CN108647931A - 一种特高压输电线路的数字化协同设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,属于特高压输电线路技术领域,包括:基于统一的地理信息系统和统一的建模技术,构建多专业一体化的工作平台;利用云计算和大数据技术以及网络安全技术,进行实时信息交流;不同专业内部的工具软件与模型自动关联,所有专业间的软件自动关联;以设计工作不同阶段的设计流程为基础,规范设计工作不同阶段各专业间协同工作流程及各专业工作权限;将不同专业的提资数据的格式及不同专业的结果数据的格式统一标准化,增加到工作平台内的基础数据库。本发明提供的数字化协同设计方法,提高了线路设计工作中各专业基础信息交互效率,满足基础信息的传承和共享要求,提高了设计效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,属于特高压输电线路技术领域。
背景技术
特高压输电线路是电力输送的基础,是社会经济发展的大动脉。而特高压输电线路的线路的前期规划、设计,后期的建造施工都涉及多个专业类别,多个部门单位。特别是前期设计工作中需要多专业间相互配合,共同完成设计任务,由于传统设计中各专业间基础信息交互不畅,协同性、继承性不足,导致设计质量和效率不高。
针对上述目前特高压输电线路的线路设计工作中的诸多问题,有必要提供一种全新的特高压输电线路的协同设计方法,不仅可以提高线路设计工作中各专业间基础信息交互效率,也可以满足基础信息的传承和共享要求,提高设计效率和质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,提高线路设计工作中各专业基础信息交互效率,满足基础信息的传承和共享要求,提高设计效率和质量。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,包括以下步骤,
1)、基于统一的地理信息系统和统一的建模技术,构建多专业一体化的工作平台;
2)、利用云计算和大数据技术以及网络安全技术,进行实时信息交流;
3)、不同专业内部的工具软件与模型自动关联,所有专业间的软件自动关联;
4)、以设计工作不同阶段的设计流程为基础,规范设计工作不同阶段各专业间协同工作流程及各专业工作权限;
5)、将不同专业的提资数据的格式及不同专业的结果数据的格式统一标准化,增加到工作平台内的基础数据库。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤1)中的多专业一体化工作平台是多专业并行工作在一个统一设定的虚拟空间内,协同设计,专业间设计成果按照不同的级别互相透明、实时展现。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤2)中进行实时信息交流是不同专业间进行设计资料共享、设计规范互知,设计成果互通。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤3)中的软件自动关联是不同专业在建模的基础上在同样的软件包系统环境下利用已有的数据库基础进行本专业内部的详细设计。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤4)中的设计工作不同阶段包括可行性研究阶段,初步设计阶段,施工图设计阶段。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤4)中的设计流程分为线路路径设计工作流程、电气设计工作流程和结构设计工作流程。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤5)中的统一标准化是设计工作中各专业的过程文件和成品文件均采用统一的数字化标准格式。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术效果有:
本发明的特高压输电线路的数字化协同设计方法,为各专业间设计和配合创造了一个共同的设计平台,多专业在一个统一设定的虚拟空间内并行工作,协同设计,无论各专业部门地处何处,只要能够联入设计平台,就可以及时高效地在相互关联的工具软件内开展工作;平台内基础数据信息互相透明,各专业间设计成果按照设计流程规范实时交互;基础数据、交互数据、结果数据的格式均有统一标准,简洁准确。
本发明的特高压输电线路的数字化协同设计方法改变了传统的专业配合模式,各相关专业在同一平台上工作,设计成果在同一平台展示,提高了特高压输电线路设计工作中各专业间的基础信息交互效率,满足基础信息的传承和共享要求,提高了设计效率和质量。
本发明是基于统一的地理信息系统的应用和统一的建模技术,构建多专业一体化工作平台,实现设计基础信息的共享,实现设计对象模型的通用化,实现设计过程新信息来源的唯一化和关联性。
本发明通过利用云计算和大数据技术以及网络安全技术,实现设计过程的实时信息交流,实现设计过程的网络化,这些是实现协同设计的关键因素。并且还可以实现相关专业一次发布,多专业及时联动,实现内外部协同、分层级协同和异地协同,有效提高了相关信息的时效性和各相关专业间的使用效率。
本发明通过不同专业内部的计算软件与模型自动关联,所有专业的软件自动关联,实现了集成协同设计,进一步提高了工程设计速度,实现了整体设计配合确认和专业设计确认的联动,实现了工程综合质量和专业设计质量的动态联合优化,全方位优化和提高了设计水平。
本发明根据从特高压输电线路工程一般的设计习惯,提供专业协同流程管理功能,以输电工程的设计流程为基础,规范建立输电线路设计平台的工作流程,根据各专业在工作流程中工作参与情况,确定专业间协同工作规范。在设计平台内通过使用数字化信息交互方式,各专业间不用再制作提资图和提资单,也不用在通过提资流程中反复提交确认,直接使用数据的传递和接受的应用,极大提高了各相关专业间配合的效率和准确率。
本发明通过将设计工作中各专业的过程文件和成品文件采用统一的数字化标准格式,实现数据的一次录入多次复用,方便数据资料的组织和集中存放,保证了相关图纸资料的准确性、一致性。还可以实现将专业间协同完成的设计资料信息较全面地存储于统一的基础数据库中,上层软件能及时共享到应提取的或需要的全部资料,使上层软件不断丰富坚实基础数据,优化上层软件的工具性能。
本发明的数字化协同设计采用三维数字化技术是建设智能电网的必要手段,是国家电网公司开展全寿命周期管理的必然要求,更是大数据(big data)时代发展的必然要求。基于“一个平台、一个模型、一个数据架构”的规划、设计、施工、运维等不同工程建设实施阶段,以其全业务、全专业、全过程特点全面服务于智能电网建设。
附图说明
图1是本发明的特高压输电线路的数字化协同设计方法的流程图;
图2是本发明的可行性研究阶段各专业间配合示意图;
图3是本发明的初步设计阶段各专业间配合示意图;
图4是本发明的施工图设计阶段各专业间配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明:
本发明公开了一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,该方法用于特高压输电线路的协同设计。下面是具体的实施例:
本发明公开的是一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,该方法基于统一的地理信息系统的应用和统一的建模技术,能够实现特高压输电线路的协同设计的数字化,图1为该选线方法的流程图,该方法包括以下步骤:
1)、基于统一的地理信息系统和统一的建模技术,构建多专业一体化的工作平台。
在本发明技术方案中,多专业一体化的工作平台是多专业并行工作在一个统一设定的虚拟空间内,协同设计,专业间设计成果按照不同的级别互相透明、实时展现。具体资料交接通过三维实体展现,表达简洁明了,数据准确统一。
所述统一的地理信息系统为三维地理信息系统(Geographic InformationSystem,GIS)系统,它是一种成熟的广为应用的空间信息系统。统一的地理信息系统起到统一工作平台和全过程信息数据载体的作用。
所述统一的建模技术为采用统一的技术规范,使用单一的尺寸比驱动设计的一个全功能的3D CAD系统技术。该技术使设计速度更快,各部门间沟通更有效。
具体的,所述统一的建模技术即为三维建模技术,以输变电工程各相关信息数据为基础,以三维立体等数字化表达形式为主建立的工程信息集合,具备完备性、关联性、一致性、唯一性、扩展性,满足可视化、可分析、可编辑、可出图等工程全寿命周期应用需求。三维建模技术的建模模型包括数字高程模型、逻辑模型和物理模型。
特高压输电线路的数字化设计技术最终目标就是实现设计对象数字化表达、设计平台统一、多专业设计协同、数据具备唯一性、关联性、溯源性,并在全生命周期工程管理中充分利用。本发明的数字化协同设计下统一的建模技术实现了不同专业、不同平台、不同部门所建模型的共享性、交互性等,实现全业务、全专业、全过程特点。
2)、利用云计算和大数据技术以及网络安全技术,进行实时信息交流。
在本发明技术方案中,通过在局域网内各专业设计终端的数据通讯实现设计过程中的各专业间配合。不同专业、不同部门单位的设计人员在各自的设计终端中进行相关专业的设计工作,设计成果利用网络传输技术上传至服务器。通过服务器分发消息,各设计终端能够实时获取到所在项目、所在环节的变动情况。
进一步地,进行实时信息交流是不同专业间进行设计资料共享、设计规范互知,设计成果互通。
3)、不同专业内部的工具软件与模型自动关联,所有专业间的软件自动关联。
在本发明技术方案中,软件自动关联是不同专业在建模的基础上在同样的软件包系统环境下利用已有的数据库基础进行本专业内部的详细设计。无论各专业部门地处何处,只要能够联入设计平台,就可以及时高效地在相互关联的工具软件内开展工作;
软件自动关联是实现集成协同设计的基础,它可以进一步提高工程设计速度,实现整体设计配合确认和专业设计确认联动,实现工程综合质量和专业设计质量的动态联合优化,全方位优化和提高设计水平。
4)、以设计工作不同阶段的设计流程为基础,规范设计工作不同阶段各专业间协同工作流程及各专业工作权限。
相关设计流程包括可行性研究阶段,初步设计阶段,施工图设计阶段。设计流程分为线路路径设计工作流程、电气设计工作流程和结构设计工作流程。
在本发明技术方案中,线路路径设计中也包括电气设计和结构设计,主要集中在可行性研究阶段;而在初步设计阶段和施工图设计阶段中,电气设计工作与结构设计工作均并行同时展开,相关专业同步协作,最后完成的结果资料也是电气设计和结构设计的结合。
具体的,图2是本发明的可行性研究阶段各专业间配合示意图。
可行性研究阶段的各专业包括系统专业、变电专业、电气专业、测量专业、气象专业、技经专业、水文专业、地质专业、结构专业和特殊专业。
电气设计工作流程方面,电气专业根据录入数据库的系统提资、变电电气提资和变电结构提资做电气设计;同时,向测量专业下达任务,并将测量报告录入数据库;向气象专业下达任务,并将气象报告录入数据库;向结构专业发出杆塔设计条件和电气提资;电气专业完成电气设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成可研说明书及图纸电气部分。
结构设计工作流程方面,系统专业完成系统提资,变电专业完成变电电气提资和变电结构提资,特殊专业完成压矿评估、水土保持和防洪报告。结构专业根据录入数据库的压矿评估、水土保持和防洪报告做结构设计;同时,向地质专业下达任务,并将地质报告录入数据库;向水文专业下达任务,并将水文报告录入数据库;从电气专业数据库提取,杆塔使用条件;结构专业完成结构设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成可研说明书及图纸结构部分。
技经专业从数据库自动提取电气专业的电气设计和结构专业的结构设计,生成可研估算;最后将电气专业完成的可研说明书及图纸电气部分,和结构专业完成的可研说明书及图纸结构部分汇总打包形成卷册,完成线路可研说明书及图纸。
进一步地,图3是本发明的初步设计阶段各专业间配合示意图。
初步设计阶段的各专业包括变电专业、电气专业、测量专业、气象专业、物探专业、技经专业、水文专业、地质专业和结构专业。
电气设计工作流程方面,电气专业根据录入数据库的变电电气提资和变电结构提资做电气设计;同时,向测量专业下达任务,并将测量报告录入数据库;向气象专业下达任务,并将气象报告录入数据库;向物探专业下达任务,并将物探报告录入数据库;向结构专业发出杆塔设计条件和电气提资;电气专业完成电气设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成初设说明书及图纸电气部分。
结构设计工作流程方面,变电专业完成变电电气提资和变电结构提资;结构专业向地质专业下达任务,并将地质报告录入数据库;向水文专业下达任务,并将水文报告录入数据库;从电气专业数据库提取,杆塔使用条件;结构专业完成结构设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成初设说明书及图纸结构部分。
技经专业从数据库自动提取电气专业的电气设计和结构专业的结构设计,生成初设概算;最后将电气专业完成的初设说明书及图纸电气部分,和结构专业完成的初设说明书及图纸结构部分汇总打包形成卷册,完成线路初设说明书及图纸。
进一步地,图4是本发明的施工图设计阶段各专业间配合示意图。
施工图设计阶段的各专业包括变电专业、电气专业、测量专业、气象专业、物探专业、技经专业、水文专业、地质专业和结构专业。
电气设计工作流程方面,电气专业根据录入数据库的变电电气提资和变电结构提资做电气设计;同时,向测量专业下达任务,并将测量报告录入数据库;向气象专业下达任务,并将气象报告录入数据库;向物探专业下达任务,并将物探报告录入数据库;向结构专业发出杆塔设计条件和电气提资;电气专业完成电气设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成施工图说明书及图纸电气部分。
结构设计工作流程方面,变电专业完成变电电气提资和变电结构提资;结构专业向地质专业下达任务,并将地质报告录入数据库;向水文专业下达任务,并将水文报告录入数据库;向测量专业下达任务,并将测量报告录入数据库;从电气专业数据库提取,杆塔使用条件;结构专业完成结构设计,从数据库提取信息,生成图纸,完成施工图说明书及图纸结构部分。
最后将电气专业完成的施工图说明书及图纸电气部分,和结构专业完成的施工图说明书及图纸结构部分汇总打包形成卷册,完成线路施工图说明书及图纸;技经专业根据线路施工图说明书及图纸生成施工图预算。
在本发明技术方案中,各专业间通过任务下达,提出协作要求。任务完成后,将数据录入到数据库中,完成信息发布。使用时,直接从数据库中提取信息,实现专业间的协同作业。
5)、将不同专业的提资数据的格式及不同专业的结果数据的格式统一标准化,增加到工作平台内的基础数据库。
在本发明技术方案中,统一标准化是设计工作中各专业的过程文件和成品文件均采用统一的数字化标准格式。通过统一的数字化标准格式,将复杂的图纸、资料、三维化模型等资料数据转变为可以进行网络传输的数字化模型。利用数字化模型能够进行网络传输的特性实现资料数据的即时传输。
具体的,考虑到网络传输速率等方面,资料数据的统一的数字化标准格式要充分考虑到文件大小等因素,通常需要利用统一的数字化标准格式的模型规则将复杂的资料数据进行简化存储,在需要显示时候再通过计算机软件进行统一的数字化标准格式化建模将资料数据转换为可视化的成果。
提资数据和结果数据的统一数字化除了便于网络传输外还能附带大量的属性信息,通过在相关数据中绑定人员和时间参数能够进行设计过程的全周期管理。设计流程的每个细节均存储在服务器端的数据库中,通过对设计历史的追溯能够准确掌握设计过程中的所有要素。
提资数据和结果数据的统一数字化在最终成果的移交上有更加明显的优势,随着智能化电网建设目标的提出业主方对设计相关资料的详细程序和可追溯性会有进一步的要求。从设计的立项阶段所有的资料都进行数字化存储能够为日后的数字化移交工作打好基础。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:包括以下步骤,
1)、基于统一的地理信息系统和统一的建模技术,构建多专业一体化的工作平台;
2)、利用云计算和大数据技术以及网络安全技术,进行实时信息交流;
3)、不同专业内部的工具软件与模型自动关联,所有专业间的软件自动关联;
4)、以设计工作不同阶段的设计流程为基础,规范设计工作不同阶段各专业间协同工作流程及各专业工作权限;
5)、将不同专业的提资数据的格式及不同专业的结果数据的格式统一标准化,增加到工作平台内的基础数据库。
2.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤1)中的工作平台是多专业并行工作在一个统一设定的虚拟空间内,协同设计,专业间设计成果按照不同的级别互相透明、实时展现。
3.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤2)中进行实时信息交流是不同专业间进行设计资料共享、设计规范互知,设计成果互通。
4.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤3)中的软件自动关联是不同专业在建模的基础上在同样的软件包系统环境下利用已有的数据库基础进行本专业内部的详细设计。
5.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤4)中的设计工作不同阶段包括可行性研究阶段,初步设计阶段,施工图设计阶段。
6.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤4)中的设计流程分为线路路径设计工作流程、电气设计工作流程和结构设计工作流程。
7.根据权利要求1所述的一种特高压输电线路的数字化协同设计方法,其特征在于:步骤5)中的统一标准化是设计工作中各专业的过程文件和成品文件均采用统一的数字化标准格式。
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