數字化技術在電力工程設計中的應用

甘肅省電力投資集團隴原電力有限公司 蔡 成

在我國社會經濟不斷發展的情況下，我國的各大行業也逐漸進入了數字化的營業時代。在數字化時代逐漸在人們日常生活中得以順利發展的情況下，對于傳統的能源行業也必須站在社會經濟發展的角度上做出更新一步的改變，而電力相關的企業以及工程也站在新時代技術的發展情景上做出了更進一步的發展。在我國數字化新時代發展的過程中，電能是其中最為高級的一項能源之一，特別是對于電力工程設計以及整體的運營與管理中更是充分融入了相應的數字化技術。

數字化控制技術在電力工程設計中的應用能夠解決以往電力管理中的技術問題。在電力企業的未來發展中借助數字化技術形式能夠更好地創新電力企業工程技術創新發展，使得電力企業工程建設與時俱進。因此在電力工程設計不斷發展的過程中，只有熟練的應用數字化技術，才能夠推動企業更進一步的發展。

1 信息社會發展歷程

信息社會的發展是一個比較復雜的過程，除會涉及到相應的物質及信息外，人也是信息社會中不可缺少的一項元素，從圖1中可看出，人類認識和改造物理世界離不開信息的支持，從語言的不斷發展上就能夠證明信息與物理世界之間較為親密的關系，在人類的社會生產力不斷發展的過程中，始終離不開信息技術在其中所起到的推動作用。而信息技術目前也得到了廣泛的發展，從大機器處理方式逐漸向更加創新化的方向發展[1]。

圖1 人的活動

從人的不斷發展上來看，為了能夠較為方便地實現人與人之間的交流溝通，在這種情況下就出現了語言，這也是信息社會第一次實現人工處理信息；而文字的出現也更進一步推動了手工工具為主體的信息社會時代，在文字不斷發展成符號信息化的情況下，也更進一步推動了相關信息的保存以及傳播的距離等，這對于推動我國信息社會的發展又是極其重要的；活字印刷術的發明，標志著我國信息時代已經進入了手工機械處理階段，手工機器處理階段與人工處理信息相比具有著較快的信息處理以及傳播的效率。

隨著我國信息社會不斷進入電磁波時代，而這是因為我國一些廣播以及電視等傳播技術的出現更進一步，推動了社會信息的發展，電視廣播等傳播技術無論是從信息傳播范圍上還是從信息傳播的速度上等都有著較為良好的能力；1946年電子計算機的問世標志著我國已經進入了數字機器時代，這也是我國20世紀最先進，也是最以為二的科學發明之一，與人工處理信息以及人工手工機械處理階段相比，又更進一步的提高了相關的信息處理能力。

在我國計算機網絡技術不斷發展的情況下，隨著我國互聯網的不斷深入，目前我國信息處理已經完全進入了大機器時代，這一時代又再一次提高了信息傳播的范圍，容量以及速度等方面。大機器時代是站在全國互聯網基礎上運用更新一代的數字技術，使社會全領域的信息都能夠實現信息化，而互聯網上大量的信息資源也為人類社會活動提供了更多的便利，同時也更進一步的推動了我國社會經濟的不斷發展（圖2）[2]。

圖2 社會活動

2 三維數字設計技術

在我國各行各業不斷運用計算機技術進行生產活動的情況下，無論是從行業的技術發展，還是從數據庫大數據分析上面去進行查看，這些部分全都由于計算機技術的不斷應用而出現了新的發展方向。特別是在對于工程項目的設計以及施工階段來講，更是站在計算機技術的基礎上實現了信息模型模擬，信息模型是站在信息技術的基礎上，通過相應的先進技術而得到的工程項目模擬圖[3]。

除了要有一個明確的架構之外，還需要站在這一架構的基礎上不斷引進一些工作流，資金流以及物資流等，只有這樣，才能夠更加推動我國信息資源共享目標的不斷發展，無論是從設計階段還是到后期的管理階段都需要選取相應的技術，在保證工程順利開展的情況下才能夠更進一步的推動施工項目設計一體化的不斷發展。

三維數字化技術是數字化工程在實際進行建設的過程中必不缺少的一部分，這一技術主要是站在信息圖形的角度上并結合數據庫技術以及網絡技術等，且只有在相關操作人員及設計人員共同配合的情況下，才能夠設計出一個更加精準化以及標準化的設計目標以及設計方案，以此來不斷的向著數字三維可視化以及信息技術一體化的方向發展。數字化三維設計技術與傳統的設計技術不同，在使用傳統設計方法進行設計的過程中，首先，需通過人工將許許多多的數據信息進行圖列，為了能更加明確地知道這些數據以及信息的對應點，還需在圖紙上進行詳細的標注，這種人工的傳統計算方法大大降低了整體工作的效率。

在對輸變電工程進行不同階段設計工作的過程中，都需要站在大量數據信息的角度上去進行思考，但傳統的技術就無法將大量數據信息進行自主的總和，這樣在進行數據分析的過程中，常會由于數據不精準而出現各種各樣的問題。而數字化三維設計技術的出現就大大避免了這種問題的發生，整個數據信息在實際進行處理的過程中，全都是站在一個較為真實的數據模型上進行的管理以及設計工作，整個過程比較的精準、有效[4]。數字化三維設計技術流程：規劃-數字化設計-采購-施工-運維-升級改造-報廢重建-規劃。

圖3 數字化三維設計技術

3 工程設計存在的問題及創新應用分析

在電力工程建設投資規模以及建設規模不斷發展擴大的情況下，給予工程設計方面的要求也越來越高：對于設計質量以及設計深度有了較高的要求。在這種情況下，就需選取一些專業綜合素質能力較強的設計人員去完成整個工程的設計工作，只有這樣才能大大避免之間出現設計質量不達標的現象；沒有深層次的考慮設計文件投資方面的內容。特別是電力工程在實際設計的過程中，容易出現變更以及返工等問題，投資方面相應的因素也無法得到全方面分析，這一系列的問題嚴重的影響到了工程進度及造價的控制工作；運用數字化相應技術的水平不足。大多數電力工程設計人員在實際進行設計工作的過程中，仍選取傳統的設計方式進行，并沒有更進一步的使用數字化方面的相應技術去幫助進行[5]。

通過虛擬現實及數字化仿真技術，實現可視化施工指導、設備檢修模擬和安全仿真培訓，為業主提供一個高效、安全、可靠的數字化培訓平臺。在工程中應用720°全景技術，實現了移動端實時全景漫游瀏覽，為工程各參建方搭建交流平臺。采用云計算技術，可突破地域和時間限制，實現7×24小時異地辦公，合理配置硬件資源，提高了資源利用率和工作效率。采用移動互聯技術將數字化設計成果為現場施工提供服務，將EIM 的使用范圍擴展出桌面，實現了設計模型在施工現場手持設備上的應用。

運用人工智能技術，實現電廠的智能點檢、巡檢及智能安防。智能機器人憑借智能定位系統、智能圖像識別技術以及多種無線傳感器，實現機器人智能無紙化點檢、巡檢。在電廠危險源區域設置電子圍欄，當人員靠近時現場有明顯報警提示，并在三維虛擬電廠中發出報警，提醒人員離開。在電廠設備發生著火等事故時，監控系統的智能圖像識別能快速鎖定事故發生地，通知相關人員處理，情況嚴重時通過手機等移動端通知相關人員撤離。

4 數字化技術在電力工程設計中的應用建議分析

4.1 充分應用網絡數據技術，獲取全面的電力設計數據

在我國數字化技術不斷發展的情況下也推動了網絡技術的不斷發展。電力工程的整體設計工作離不開網絡技術平臺的不斷支持，而電力工程設計的有效性是統計數據這項工作中必不缺少的一項工作之一。特別是在對電力工程設計階段的數據進行獲取的過程中，更是要重視起網絡技術平臺在其中所起到的作用。

在對電力工程進行實際設計的過程中，首先要了解到各個方面的數據信息，只有全方面了解到相應數據信息的情況下，才能夠制定出更加有針對性的設計方案。在獲取數據信息的情況下，要不斷的運用相應的網絡技術去幫助獲取更加真實有效的數據，這對于大大提高電力工程的實際效率是極其重要的:海量數據中要想做好提取工作就離不開相應先進技術的支持；另一方面運用相應的數字化技術也可更好的對相應數據進行挖掘以及匯總工作，這對于更進一步的保障電力工程的設計質量又有著極其重要的作用。

4.2 有效整合電力軟件平臺，精準勘測和挖掘信息

數字化技術是在對三維軟件平臺進行構建的過程中必不缺少的一項數據，也是在對各個軟件的信息接口進行整合和處理的過程中必定會用到的一項技術，只有這樣，電子工程計算軟件才能夠更加科學有效的進行。在完成相應工作的情況下，就可將一系列的數字信息通過先進的網絡技術錄入到響應平臺內，這樣在之后運用到這些數據信息的情況下，就可從這些平臺直接調取使用。除此之外，還需要站在海拉瓦技術以及激光點云技術的角度上去更進一步的保證相關信息位置的準確性。只有在相關數據信息得到更加精準的統計以及分析之后，才能夠在下次使用信息的情況下更加精準的確定他的位置，并通過相應的技術來打造出一個合理的三維立體模型。

4.3 未來數字化技術下電力工程設計的發展與暢想

在電力工程實際進行設計工作的過程中，數字化技術起著非常重要的作用。在我國社會技術不斷發展的情況下，數字化技術除了會在電力工程的設計方面得到充足應用，還有可能向著更進一步的方向發展。比如，當有關部門想要了解某一個電力工程的情況，就可站在數字化技術的前提下去幫助相關部門進行選址，通過輸入相應的要求、就可篩選出想要的結果，這樣便能夠根據相應的數字化技術，更加全面的了解到電力工程的整體情況，這在整體情況的不足上去選擇合適的技術進行修補，以此來保證整個電力工程的實用性。

對于土建工程方面的電力工程，也可通過加入數字化技術來推動及更進一步的發展，通過加入一些先進的設備、來提高整個電力工程設計工作的工作效率，使電力工程設計工作能夠實現三維立體的設計方式方法。

5 結語

總而言之，電力企業在數字化技術不斷融合的情況下得到了更進一步的發展，因此在今后電力企業的發展過程中，數字化技術將會不斷深入到各個環節中，以此來加大各個環節的工作效率。相信電力行業在得到數字化技術不斷支持以及應用的情況下，將會一步一步邁向可持續發展的方向。而對有關電力企業工程技術來講，未來可能也將站在數字化技術的發展角度上得出更加具有創新化、先進化的工程技術，在電力企業工程隨著時代的發展而不斷發展的情況下，電力企業工程的設計效益將會得到不斷的提高。