摘要：现阶段，随着我国科技的快速发展，三维设计是信息化时代工程发展的必然产物，本文研究了国内外三维设计发展历程，阐述了三维设计理念，及其与输变电工程的相适宜性，在研究三维设计技术在输变电工程应用情况基础上，分析基于三维设计的输变电工程规划设计、采购建设、运营维护、退役报废环节全生命周期管理的应用需求，提出基于三维设计的输变电工程的挑战和发展趋势，为电力工程项目管理人员提供经验参考。
关键词：三维设计;输变电工程;全生命周期管理
引言
随着科学技术的发展，设计业务与信息化技术日益交融，在电力行业普及三维设计技术成为必然。因此，概述输变电工程三维设计技术的内涵、核心优势以及将其应用于输变电工程的重要性，着重探讨了在输变电工程中三维设计技术的具体应用和三维软件的配备问题，并展望三维设计技术在输变电工程中的应用前景，以期为运用三维设计技术的电力工程项目开展提供参考。
1三维设计理念
三维设计是以工程项目相关信息数据为基础，建立三维模型，通过数字信息仿真模拟工程项目所具有的真实信息，实现工程参与各方共享工程信息模型，以便于可视化、精细化建造和运营。这一理念体现三维设计有以下特征
1.1应有设计标准规则
从理论上讲，三维设计标准可以分为企业级和项目级标准。企业级标准应将三维设计技术作为企业信息化建设及管理系统的一部分进行综合考虑，例如，企业的管理方法、原则等；项目级标准主要用于规定项目完成的时限，规范项目参与各方的工作目标，统一工作规范和方法。目前，电网公司研究制定了8项三维设计标准，涵盖软件、建模、设计、移交等维度，其中，软件、建模、设计维度主要纳入设计板块中，包括设计模型交互规范、设计软件基本工程规范、设计建模规范、设计技术导则；移交维度纳入工程数据中心建设板块，以成果移交技术导则为主。
1.2应有设计的模型
模型标准是三维设计实施的载体，是约束各方工作并能进行数据有效传递的基础。模型构建一般遵循“标准统一、兼容交互、模型通用”的原则，目的是解决交互技术问题，实现不同建模软件数据互通，实现模型在不同工程不同阶段设计方案的通用性，满足工程应用要求。
1.3应有大数据的支撑
数据是三维设计成果的主体基础，构建全业务统一数据中心具有十分重要的意义，目前较为常见的数据中心包括数据处理域、数据分析域和数据管理域三部分。其中，数据处理域是生产经营管理过程中各类业务数据存储、处理、融合的中心，主要支撑业务处理类应用；数据分析域是各类数据转换、汇聚整合的中心，主要支撑采集监测类和分析决策类应用；数据管理域是数据模型、主数据应用的中心，是实现数据规范、安全、正确的关键和保障。
1.4应有不同阶段的协同
多专业协同在三维设计上与二维设计不同之处在于平台，传统收资是散点式分布，而三维设计要求达到“服务器-用户”式的“一对多”数据权限访问模式。协同关键在于不同参与方对三维设计的熟悉程度和工程经验，取决于应用人员三维设计水平能力。
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2输变电工程全生命周期管理应用分析
2.1勘测信息挖掘技术
(1)勘测信息挖掘技术在输变电工程中，运用激光点云技术、海拉瓦技术等手段，逐步完成输变电工程产前和跨越统计的精细化，最终实现输变电工程勘测信息和挖掘技术更为精密的计算。(2)软、硬碰撞检测软、硬碰撞检测主要用于模拟实体模型之间及其与其他模型之间的衔接情况。例如，辨别电气距离是否满足要求，线路交叉跨越是否有效避开。对于存在较多复杂空间的输变电工程三维设计，软、硬碰撞检测可以显著提高设计质量。(3)整合各类模型、平台在输变电工程中，运用三维设计技术对导线、金具以及钢架构等材料进行实体模型统计，可以改变传统二维设计技术依靠人员自行统计的方法，在不同层面优化改善设计质量。同时，三维设计技术将整合各种软件的信息接口，保证三维设计信息在一次录用后可以反复选用。依靠射频识别技术与数据管理系统，还可以提高工作人员的数据统计效率。(4)优化设计和施工方案可视化三维信息模型可以实现施工风险点的精准分析，帮助制定更有效可靠的防控措施。支持施工进度情况的模拟，进而实现人员、材料以及机具等的合理安排，提高工程进度和造价成本的可控性。
2.2设计勘测及配备的软件
设计输变电这类的区域工程先要慎重予以勘察，归纳得出必备的设计路径。在录入信息时，线路设计密切融汇于地学的各类信息，勘察信息覆盖了地质环境、水文等的数据。信息挖掘涉及地学较多的形态，数字化处理先要优选布置好的输电路径，同时也不可忽视后续赔偿拆迁。采纳三维技术，提升了土建可达的长效水准。从设计步骤看，交叉性的输变线路关乎多样的复杂专业。布置建筑性的平面及总体平面都很易表现出碰撞的多交叉专业，不可缺失紧密的彼此协助。数字及图像性的三维信息都应吻合彼此，数字化及三维性的日常设计拥有必要的价值。输变电设计可选多样的配套软件，然而软件日渐在更新，涌现了新颖的多样技术。从设计角度看，要结合输变电真实状态选取最合适配备的某类软件。例如：在绘图及渲染时可选3DMAX，展示输变电的实效。绘制出来的图形含有漫游展示、清晰的效果图。除此以外，输变电工程还设有根基性的数据库，集成系统涵盖了核心性的数据库。从现状来看，一体化特定的智能线路正被设计出来，归纳得出最适合选取的线路位置及排列的杆塔位置。目前三维性的配套平台也正被推广，输电建设常选这类的线路体系。
2.3针对于碰撞检测
户内及地下配备的各类变电站含有交错形态的复杂电流，特高压这类设备密切关系到检测软硬碰撞。从输变电的建设看，这类检测针对于碰撞性的实体模型，更合适用作测定复杂及交错形态的多专业碰撞。针对于地下构建的某些变电站，新式检测汇聚了本区段配备的电缆沟道、风管及线缆桥架，因而获取了优良的总体实效。与之相对，检测得出的软碰撞针对于模型彼此必备的间隔，有待校核的间隔包含了防雷的变电站范围、电气的距离等。从现状看，设计换流站时可借助于校核的手段以便于测定复杂的各构件间隔。针对于跨越性的线路测定、跨建筑的测定，都可选取新式检测。
结语
输变电工程中三维设计技术的应用已经是智能信息化时代发展的必然趋势，对电网企业向综合能源公司转型，向世界一流企业迈进提出了新的挑战和要求。电力企业将面临着人员对三维设计不熟悉、协同效率不高、标准流程不统一、大数据采集困难等挑战，对此，建议提前做好充分的准备，一是要统一标准，包括统一软件功能标准、统一设计建模标准、统一编码标准、统一设计深度要求、统一成果移交格式，开展三维设计工作；二是要协同推进，提升各参建单位人员三维设计技术水平，加强工程数据中心建设及相关部门协同度；三是要深化应用，推动输变电工程三维设计信息与城市管理相结合，推进电网工程与道路、建筑物、管线共同构成智慧城市，推进三维设计与通信、渠道、水务等行业的数据交换。
参考文献:
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论文作者:赵晓东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：三维设计论文; 工程论文; 输变电论文; 技术论文; 模型论文; 数据论文; 信息论文; 《电力设备》2019年第13期论文;