基于元數據的輸變電工程三維設計檔案全生命周期管理對策

[摘 要]文章針對目前三維設計檔案管理煩瑣、安全性無法保證的弊端，分析三維設計檔案元數據標準構建的基礎，將元數據標準與現有實踐相結合，提出三維設計檔案元數據標準構建的路徑和全生命周期三維設計檔案的元數據管理方案，以期為基于元數據理念的三維設計檔案全生命周期管理提供參考和借鑒。

[關鍵詞]元數據；三維設計檔案；全生命周期

中圖分類號：F42 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1722（2024）14-0055-03

數據作為一種越來越重要的生產要素，是企業進行數字化轉型的基礎[ 1 ]。物理歸檔是三維設計檔案管理的主要方式之一，這種方式弊端較多，例如比較煩瑣，檔案的安全性無法保證，無法滿足數字化電網建設的要求。目前，隨著互聯網和科學技術及理論的發展，越來越多的企業采用元數據的方式管理電子資料，針對輸變電三維設計檔案的特點，可將現有元數據標準與實踐相結合，構建符合三維設計檔案特點的元數據標準和體系，輔助三維設計檔案的收集、整理、分析與利用，進而有利于實現電網工程建設的降本增效，服務新型電力系統的建設，促進企業的高質量發展。

一、面向全生命周期的輸變電工程三維設計檔案元數據標準構建

由于元數據可以記錄輸變電工程三維設計檔案的內容、技術環境、管理信息以及各類數字化技術參數等方面的數據，對于輸變電工程三維設計檔案的管理、分析、共享和利用起著至關重要的作用。因此，基于輸變電工程三維設計檔案元數據標準構建的基礎、構建的路徑，從全生命周期管理的角度，以《施工圖三維數字化交付標準 項目標準v1.1》《輸變電工程三維設計模型交互規范》《輸變電工程三維設計軟件基本功能規范》等文件設計輸變電工程三維設計檔案管理方案，為在數字檔案館提供三維設計檔案的瀏覽檢索以及組合各個對象的功能提供依據。

（一）三維設計檔案元數據標準構建的基礎

建立元數據標準包括定義元數據元素集（或描述符）和元數據實體。目前，元數據已在圖書出版、地理信息、電子商務等領域都有所應用，但目前尚無基于電氣工程項目的元數據標準和管理系統。對于三維設計檔案元數據標準的建構，一方面，要意識到三維設計檔案與其他類型檔案的區別和具體分類；另一方面，要意識到三維設計檔案建構元數據標準的核心訴求與目標。這兩點將對三維設計檔案元數據標準的構建產生直接影響。三維設計檔案元數據標準的核心訴求，在于提升數字化成果的價值，滿足電網工程三維設計共享應用要求，進而實現電網工程建設的降本增效。

（二）三維設計檔案元數據標準構建的路徑

針對三維設計檔案元數據標準的構建，主要包括以下三個環節。

一是以三維設計檔案的歸檔材料為基礎，建構三維設計檔案的核心特征與內部體系。

二是以《建設電子檔案元數據標準》《文書類電子文件元數據方案》等為參考，建構三維設計檔案元數據標準的基本表達形式。

三是將三維設計檔案的核心特征融入元數據標準的基本表達形式，構建三維設計檔案元數據的完整表達內容。

三維設計檔案元數據標準的構建是一個復雜而細致的過程，需要充分考慮三維設計檔案的特性和實際應用場景的需求。通過不斷完善和優化，相信能夠構建更加符合實際要求、具有廣泛應用前景的三維設計檔案元數據標準。

（三）三維設計檔案歸檔的內容

根據國家電網公司發布的《輸變電工程三維設計技術導則》《輸變電工程數字化移交技術導則》《輸變電工程三維設計模型交互規范》，對輸變電工程需要歸檔的資料主要類目進行分類和概括。

其中，我國發布了《CJJT 144-2019城市地理空間信息元數據標準》，該標準適用于城市地理空間信息元數據的建立、管理和發布，其與輸變電工程地理信息元數據標準有一定的相關性。輸變電工程地理信息的核心元數據包括1 1項元數據元素和1項元數據實體，均為必選項。1 1項元數據元素包括名稱、數據標識符、關鍵詞、描述、瀏覽圖文件名稱、地理覆蓋范圍（其包含的子元素是坐標度量單位、西邊橫坐標、東邊橫坐標、南邊縱坐標、北邊縱坐標、地理坐標類型、地理標識符）、高程覆蓋范圍（其包含的子元素是高程最小值、高程最大值、高程度量單位）、創建時間、使用限制、大地坐標參照系名稱、高程參照系名稱。元數據實體是指單位信息，其包含的子元素（下一級元數據元素）分別是單位名稱、單位電話、單位地址。

二、全生命周期三維設計檔案的元數據管理方案

為了把三維設計檔案管理融入建設管理的全生命周期過程，根據工程建設的各個階段，明確三維設計檔案的歸檔內容、責任人、時間節點。利用標準化制度和管理制度的權威影響，要求三維設計檔案歸檔的責任人必須按照規范要求在規定的時間節點在檔案系統中提交。

（一）初步設計階段

輸變電工程三維設計檔案在初步設計階段需要歸檔的材料包括工程地理信息數據，三維設計模型，文檔資料包括可研核準文件（指預可研、可研階段的核準報審文件和核準下發文件。報審文件包括可研報告、專題研究報告、可研審查意見等。核準下發文件包括預可研批復、可研批復等），初步設計評審及批復意見，勘測報告（水文、氣象、地質、測量等），圖紙（設計圖紙、說明書、材料設備清冊），專題報告，概算書，裝配模型、設備、設施管理信息。

（二）施工圖設計階段

輸變電工程三維設計檔案在施工圖設計階段需要歸檔的材料包括工程地理信息數據，三維設計模型，文檔資料包括勘測報告（水文、氣象、地質、測量等），施工圖評審意見，圖紙（設計圖紙、說明書、設備材料清冊），施工圖預算書，裝配模型、設備、設施管理信息。

（三）竣工圖編制階段

輸變電工程三維設計檔案在施工圖設計階段需要歸檔的材料包括工程地理信息數據，三維設計模型，文檔資料（全套竣工圖紙），裝配模型、設備、設施管理信息。

1.三維設計模型的內容元數據

名稱：名稱是三維設計模型的標題或者名稱，是必備字段和最重要的檢索點。添加名稱時，應按照實體工程的名稱和專業如實記錄，根據需要如標段添加副標題。

專業：專業是反映三維設計模型所屬工程類別的專業術語，需要在完成歸檔的時候準確表述，這也是非常重要的檢索點。

描述：描述是對三維設計模型內容的簡短概述，包括工程的情況、工程相關主題、概算、設計軟件格式及版本和其他要說明的情況等。對于三維設計模型之外的一些有關工程的相關情況，如投標情況、工程款支付情況等也可在描述項的附注元素中進行說明。

時空范圍：時空范圍是指三維設計模型所涉及的時間和地點，時間主要表述三維設計模型的編制日期、歸檔日期和審批日期，可以是時間點、時間段；空間包括地名、行政轄區等。

責任人：責任人是指三維涉及模型的編制單位、責任人、聯系方式等重要信息，不僅便于查找檔案，而且便于在對檔案進行管理時直接聯系到相關責任人。

2.三維設計檔案標識元數據

三維設計檔案標識元數據是指單個檔案識別的檔案編號。命名方面，應按照施工圖的三維設計模型的專業進行拆分和管理，名稱宜由項目編號、項目名稱、專業、自定義描述組成，各部分以“-”連接。

三、完善基于元數據理念三維設計檔案全生命周期管理的對策

（一）完善頂層設計

頂層設計的全局性、發展性、實踐可操性對三維設計檔案全生命周期的管理具有重要的戰略指導和保障作用。對于三維設計檔案的形成和管理需要遵循“先期統籌、整體推進”的體系化管理原則，建立完善的組織體系，行使行政指揮權，保證目標的協調一致性。可建立執行三維設計檔案全生命周期管理的行政管理系統，確定領導班子，建立配套管理制度和相應的考核、獎懲措施，制定強制性執行條文，規定各檔案提交單位必須按照規范完成規定的操作，確保有專人完成固定的工作任務。

（二）優化三維設計檔案的管理系統

一般而言，根據使用需求，三維模型文件歸檔管理系統應包括三維模型運行環境管理模塊和三維模型數據歸檔管理模塊。三維模型運行環境管理模塊存儲生成模型依托的平臺環境，三維模型數據歸檔管理模塊存儲以模型為核心的實體文件。三維模型運行環境管理模塊包括軟件運行層和操作系統層，三維模型數據歸檔管理模塊包括模型屬性層和模型版本層。為優化三維設計檔案的管理系統，可在三維設計檔案節點下建立三維模型數據歸檔案卷后，將案卷對應的三維模型數據導入到元數據目錄下，導入過程為通過接口程序，獲取模型的軟件運行環境、操作系統、屬性、版本，存入三維模型運行環境管理模塊，獲取模型實體文件數據流，通過格式轉換的方式形成國際通用格式文件，與原始文件一并存入三維模型數據歸檔管理模塊，存入兩個管理模塊的同時建立兩類數據之間的邏輯存儲關系。這樣就可以在后續三維數據抓取階段，通過獲取原始文件的實體文件及支持原始文件運行的環境參數信息調取打開原始三維模型數據。與原有的歸檔方案相比，其可有效保障三維模型數據的真實可靠、再現利用。

（三）實現系統集成，打通數字化電網工程交付中心與數字檔案館的數據和模塊接口

為使得元數據真正在三維設計檔案管理中發揮應有的作用，三維設計檔案管理系統應包括以下幾個基本功能模塊。

元數據獲取模塊：用于三維設計檔案全生命周期各階段元數據的統一收集、存儲和輸出，包括自動獲取和手工獲取兩部分。

元數據存儲模塊：用于存儲元數據及元模型。

元數據功能模塊：包括元數K05WbDWj42dLFFk7q13OsDPRlck96PuEOJuKjk7E3dc=據基礎操作（查詢、新增、修改和刪除等管理操作）、元數據分析（業務指標分析、數據分析等）、元數據權限管理以及元數據服務封裝等。

元數據應用模塊：包括元數據基礎能力開放、指標運算等[ 2 ]。

為了能夠在數字檔案館系統中查詢、調取三維設計檔案數據，真正實現系統集成，需對原有的數字檔案館系統進行全新開發，可在系統設計時增加以上應用元數據所需的基本功能模塊。在數字檔案館功能拓展方面，可增加“自動生成檢索條目”功能，通過“條目生成引擎”，在文件形成和運行、歸檔利用時自動提取元數據要素生成條目，供檢索利用；增加“檢索利用”功能，通過“檢索利用引擎”，檢索利用系統中已歸檔的三維設計檔案資料。

除此之外，《輸變電工程數字化移交技術導則》已對三維設計檔案在工程建設不同階段的關鍵數據留存的節點進行明確，可對工程建設不同階段的檔案資料配置相應的管理權限進行相應的數據下載和導出功能，確保數據萬無一失。

（四）從公司層面完善三維數據管理制度及標準

通過在檔案管理系統中分配賬號，實現對操作人、操作時間及操作內容等信息真實性的控制。

各類管理人員根據分配的權限可隨機遠程查看或編輯已歸檔的三維設計檔案的各種信息。檔案管理系統內可信息共享，通過自動編號，保證資料編號完整、唯一，根據分配的權限，通過關鍵詞搜索，查看和下載已歸檔內容。

（五）提升檔案管理人員的專業素養

針對檔案管理人員進行有針對性的培訓，讓檔案管理人員充分認識到三維設計檔案管理的重要性，轉變傳統的檔案管理理念[ 3 ]，可以通過組織定期的培訓和研討會來實現，培訓內容可以涵蓋檔案管理的基礎知識、三維設計檔案的特點、檔案分類與編碼、檔案數字化管理等方面。

強化檔案管理人員的專業素養，提高其專業技能，提升管理的專業性。與此同時，在定期對檔案管理人員進行業務培訓的基礎上，要定期組織開展交流會，交流業務管理經驗，探討疑難問題，針對反映較多的問題，請技術人員及時優化調整，不斷提高三維設計檔案管理水平[ 4 ]。

此外，制定明確的檔案管理流程和規范，建立激勵機制，鼓勵檔案管理人員主動學習和提高自己的專業素養。此外，檔案管理部門可以與其他部門建立合作關系，共同推進三維設計檔案的管理和應用，提高企業的檔案管理水平。

參考文獻：

[1]曾小明.元數據方法在地質實物全壽命周期管理的探索和運用[J].科技資訊，2021（24）：7-10.

[2]王建興.基于地鐵網絡化運營行車組織的探討[J].科技創新與應用，2016（06）：288-289.

[3]洪亮.大數據時代背景下的檔案管理探討[J].辦公室業務，2016（05）：79.

[4]陳成.基于三維設計輸變電工程全生命周期管理的研究[J].科技創新導報，2018（21）：43+45.