數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

于海強(qiáng) 李義正

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的數(shù)字化技術(shù)有了很大進(jìn)展，并在電力工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠借助先進(jìn)的技術(shù)形式來提升工程設(shè)計(jì)圖的效果。本文在闡述數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用重要性的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字化時代背景下對電力工程設(shè)計(jì)提出的要求，就數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù);電力工程;設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

當(dāng)今世界的一個重要特征就是智能化，智能化的基礎(chǔ)是數(shù)字化。在智能化社會、智慧化城市建設(shè)過程中，一個重要前提就是工程的數(shù)字化。工程數(shù)字化的源頭在于數(shù)字化設(shè)計(jì)，數(shù)字化設(shè)計(jì)成果將成為工程全生命周期數(shù)字化體系的主數(shù)據(jù)。在電力工程領(lǐng)域，國家電網(wǎng)公司在電力工程中全面推廣以GIM技術(shù)為核心的三維可視化設(shè)計(jì)，提高電力工程的數(shù)字化水平。

1電網(wǎng)工程的數(shù)字化

電網(wǎng)工程的數(shù)字化是國家電網(wǎng)公司建設(shè)數(shù)字化電網(wǎng)、提升全壽命周期管理的必然要求，也是大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的必然要求。數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)包括新建電網(wǎng)設(shè)施的數(shù)字化以及既有電網(wǎng)設(shè)施的數(shù)字化，某變電站數(shù)字三維模型。近年來，三維數(shù)據(jù)采集及建模手段突飛猛進(jìn)，從空中到地面，以機(jī)載激光雷達(dá)測量、傾斜攝影測量、地面三維掃描等為代表的技術(shù)手段，可對客觀世界進(jìn)行全方位、全覆蓋的三維數(shù)據(jù)采集，并有一大批成熟的軟件應(yīng)用于自動、半自動或人機(jī)交互建模，數(shù)據(jù)采集和建模效率均得到了大幅提升。

2數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

2.1數(shù)字化技術(shù)在軟碰撞、硬碰撞檢測中的應(yīng)用

電力工程在施工建設(shè)的過程中會遇到比較多的復(fù)雜工程，比如戶內(nèi)變電站、高壓直流換流站、地下變電站等，在這些工程中所遭遇的軟碰撞、硬碰撞檢測能夠提升整個工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。硬碰撞檢測一般是指實(shí)體模型之間的檢測，一般適合被應(yīng)用在涉及到的較多專業(yè)的工程中，特別是在戶內(nèi)、外變電站地下局部多專業(yè)匯集區(qū)域中應(yīng)用會取得良好的效果。軟碰撞檢測模型實(shí)體在設(shè)計(jì)的過程中會和其他類型的模型實(shí)體之間保持一個相對的距離。在電氣工程發(fā)展中，常見的軟碰撞檢測包含電氣距離檢測校對、變電站防雷檢測校對等。從當(dāng)前應(yīng)用實(shí)際情況來看，軟碰撞檢測適合應(yīng)用在換流站閥廳的設(shè)計(jì)中，且應(yīng)用效果良好，在設(shè)計(jì)的時候會涉及到比較多的空間，且還需要對電氣距離進(jìn)行校正，而在線路設(shè)計(jì)中，還能夠應(yīng)用軟碰撞開展交叉跨越檢測。

2.2強(qiáng)化財(cái)務(wù)資金管理降兩金

現(xiàn)金流是企業(yè)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，在“現(xiàn)金為王”“質(zhì)量效益優(yōu)先”的新時代，現(xiàn)金流比利潤更重要。如何保障公司經(jīng)營活動現(xiàn)金流為正數(shù)，如何實(shí)現(xiàn)以最小的資金成本創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，如何加快資金回收減少應(yīng)收賬款和存貨等成為財(cái)務(wù)管理的首要職能。財(cái)務(wù)部門作為企業(yè)的經(jīng)營參謀者，應(yīng)提高業(yè)財(cái)融合力度，在項(xiàng)目合同前期談判、風(fēng)險(xiǎn)評估及防范、融資方案和稅收籌劃等方面深入?yún)⑴c，對項(xiàng)目分包分供、項(xiàng)目管理費(fèi)策劃和財(cái)務(wù)資金方面進(jìn)行過程控制，利用國家政策用保函對等保證金進(jìn)行替換，為項(xiàng)目爭取更多的利潤，提高項(xiàng)目經(jīng)營質(zhì)量。財(cái)務(wù)部門需要加深公司與銀行及各融資機(jī)構(gòu)的合作，結(jié)合經(jīng)營業(yè)務(wù)的實(shí)際情況，有效使用兼顧現(xiàn)金流、工程進(jìn)度和項(xiàng)目效益的金融產(chǎn)品，提高資金周轉(zhuǎn)率和增加資金存余收益。受總承包項(xiàng)目經(jīng)營模式影響，電力設(shè)計(jì)企業(yè)目前應(yīng)收賬款和存貨居高不下，直接影響企業(yè)的利潤和經(jīng)濟(jì)增加值。因此，企業(yè)應(yīng)建立“兩金”考核辦法，嚴(yán)格執(zhí)行“兩金”獎懲制度，壓實(shí)“兩金”清欠責(zé)任，將清欠指標(biāo)層層分解各部門和各崗位，做到獎罰并重;采取高層協(xié)調(diào)、法律手段等多種方式催收;對各類保證金進(jìn)行清理，加速資金回籠，降低帶息負(fù)債和融資成本，保障生產(chǎn)經(jīng)營資金流轉(zhuǎn)。

2.3電力設(shè)施三維建模方案推薦

根據(jù)以上幾種三維建模方式的比較和分析，參照電力設(shè)施的已有分類：三維設(shè)計(jì)通用模型庫設(shè)備、有二維設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)備、無圖紙?jiān)O(shè)備，針對不同電力設(shè)施的情況推薦采取不同的三維建模方案。1）調(diào)用通用模型庫方案。對于有三維設(shè)計(jì)通用模型庫的設(shè)備，采用GPS、全站儀等儀器在既有電網(wǎng)設(shè)施現(xiàn)場進(jìn)行測量，獲取設(shè)備擺放位置的坐標(biāo)、布局以及主要設(shè)備構(gòu)件的尺寸模型數(shù)據(jù)，再利用數(shù)碼相機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行拍攝，獲取設(shè)備銘牌數(shù)據(jù)，結(jié)合二維設(shè)計(jì)圖紙，調(diào)用通用模型庫數(shù)據(jù)，搭建既有電網(wǎng)設(shè)施三維數(shù)字化模型。2）圖紙翻模方案。對于有二維設(shè)計(jì)圖紙的電力設(shè)施，基于輸變電工程竣工驗(yàn)收圖紙和資料、后期運(yùn)行過程中產(chǎn)生的檢修記錄以及設(shè)施運(yùn)行維護(hù)臺賬信息，利用圖紙翻模的方法完成三維建模。3）純測繪手段建模方案。對于無圖紙的電力設(shè)施，可直接利用純測繪的技術(shù)手段，如三維地面或空中激光掃描、無人機(jī)傾斜攝影測量、近景攝影測量，獲得電力設(shè)施點(diǎn)云數(shù)據(jù)和三維實(shí)景模型，再錄入臺賬信息完成三維建模。

2.4企業(yè)機(jī)會

三維設(shè)計(jì)技術(shù)帶來盈利新模式。設(shè)計(jì)企業(yè)作為引導(dǎo)三維設(shè)計(jì)應(yīng)用的動力源之一，應(yīng)利用三維設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)新的盈利模式，才能更好地為業(yè)主服務(wù)，提升設(shè)計(jì)企業(yè)的價(jià)值。設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)讓業(yè)主意識到三維設(shè)計(jì)的價(jià)值，然后委托設(shè)計(jì)方應(yīng)用三維設(shè)計(jì)技術(shù)。由于三維設(shè)計(jì)技術(shù)需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)（包括三維設(shè)計(jì)咨詢師和三維設(shè)計(jì)工程師）來付出額外的勞動來為業(yè)主服務(wù)，因此三維設(shè)計(jì)合同就成為設(shè)計(jì)企業(yè)新的贏利點(diǎn)。利用掌握的三維設(shè)計(jì)技術(shù)、流程和信息，設(shè)計(jì)企業(yè)更容易向項(xiàng)目咨詢管理方向延伸。三維設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、降低運(yùn)營成本;利用三維設(shè)計(jì)提高整個項(xiàng)目的建筑性能、抗風(fēng)險(xiǎn)能力、協(xié)同與控制能力，帶來項(xiàng)目投資收益以及后期運(yùn)營的可控性。提供利用二維CAD平臺無法提供額外價(jià)值的三維設(shè)計(jì)服務(wù)內(nèi)容。除了建模、碰撞檢查以外，還應(yīng)該有一系列服務(wù)來幫助業(yè)主的設(shè)計(jì)部門、成本部門、項(xiàng)目部門解決各自相關(guān)問題，增強(qiáng)業(yè)主內(nèi)部協(xié)同能力。三維設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性服務(wù)可以解決各專業(yè)間的碰撞問題，如暖通等專業(yè)中管道布置時，由于各專業(yè)獨(dú)立繪制圖紙，在施工過程中，可能會出現(xiàn)布置管線時，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙管線的布置。可在電力工程建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。當(dāng)然還可以解決電梯井布置與其他設(shè)計(jì)布置及凈空要求之間協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置之間協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計(jì)布置之協(xié)調(diào)等。

結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展對電力企業(yè)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的創(chuàng)新、發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響，在這樣先進(jìn)技術(shù)的支持下也使得電力企業(yè)的工程設(shè)計(jì)逐漸朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。電力企業(yè)不管是在設(shè)計(jì)理念還是在技術(shù)應(yīng)用層面都得到了前所未有的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)深刻影響整個電力企業(yè)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)。相信在數(shù)字化技術(shù)的支持和應(yīng)用下，電力行業(yè)將會朝著更加深遠(yuǎn)、全面的方向發(fā)展。在電力企業(yè)的未來發(fā)展中，借助數(shù)字化技術(shù)形式能夠更好地創(chuàng)新電力企業(yè)工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，使得電力企業(yè)工程建設(shè)與時俱進(jìn)，進(jìn)而為電力企業(yè)工程設(shè)計(jì)的提升和效益的提高創(chuàng)設(shè)更理想的環(huán)境支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚青龍.數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].低碳世界，2014.

[2]谷振山，王麗珍.數(shù)字化技術(shù)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].華東科技（綜合），2019（8）：273.