基于三維全景技術的變電站建設可視化管理分析

郭宏偉

（國網山西送變電工程有限公司，山西 太原 030012）

1 三維全景技術的概況分析

三維全景技術是現在發展比較迅速的虛擬網絡技術，主要是利用現實中的影像進行圖片拼接合成最終形成與現實環境相似的虛擬場景。根據采集圖像上的信息點，可以在顯示引擎的屏幕上觀察到任意節點的360°全景圖像，能夠準確的反應出現場的環境，給觀看者一種身處其中的感覺。三維全景技術具有真實感強、畫面高清、可塑性強和保密性好等特點。

1.1 對全景影像的分析

全景影像就是通過編程和一些照片處理軟件對原始照片進行順序整合，在播放時使用者可以看到全部的景象［1］。全景的本質就是把多張多角度的照片合成之后，經過一系列的數據運算或使用專業三維數字型，然后使用計算機技術實現真實場景的還原。在制作影像過程中可以設置一些功能，比如場景的放大縮小、畫面的左右移動、觀看距離的遠近等，可以在瀏覽器或者網頁上進行觀看，通過操作鼠標的移動進行場景的控制。讓用戶足不出戶就可以擁有和現場一樣的體驗。

1.2 對數據采集方式的分析

數據采集方式主要分為相機采集和無人機拍攝。相機采集主要是利用魚眼鏡頭的超廣角進行采集，形成的場景更接近于現實場景。無人機在上空拍攝，拍攝角度選擇多，拍攝范圍廣；機動比較靈活，場地局限性較小；拍攝成本較低，效率和質量較高。本文數據采集的方式是使用無人機拍攝的現場場景，后面會對采集到的同一方位場景的照片進行一些技術上的處理，把它們的組成一幅完整的圖片，在經過專業軟件的處理形成動態全景圖，也就是三維全景圖。

1.3 三維全景技術優點

三維全景圖可以清晰地還原現場的真實情況，管理人員不用去到現場就能在通訊設備上詳細掌握現場的情況，這不僅降低了采集成本，還節省了很多時間。當公司進行商業宣傳的時候，可以把公司的環境、工作氛圍、形象、規模等用三維全景技術制作出來，播放的畫面比死板的文字更能直觀和清晰的讓人了解公司情況。三維全景技術也應用在了變電站的建設管理中，它在采集圖片和技術處理方面速度較快，可參考的信息范圍廣，在管理上也比較靈活，整個應用過程中不用離開辦公范圍也能全面了解情況。三圍全景技術的信息在大數據里都有記憶，可以隨時查找，它是一種客觀、透明的監測工具。

2 變電站建設管理中存在的問題

2.1 施工設備安全存在問題

在變電站建設施工中，由于設備使用數量較多，類型復雜，在加上施工環境的不穩定性，如果沒有在施工前做好強有效的安全管理措施，及其容易導致安全事故的發生。例如：在腳手架搭設好之后，周圍是不能有積水的，當施工現場出現大風大雨天氣后，需要施工人員檢測完能正常使用后才能使用，但人員檢測可能有一些小細節被忽略，這就需要精密儀器的監測來彌補人員檢測的不足。利用三維全景技術，可以全方位的監測出施工過程出現的問題。

2.2 場地利用存在的問題

新建變電站的施工場地的大小是一定的，但在建設中需要設備和人員的數量又較多，如果不能合理分配和管理施工場地，不僅會耽誤施工的進度，還會導致施工成本增加。三維全景技術的應用，能夠清晰地看到整個施工場地的布局，能夠最大程度的利用好整個場地和設備。

2.3 土方估算方法存在問題

土方計算是變電站建設施工的一個重要步驟，它直接關系到施工的費用和施工的方案。土方測量的方法是現在最常用的計算方法，但在實際的操作中因為施工場地復雜性和形狀的不規則性，導致不能精確地獲得現場的數據和信息。在后期挖填時就容易出現誤差，延長施工周期。利用三維全景技術可以觀察到現場的地貌特征，能全面的看到挖填方周圍的環境，預測是否需要進行下一步施工。想要獲得準確的數據信息，可以利用無人機建立一個可測量的三維模型，再進行計算。

3 在變電站建設中的應用結果分析

3.1 進行施工情況監測

根據實際操作過程，在三維全景圖上增加一定量的熱點。這些熱點可以跟據瀏覽者的需要進行切換，通過這種以少數熱點達到全場漫游的效果，這樣使用者就可以任意觀察到現場的動態。再制作出三維全景圖，并以固定的周期進行監測，然后形成動態的監測結果，就可以觀察到施工現場的整體進度和施工情況。

3.2 建設信息庫

想要變電站建設達到建設標準，國家電網公司出版了《國家電網公司輸變電工程工藝標準庫：變電工程部分》，其中土建和電氣的工藝之和多達204項［2］。把每一期中某項施工的全過程制作成全景影像記錄下來，通過把它們的信息和數據整合就形成了工藝信息庫。與其他記錄方式相比，工藝信息庫的數據更具體、更直觀，為了豐富信息庫的內容，也可以添加文字說明。

3.3 建設數據庫

通過三維全景技術記錄的每一期全景影像，把它們整合在一起就可以構建一個站址的三維全景數據庫。通過數據庫記錄的內容，管理者在觀看的時候就可以發現在管理過程中出現的問題，及時找出原因并作出改進策略。為以后工作的和展開提供了數據支持。

4 結語

本文通過對三維技術可視化管理的研究與分析，發現其在變電站建設的管理中發揮著重要作用，利用自身的優點幫助管理者在建設過程中更全面的掌握現場施工情況，及時發現施工中出現的問題，讓變電站建設管理更加透明化。為以后可視化管理的發展起到了引導作用。