三維技術在輸電線路全過程機械化施工中的應用研究

鄭宗熙

摘要：隨著科學技術的發展，我國的三維技術有了很大進展，并在輸電線路中得到了廣泛的應用。本文闡述了如何利用三維技術輔助輸電線路全過程機械化施工，實現三維技術交底和虛擬施工指導，并精準控制施工進度及費用，真正實現輸電線路施工的精細化管理，進而推進輸電線路工程施工管理模式轉變，提高施工效率和效益。

關鍵詞：三維技術;輸電線路;機械化施工

引言

機械設計是為了給用戶提供最優質的產品，因此在進行機械設計時要始終明確產品的用途以及用戶的要求，致力于打造最好的產品。顯而易見，傳統的機械設計并不符合目前的市場需要，這時候就需要對傳統的機械設計進行改革與創新，利用三維技術輔助機械設計，使得機械設計符合當前的社會需要。利用三維技術可以使機械設計變得十分的直觀，解決了長久以來機械設計的抽象問題，使得機械設計中存在的問題清楚的擺在設計師的眼前，并及時的解決這些問題，大大地提高的機械設計的效率。

1全屬性三維模型建模原則

結合變電站工程建設全壽命周期對三維模型數據的應用要求，全屬性三維模型建模應符合以下幾個基本原則：1）規范性。滿足相關設計規范、業主對三維建模、物資采購、數字化移交的相關規定。2）標準性。三維建模應充分繼承和適應業主公司的基建標準化成果。3）需求性。三維建模應滿足各單位各專業各階段對三維模型數據應用需求。4）平衡性。三維建模包含了總圖、電氣一次、二次、土建、水暖等各個專業，涵蓋了設備、設施、構件等各種內容，貫穿到工程設計、施工、運維等工程建設全壽命周期的各個階段。建模范圍和深度越廣越深，其設計的精細化程度越高，但同時其設計效率也會越低。因此，需在精細化設計和提高設計效率之間尋求平衡點。5）遞增性。三維建模應隨著工程實施階段的深入而不斷細化和擴充，其精細化程度和屬性量應呈現逐步遞增的趨勢。

2三維技術的概念

三維技術簡單的說就是利用計算機技術設計圖形，減小了設計人員手繪圖紙的時間及壓力，可以節省出大量的時間用于構思。傳統的機械設計需要設計人員自己手繪圖紙，通過大量的線條、圖案進行機械設計，在這個過程中因為設計人員的一個小小的失誤，就可能會導致這一機械設計無法完成。另外，由于手繪圖紙的工作量很大，很多的設計人員不能按時的完成任務。利用計算機的三維技術就可以避免這些問題，從最開始的繪制圖紙就由計算機完成，既避免了繪制圖紙時的失誤，又提高了機械設計的效率。利用三維設計可以快速的將設計師心里的想法變成真正的圖形設計展示在電腦屏幕上，使機械設計不再復雜、抽象，變得更加的直觀、生動。

3三維設計在機械設計和施工中的具體應用

3.1保證設計方案的合理性與可行性

當前的社會是快節奏的社會，發展十分迅速。現如今，制造業得到了空前的發展，傳統的機械設計已經跟不上時代的發展，滿足不了當前社會的需要。而三維技術改變了這一現狀，實現了機械設計的改革與發展，并且為今后的機械設計的發展提供了方向。三維設計可以將設計轉變為具體的實物，方便設計師進行檢測并發現設計中存在的問題。

3.2專業集成

整合各專業軟件，打造工程綜合模型，對項目進行延伸設計。以BIM技術體系為理論指導，以虛擬仿真、三維可視化、地理信息、多平臺整合為技術基礎，結合實際工程經驗，建設一種新型可視化的數據管理方式，推進輸電線路工程施工管理模式轉變，提高施工效率。

3.3機械建模進程的應用

三維設計之所以被應用到機械設計當中，是因為它可以將設計直觀清楚的展示出來。而在機械建模中，它主要表現在三個方面，即表面、框架、立體。三維設計中包括許多圖形的模板，在進行復雜的設計時，利用三維設計可以直接的將各種圖形整理到一起，并進行合適的排列與組合，通過這種方式，加快的設計的進程，減少了設計工作者的工作內容。

3.4工程質量管理

項目的質量信息管理是綜合性的工作，涉及到所有的項目信息管理的職能和過程，包括項目前期策劃信息、計劃信息、實施和控制的質量信息、以及范圍信息管理、工期信息管理、成本信息管理、組織信息管理、溝通管理、風險信息管理、采購信息管理等管理職能。利用三維信息模型進行工程質量管理，主要以三維模型中的標準工藝管控、質量反措管控和風險預警管控為核心將工程質量信息進行分類和整合，形成完整的質量信息管理體系，確保工程質量與質量目標協同統一。結合工程進度管理，在不同的施工階段，可提前對即將施工內容相關的標準工藝、質量反措、施工風險等內容進行提前預警并規避，最終實現變電站的質量風險控制。

3.5施工進度模擬及三維漫游

輸電線路工程在施工管理過程中， 往往需要多個部門合作管理， 管理人員經常出現出差無法在現場情況， 通過在三維場景中多角度漫游施工進度情況， 施工管理人員可實現不用在現場也可進行施工管理的效果;同時， 各部門可在系統中協同工作， 針對可視化的三維場景瀏覽， 統一協作， 共同管理， 落實異地多點協同工作。將三維數字化成果與現場施工進行有效融合， 反映現場實際進度， 并以可視化的方式實現了施工的計劃進度模擬和實際進度模擬， 有效把控進度節點。

3.6機械化施工中的費用控制

在全信息模型的基礎上，輸電線路的所有構件的尺寸是精確的，工程量則是完全確定，因此，輸電線路工程的總造價則可以精確計算，減少了現場的隨意增減工作量，概算無法精確核算的風險，進而有效管控成本，降低工程建設投資。

3.7全過程遠程在線監測

基于三維技術在機械化施工中運用三維信息模型軟件， 預先在計算機上對將要進行施工的工序或流程進行真實尺寸、真實方位、完整過程的三維數字化仿真， 并將時間、技術參數以及管理要求嵌入到數字化模型中， 動態展現線路施工工序。通過遠程全過程監測， 可以讓工程參建各方項目管理人員通過電腦、IPad、手機等移動客戶端， 實現工程參建各方對工程質量、安全等問題實時記錄， 跟蹤， 與改進。

4引進三維設計的必然性

隨著時代的不斷的進步與不斷的發展，傳統的機械設計已經適應不了當前的發展，而三維設計的出現彌補了傳統的機械設計的缺陷與不足。相較于傳統的機械設計，三維設計非常的直觀，解決了設計人員空間想象力不足的問題。另外，三維設計非常的嚴謹，可以避免出現設計人員在設計中失誤。最后，三維設計大大地減少了設計人員的工作量，節省了大量的時間。

結束語

綜上所述，三維設計有許多的優點，在機械設計中引進三維設計可以減輕設計師的工作負擔，也可以提高機械設計的效率，最重要的是可以保證產品的質量與外觀，使機械設計符合當前的時代潮流和社會發展。在今后的發展中，三維設計還會在機械設計中發揮出更加重要的作用，在機械設計中的應用更加的廣泛。但是，在引進的同時要保證機械設計的穩定發展。

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