三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用论文_张一玮,杨蒙,梁海潇

三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用论文_张一玮,杨蒙,梁海潇

(国网山西省电力公司检修公司 山西省太原市 030100)

摘要:电力,是一种在生活中非常常见,同时也极为重要的能源。电力,不仅与我们的生产生活密切相关,也是我国经济发展和社会稳定的重要保障。电力系统的构成相对复杂,内部环节较多,所需工作人员的专业性较强。输电线路,是电力系统中的一个重要组成部分,也与人们日常生活的关联性较强。如果输电线路规划和设计的不够完善,那就无法保证电力能安全及时的输送到需要的地方,会给人们的生产生活带来极大的不便,造成较坏的社会影响。为了保证输电线路规划的更加科学,设计的更加合理,我们就需要把先进的科学技术引入其中。三维全景可视化技术,就是先进科技的代表。它在输电线路规划设计中的应用,给输电线路带来了新的前进方向,大大推动了输电线路的发展和完善。本文就此展开了论述,以供参阅。

关键词:三维全景可视化技术;输电线路;规划设计;应用

引言

三维可视化技术能够直观地反应空间区域内的真实情况,同时还能够实现模型与实物相关参数和各方面属性的关联和对照,这对于电力线路网络的建设和规划是十分重要的。随着经济的发展和城市化进程的加快,电网建设的速度不断加快,相反的输电资源却越来越紧缺,传统的输电线路面临巨大的压力,尤其是在信息处理能力方面的不足尤为突出。三维可视技术的应用,采用高科技的现代信息技术来发展和建设电力网络,对于促进电力工作的发展具有重要意义。

1三维全景可视化技术及实现难点

1.1三维全景可视化技术概述

三维全景可视化技术是指在计算机技术的基础上通过全景技术和航拍技术,甚至借助卫星平台进行图像资料的收集和存档,再对区域范围内的环境进行实景还原,以便于掌握真实的地理环境和人文景观。通常三维可视化技术采用软件的形式来展现,常见的有平台、应用和建模三种软件类型,只有在建模的基础上才能够实现漫游和分析、决策等后续操作。基于三维可视技术某一方面特点而开发的数字小区、数字校园等应用程序则主要是满足用户的独特性需求。

1.2输电线路规划设计困难

在对电力输电线路规划设计的过程中,遇到的困难主要在于客观地理条件的限制和居民建筑的影响,此外也可能会需要克服特殊的区域条件。通常输电线路的架设需要穿过人口密集的居民区,就需要综合考虑居民建筑的因素,有的线路架设不得不跨越河流和山沟,这些情况都可能对输电线路的规划设计带来困难。此外,由于电力资源的输送距离较远,地理环境复杂,极易导致规划设计的输电线路杆塔架构效果与实际效果有出入,影响施工质量和进程。总而言之,由于复杂的地理条件带来的客观障碍和传统技术的制约,无法准确掌握输电线路全景和地貌实际情况,导致电力输电线路规划设计不能尽如人意。

1.3三维全景可视化现状

以计算机技术为基础的三维可视化技术,大多以软件的形式体现出来,目前主要分为建模软件、平台软件和应用软件3类。三维可视化的关键是建模,平台软件大多以模型为基础,实现漫游、观察、分析、决策等基本操作;而应用软件主要是为了满足三维可视化技术在某一方面的应用而开发的应用程序,如数字校园、数字小区、三维城市景观仿真等。

2三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的重要性

从信息技术的角度出发,将三维全景化展示、虚拟现实及信息集成技术相结合,构建电网三维空间可视化信息平台,并结合建模、视景仿真、信息集成、可视化交互及多态计算等关键技术进行可视化展示,创新性地提出城市电网空间三维可视化信息平台的工程化建设思路,从而进一步提高电网安全运行水平,提高输电网运行状况的可控、在控、能控能力,真正实现城市电网空间三维可视化信息平台建设。

3三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的具体应用

3.1三维全景可视化技术在输电线路前期规划中的应用

输电线路的前期规划,是输电线路整体运作体系中不可或缺的一部分,具有指明方向的积极作用。在进行输电线路的规划时,需要考虑到输电线路所经过区域的地理环境以及具体的线路选择等诸多因素。相关工作人员在进行户外的实地考察时,会因为受到天气等条件的限制而无法全面的勘测到考察地的情况,给输电线路的规划带来困难。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三维全景可视化技术在具体应用时,可以实现对输电线路的整体运行路径的全景展现,使工作人员可以全面细致的掌握输电线路经过区域的具体情况,给输电线路的规划做好充分的准备。而且,通过三维全景可视化技术,可以使输电线路的规划者清晰明了的看到之前的实际规划路线以及在具体运输中的优势和存在的问题,可以给新的规划方案提供以往的经验和新的思路。

3.2三维全景可视化技术在输电线路设计中的具体应用

输电线路的设计工作,是输电线路整体工作系统中的核心环节,具有影响全局的关键作用。在进行输电线路的设计时,不仅需要考虑到整体输电线路的运行方向还要应用到先进的科技手段。目前,很多的电力系统还是在运用二维CIS技术,根本无法完全满足电力系统不断发展的需求。只有通过三维全景可视化技术,才能推动输电线路设计的不断完善。通过三维全景可视化技术,可以对在输电线路中运用到的设备进行建模分析,不断优化设备的性能和使用效率,给输电线路的设计工作提供有利的保障。可以利用高精度以及高分辨率的相关资料绘制三维地图,并把杆塔以及相关的排位方法也插入进去,不断对杆塔的排位进行优化,为输电线路的设计工作提供良好的开端。可以全面展现出输电线路在运输流程中的地理风貌,在一定程度上能规避一些区域上的风险,缩短相应的路线的实际距离,设计出最科学合理又符合实际的输电线路。可以提高输电线路设计中的科技含量,简化操作流程,提高工作效率,为输电线路的设计带来更加专业化和智能化的体验。

3.3加强输电线路安全管理和维护

由于输电线路距离较长、周围地理环境复杂的情况和特点,安全管理和维护的成本高、难度大,而且效果并不理想。三维可视化技术能够创新模式,解决传统安全巡检由于工作人员视角局限带来的不足之处,对线路设备和电网运行状况实现实时监控,确保及时发现问题并解决,提高线路安全管理的效率。输电线路的安全问题,除了人为破坏的因素外,也可能因为周围环境的温度和湿度变化等因素造成杆塔的位置偏移和损坏,因此输电线路的安全维护也是一个难题。三维可视化技术通过对数据的全面收集、分析,能够提前预测线路周围环境变化可能会对线路造成的影响,提早采取措施,能够有效提高线路安全维护和管理的效率。

3.4空间信息与业务数据高度融合

以往的业务数据主要体现在表格或者文字叙述上,在数据的空间性与客观性的体现上相对欠缺。而三维全景可视化技术通过建立电网设备的空间信息和业务数据的关联关系,实现二者的高度融合,获得“即点即见”的效果。在宏观的观看场景下,可以查看电网设备的空间位置,并且可以查看其相应的业务数据。在微观观看场景下,通过点击相应设备的高精度模型,便可以查看所对应的业务数据信息。真正实现“可视化”和“直观管理”的协同工作。

4三维全景可视化技术在输电行业的发展趋势

随着三维全景可视化技术在输电行业的应用越来越广泛,对可视化技术提出了更高的技术要求,未来可视化技术在输电行业的发展趋势主要表现在以下几个方面。(1)精细化空间数据的三维表达。激光雷达技术可以通过扫描快速获取三维数据,可以提供更高精度的、多比例的空间数据。三维全景可视化技术实现最关键的一个环节就是三维模型的搭建,利用此项技术可以更加方便地实现输电线路走廊地形以及电力设备的三维建模。(2)动态数据的三维可视化管理。巡检是输电作业外业中一项重要的工作,现在无人机巡检在电力行业中得到广泛应用。可以通过无人机搭载电力巡检设备,对地形复杂的线路进行巡检作业。在巡检的过程中实时地将巡检数据传回三维可视化平台,这样就实现了对线路走廊的动态管理,及时地了解线路现场的情况。(3)三维全景可视化技术与CAD工程设计一体化。三维全景可视化技术为输电行业提供了可视化环境。电力行业拥有大量的二维和三维CAD数据资料,通过可视化技术可以将这些丰富的CAD数据集成到三维场景中,从而达到展示设计成果,提高工作效率。

结束语

综上所述,三维全景可视化技术在输电线路建设中的应用,为输电线路的管理、基础设计修建、扩建与决策提供有力的信息支持。该文以三维全景可视化技术在输电线路设计规划中的应用为出发点,通过对现有三维全景可视化技术的研究总结,展示三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的具体应用。

参考文献:

[1]邵全,纪陈云,李军.三维全景及全景动态融合技术在智能变电站管理中的应用[J].电子技术与软件工程.2018(04)

[2]俞容江,周迪,王国良,阮晋.三维全景可视化技术在输电线路规划设计中的应用[J].科技创新导报,2016(35).

[3]乔石铭.基于三维CIS技术的电网规划设计可视化系统开发实现[J].科技创新导报,2015(02).

论文作者:张一玮,杨蒙,梁海潇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期

论文发表时间:2019/6/6

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