部为八十五米。桩基承台由四个圆形的单腿承台加系梁的方式连接。该线路利用三维可视化技术，真实、详细地再现了施工现场的场景，逼真地模拟了特高压工程的真彩色航拍图像，逼真地模拟了现场施工环境。在施工现场调查的模拟可以帮助招标投标单位详细了解施工现场，可以在室内线路复测完成后，为塔群施工方案的选择提供参考和依据，布线施工可以从宏观方面合理地划分，根据地形事先制定合理的施工方案。将实际施工进度纳入系统，通过实际进度与规划进度的对比，三维可视化进度的差异情况，为施工管理人员提供决策支持。
4发展趋势
4.1更加实时精细的数据采集，建立广泛的应用场景
虚拟现实技术的应用离不开精细的建模，建模水平的高低很大程度依赖于数据的精确性，因此，更加精确实时的数据将是在电力领域深化虚拟现实技术应用的基础。目前，虚拟现实技术的应用还处在一种较为浅层的显示应用，这很大程度也是受到了数据采集细度、数据精度、数据实时程度的限制，后续随着数据采集技术的深入发展，在满足了数据丰富性和时效性的情况下，可以广泛地建立数据的关联性，进而构建出更加仿真的虚拟现实展示，同时能够模拟出更加复杂的现实场景，成为开展具体生产应用的重要技术支持。
4.2结合“大、云、物、移”技术，提高智能化应用水平
随着数据采集能力、传输能力、运算能力的提升，融合虚拟现实技术，将会构造出更加真实且智能的应用场景，服务电网业务的各个层面。
4.3改进应用虚拟现实交互技术，优化虚拟现实应用体验
目前穿戴式虚拟现实设备提供的身临其境感有限，且舒适感并不令人满意，传统的鼠标键盘已经不能满足虚拟现实技术的交互要求，数据手套等设备在易用性和便捷性方面还有较大差距，这些问题都需要在虚拟现实技术的进一步应用中加以解决。
5结语
虚拟现实施工技术是一项比较前沿的学科，尚未形成完整的体系。国外对其研究主要表现在两个方面：一是虚拟现实施工技术用于实际中的理论研究，为相关课题的深入研究奠基了理论基础；二是对施工领域的三维建模、计算机软件设计和计算仿真等工作的研究，构成了虚拟现实施工的技术支撑。相信随着虚拟现实技术的越来越成熟，随着各种技术、设备的改善，它在电力系统中的应用将会越来越广泛。
参考文献：
[1]陈海波,郑健,费瑞轶,王媚,陈锦华.虚拟现实技术在电力系统中的典型应用[J].电网与清洁能源,2016,32(02):20-25.
[2]司彦飞,宋建华.浅析电力工程输电线路施工技术的应用[J].技术与市场,2016,23(06):104+106.
论文作者:朱益梅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/19
标签：虚拟现实论文; 技术论文; 杆塔论文; 线路论文; 数据论文; 环境论文; 模型论文; 《电力设备》2017年第25期论文;