1、电力工程的三维信息化系统研究 黄伟文 广东创成建设监理咨询有限公司 摘 要： 三维信息技术的发展, 有效的推进了建筑全生命周期管进程。电力工程的建设以生产运行为目的, 其电气设备、电力电缆多且复杂, 建筑结构形式也不同于常规建筑, 对工程质量有着要求较高, 对后期安全稳定高效运营更是极为关注。三维信息技术的发展, 对专业之间的协同起到了极大的优化作用, 基于三维的信息管理模式统一了数据来源, 增加了数据的可靠性, 信息的调用、查看效率都将大幅提高。文章研究建立电力工程的三维信息化系统, 在项目实践中论证其实用性, 思考探索将系统完善的研究方向。关键词： 电力工程; 三维模型; 信息化; 系统;
2、 作者简介：黄伟文 (1989-) , 男, 硕士, 中级职称, 研究方向:电力工程技术。信息技术的发展对各行各业提高生产力都起到了极大的促进作用, 电力工程建设领域也不另外。电力工程电气设备、电力电缆较为复杂, 建筑结构形式也不同于常规建筑。为保障后期运营安全稳定, 电力工程的施工质量要求较高, 为提高生产运营效率, 通过信息化手段进一步整合资源、集散信息已成为关注的重点。根据数据统计, 国际建筑业信息化率为 0.3%。而我国建筑业信息化率仅为约0.027%1, 对比国际水平, 我国的建筑业信息化程度仍处较低阶段, 具有较大的发展空间。传统的二维设计模式难以做到全面信息的集成共享, 而三维信
3、息技术的出现打破了这一局面。以三维信息模型为载体, 可以较便捷的承载工程数据信息, 基于三维信息模型实现数据的集成共享, 而实现工程全过程的信息资源共享、消除信息孤岛2, 其核心就在于可支持信息创建、交换、共享的支撑服务平台, 即三维信息化系统。1 研究实践建立电力工程的三维信息化系统, 可连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源, 建立单一工程数据源, 使得数据可被建设项目各参与方普遍使用, 实现协同管理和集成交付。电力工程的建设是以运行为目的, 建设单位需要的是工程投产能够安全、稳定、高效的运行以及检修维护, 而工程的原始数据来源几乎全部来自基建过程, 运用三维信息系统整合数据资源,
4、使基建期的数据信息能够无损传递到运维, 无疑提高了资源的利用效率, 减少了重复劳动且确保了数据来源的单一性, 使信息更加准确。1.1 文档管理基于三维信息模型实现文档资料的交互共享, 在信息系统中实现文件审批流转, 建立图纸、验收记录等文件与信息模型的网状关联关系, 使用者能够快速检索跟构件 (设备) 关联的文档, 同时也能快速的查找跟文档关联的构件 (设备) 。通过数据之间的智能分析及提取, 建立对象及对象间的关联关系, 将非结构化的数据及文件结构化, 实现对象化的信息检索, 查询和管理功能, 实现基于设施、设备等以对象为核心的多种信息关联性管理, 满足大数据存储与高效查询, 实现一体化办公
5、。1.2 大宗材料管理通过信息系统完成项目施工期间多专业大宗材料统计, 根据业主提出的需求, 按不同专业和不同区域生成的材料报表, 作为制定材料需求计划、采购数量及成本预算的参考, 为项目材料管理作出合理决策提供依据, 保证施工需要, 避免材料浪费。包括管道组件 (如阀门、仪表、螺丝、法兰) 、混凝土、钢材用量、门窗数量、风管耗材 (阀门、风口、消声器、风机空调机) 、电缆桥架规格和长度材料统计表 (见图 1、图 2) 。1.3 实现三维管网敷设及统计建立三维管网节点节点数据库, 管线及电缆桥架的端接、弯头、三通、四通、竖井出口等作为节点编辑节点名称编号, 通过节点名称可以明确节点所在桥架的位
6、置, 数据库中的节点可以在三维信息化模型中显示。大大方便了隐蔽管网工程的查看, 对后期检修工作尤其有益。信息系统能够实现电缆敷设可视化、自动计算最优路径、建立智能拓扑连接、电缆桥架超容提醒、自动计算最优的电缆路径和长度, 与传统的人工布线相比, 具有直观、准确、快速等优点, 能极大减少设计错误, 提高设计效率。经项目实践验证, 系统自动计算与实际长度偏差不超过 5% (见图 3、图 4) 。系统还可导出三维电缆线路清册可用于现场敷设验证;根据建设单位实际需求导出电缆材料报表。图 1 项目管道管件材料清单 下载原图图 2 项目设备清单统计图 下载原图1.4 智能视频监控联动在工程三维模型中可查看
7、视频监控点的监控状况, 将监控视频连接到三维信息系统, 实现监控摄像头与三维模型联动, 点击摄像头智能联动查看实际的监控画面 (见图 5) , 实现智能报警推送, 快速查看周边地形地貌及设备状态, 为应急指挥提供决策依据。图 3 三维信息系统电缆长度统计 下载原图图 4 项目现场电缆长度实测数据 下载原图图 5 监控摄像头与三维模型联动 下载原图1.5 智能点巡检通过系统智能生成每周的点巡检任务 (见图 6) , 巡检人员可在三维查看巡检点位置, 于系统上写反馈巡检信息, 还可通过视频监控辅助核对某些点的状况, 实现信息化智能管理。图 6 智能点巡检任务 下载原图1.6 仿真模拟除了传统的施工
8、模拟外, 三维信息系统还嵌入电力工程工作票等的重要操作流程, 实现在三维系统上进行仿真模拟培训。三维体验式模拟操作流程, 可取得较好的安全培训效果, 帮助新员工快速成长 (见图 7) 。图 7 工作票仿真模拟 下载原图2 研究方向探索2.1 设备全生命周期管理电气设备为电力工程实现生产功能的主体, 也是电力工程中业主最为关心的部分, 实现电气设备的全生命周期管理, 对变压器、GIS 等从初设选型、基建阶段、运行维护阶段实现全生命周期管理, 将具有重大意义。首先将完整的各生命周期信息录入三维信息模型, 如初设其设备选型, 基建阶段厂家、型号、安装日期、安装人、天气、验收调试结果, 运维阶段检修记
9、录、备品备件库存等, 在三维信息系统实现全生命周期的信息共享。其次在基建期实现基于物联网的主要设备跟踪管理, 信息系统提供二维码制作功能, 基于统一编码体系 (物料编码规则) 打印并生成二维码图片, 物料出厂前由供应商粘贴在构件上;物料在出厂、入库、出库、安装、验收时分别进行扫码, 实现物料的数字化管理形成可追溯管理体系;同时, 系统可过滤筛选出出厂、入库、出库、安装、验收设备材料, 在模型中区分显示, 也可以在筛选统计出其清单。在运维阶段要实现自动统计设备物资物料以及备品备件的库存情况, 系统可按照规定格式生成设备台账, 检修人员更新的检修记录自动跟新至台账中, 在备品备件不足时, 系统能够
10、自动预警提醒。2.2 信息系统集成三维信息系统需要实现与公司资产管理系统等其他信息系统对接, 系统在基建期的电气设备、管线等数据, 可智能过滤、筛选、提取, 根据移交生产运行所需要的数据要求, 以规定的表格形式导入至资产管理系统, 实现公司多系统的集成, 避免多系统之间形成信息孤岛且不智能互联。3 结束语电力工程三维信息化系统的建设无疑能够为电力工程的管理带来飞跃式提升, 然而要形成一套完善且全面的信息系统仍需要在实践中不断探索前行。参考文献1中华人民共和国住房和城乡建设部.2011-2015 年建筑业信息化发展纲要Z.2011-5-10. 2丁士昭.建设工程信息化导论M.北京:中国建筑工业出版社, 2005.
