基于普洱供电局对变电站中三维可视化移交标准的探讨论文_曹权林,杨堂华,王雁南,丁东,孙章才,罗庆兵,白

云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱 665000

摘要：目前在推进数字化变电站的进程中，三维可视化数据成果之间存在相对独立的状况，影响可视化数据的深入应用空间。如何解决数据成果间的独立，使数据能互联互通，具有十分重要的意义。本文尝试从普洱供电局在变电站三维可视化数字移交平台上对三维可视化数据成果进行统一标准的过程入手，对消除数据孤岛问题，建立统一的三维可视化移交标准进行探讨。

关键词：变电站三维可视化移交标准 XML

一、引言

我国在“十二五”规划中明确提出了加快推进建筑信息模型（BIM）在工程中的应用，推动信息化标准建设，高度关注建筑信息化发展。处于电力行业中的中国国家电网公司及南方电网公司目前正以数字化技术为基础，开展电网数字化研究，并取得了一些三维可视化的研究成果，但在这些成果中，三维可视化数据成果之间是相对独立的，没有后续深入应用的空间，也无法承载更多的附加应用需求。

随着步入数字化变电站及智能电网的推广阶段，可视化数据的集成，建立不同数据成果之间互联互通的桥梁成为必然趋势，在建立数据互通过程中，制定一套通用的三维可视化移交标准势在必行。

本文以云南电网普洱供电局三维可视化移交项目为例，对三维可视化移交标准进行探讨。该项目依托国内自主研发的三维数字化信息管理平台WIZPLANT，以工程对象的三维模型为载体，达到各类型数据在同一平台实现集成应用的目的。

二、三维模型的交付

1、WIZPLANT三维数字化信息管理平台（以下简称WIZPLANT平台）能处理常见三维布置软件产生的模型，对模型进行浏览和管理。为了达到三维可视化数据成果之间数据互通以实现变电站的智能化，对三维模型的交付要求和内容做出以下限定：

1.1 三维模型的交付要求

1）必须以全比例三维实体建模，并且以所见即所得的方式建模，保证三维模型与现场1：1的标准模型；

2）电气设备的三维模型必须带有属性信息，不仅仅只是外部形象展示；

三维信息化模型

1．2三维模型的交付内容

2、三维模型属性的交付

带有属性的设备三维模型，通过WIZPLANT平台配套工具生成XML文件，将其中的工程对象抽取出来，使其能在平台上与其他数据建立关联关系，实现数据互通。

2.1 XML语言简介

XML语言的全称为Extensible Markup Language，即：可扩展标记语言，它是互联网协会于1998年提出的，由标准通用标识语言中派生得到的，正逐渐的成为Web数据描述和交换的第一代标准。由于在语义信息、结构化表示和数据存储格式等方面表现出诸多优点，同时，具有良好的开放性、可扩展性和自描述性等特点，使得XML语言描述在很多领域获得广泛的应用。

它具有的一大特点就是方便的数据交换，XML语言并不是专有的，它在阅读、编写等方面均与所使用的平台无关，这种平台无关性使得XML语言可以作为一种非常理想的格式，用于应用系统、程序间的数据交换。不论何种工具，只要可以理解XML语言，均可以用来处理XML数据。

它还具有结构化的数据与集成化的特点，非常适合于对复杂、大型数据的处理，对于变电站三维可视化移交这种大型而复杂的数据处理是非常合适的，尤其是种类繁多的电气设备，可以建立树形结构反应设备间的功能属性和关系，为建设单位和生成单位对模型的查看和筛选提供了极大的便利。

2.2 模型中相关属性的填写

三维模型创建之后，要根据工程情况给相应的模型赋予特定的属性值，这些属性一般应涵盖电气设备的工程编码及基本参数、建筑的相关信息等。其中，电气主接线里同一个设备符号所对应的三维模型具有相同的工程编码；而设备参数则应至少包括设备型号、额定电压、额定容量、额定电流、频率、生产厂家等信息。

具体需要填写的属性如下表：

2.3WIZPLANT平台配套工具生成XML文件如下图所示。

生成的XML文件内容示例如下：

</Context>

<Association

type="is referenced in">

<ID>SAM_Model</ID>

<ID>DocumentOwner</ID>

</Context>

</Object>

</Association>

</Object>

三、二维资料的交付

1、WIZPLANT平台对二维资料包括CAD、PDF、WORD等处理成SVG格式文件加XML文件，“活化”、关联后，可在平台上进行二三维模型关联，通过二维图纸的编码找到设备的三维模型，或者通过设备三维模型查询到对应的二维图纸等信息，建立起二三维数据互通的桥梁，并希望通过平台应用实现倒逼资料管理规范化管理，探索建立变电站图纸资料规范，提升三维可视化项目应用价值。

同样的，对二维资料也有相应的交付要求。

1.1 二维资料的交付要求

1)设备厂家提供的图纸资料应满足施工图要求和深度，并且是最终版的。

2)图纸、资料的版本应明确标识，并以图纸版本为划分依据

3)设计单位提供的图纸资料应满足变电站建设一致

4)为保证图纸、资料能够在平台上实现深度的设备关联检索，提高运维阶段检索信息的效率，应提供可编辑版本的（DWG、OFFICE格式）图纸资料，作为可靠的数据基础。

5)应采用与项目一致的编码，保证设备编码信息的完整性，保证项目工程对象的信息的准确。

1.2二维资料的交付内容

1.2.1建造阶段图纸资料

建造阶段的所有资料，包含但不限于采用的规范标准、电气图纸（包括设备厂家图纸）、土建图纸、水工暖通图纸等。

1.2.2运维阶段图纸资料

运维阶段的运行规程、设备出厂测试报告和设备定检预试报告等。

2、二维图纸的“活化”

对所有需交付的二维资料，通过WIZPLANT平台配套转化工具生产SVG文件加对应的XML文件，将其中相关信息进行提取，以便数据关联。

2.1 SVG简介

SVG，全称为Scalable Vector Graphics，即可伸缩矢量图形，是基于可扩展标记语言（标准通用标记语言的子集），用于描述二维矢量图形的一种图形格式。它由万维网联盟制定，是一个开放标准。

SVG是建立在XML基础上的，具有很明显的优势，比如：广泛的国际化基础，强大的结构化能力，以及对象模型等。大多数XML语法描绘的都是文字信息或原始数据，不具备提供图像的能力。SVG是一种采用XML来描述二维图形的语言，可以构造3种类型的图形对象：矢量图形、位图图像和文字。图形对象可以被组化、样式化、变形和重新组合，并且是动态的和可交互性的。

SVG并非仅仅是一种图像格式，由于它是一种基于XML的语言，也就意味着它继承了XML的跨平台性和可扩展性，从而在图形可重用性上迈出了一大步。如SVG可以内嵌于其他的XML文档中，而SVG文档中也可以嵌入其他的XML内容，各个不同的SVG图形可以方便地组合，构成新的SVG图形。

2.2“活化”规则的定义

收集到的二维资料需要提取文件关键编码信息，整理配置活化对象的正则表达式规则，添加到用于活化时使用的规则文件。

正则表达式编写内容示例如下：

</Consts>

<ClassID>EQUIPMENT</ClassID>

</Associations>

</SplitPattern>

</Match>

在定义好了规则文件之后，在WIZPLANT平台配套工具生成对图纸进行“活化”。

四、结束语

在数字化变电站及智能电网的推广进程中，制定通用的三维可视化移交标准，采取转化为通用格式的方法，实现数据互通，消除数据孤岛问题，有利于从数据源头上提高数据移交的规范性和准确性，使二维图纸、三维模型、智能流程图等文档数据资料有机整合，为后续相关工作提供有利于管理的、可靠的电子化基础信息数据，最终提升电网的安全生产和工作效率。

参考文献

[1] 丁永福，刘皓，万明忠，肖少辉.宁东—山东±660 kV 直流输电示范工程三维数字化移交[J].电力建设，2011，32（2）：39-42.

[2]李志海. 数字化三维变电站设计技术研究. 电气技术，2015，11：83-90.

[3]毛焱. 基于物联网技术的新建变电站资产电子化移交. 2013，华北电力大学，学位论文

[4]陈宁钊，吴鸿超.智能化变电站资料管理系统的设计及应用. 福建电力与电工，2008，28（2）：70-72.

作者简介：

曹权林，男，云南，大学本科，工程师，信息管理

杨堂华，男，云南，本科，高级政工师，生产分管领导

王雁南，男，云南，大学本科，工程师，继电保护班班长

丁东，男，云南，大学本科，工程师，信息管理

孙章才，男，云南，大学本科，工程师，网络管理

罗庆兵，男，云南，专科，技师，信息管理

白彪，男，云南，硕士，高级工程师，信息中心主任

论文作者:曹权林,杨堂华,王雁南,丁东,孙章才,罗庆兵,白

论文发表刊物:《电力技术》2016年第7期

论文发表时间:2016/10/18

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