隨著信息化技術的快速發展, 數字化電網、智能電網和泛在電力物聯網的概念先后提出。變電站作為電力系統的主要組成部分,其日常檢測與維護的有效性和電力系統安全運行密切相關。智慧變電站物聯網三維模型能夠直觀生動地表達站內設備設施三維空間位置和設備內部結構,因此在3D可視化變電站三維設計、智慧變電站智能運檢管控、智慧變電站仿真培訓等方面得到越來越廣泛應用。商迪3D將結合實際工程的開展情況,從多個方面對3D可視化變電站三維建模方式進行比較。
3D可視化變電站三維建模方式
目前3D可視化變電工程中應用的三維建模手段主要有幾何實體3D建模、參數化3D建模、地面激光掃描3D建模,具體情況如下:
1、幾何實體3D建模
3D可視化幾何實體3D建模是以工程竣工圖設計圖紙、設備照片為依據,按照圖紙尺寸及型號等信息1:1 構建變電站數字化三維模型。數字化3D建模主要利用商業化三維軟件 MicroStation、3DMax、AutoCAD 以及 SolidWorks 等。智慧變電站三維數字模型主要應用于設計交底、施工組織設計、現場施工進度模擬以及物資管理。三維可視化場景接入現場的視頻信號、人員定位傳感器以及其他物聯網設備信息后,能快速構建智慧工地指揮大廳。
2、參數化3D建模
參數化3D建模是用一組幾何約束和一組參數來約束圖形的幾何元素之間的關系和尺寸,不同的參數值驅動產生不同大小的、拓撲關系不變的幾何圖形,通過調整三維建模參數來修改和控制圖形幾何形狀的一種3D建模方法。
3、地面激光掃描三維建模
地面激光掃描三維建模利用移動三維激光掃描儀等設備對變電站設備設施建構筑物進行激光掃描,采集物體表面的三維空間位置信息和紋理信息,然后利用 Cyclone、 Kubit 以及 PointCloud 等專業軟件構建三維數字模型。
三維激光在數字智慧變電站中的優勢
1、精度高。三維激光建模可快速地獲取3D可視化變電站場景的周圍的真實情況,利用高精度的點云制作高精度的三維數字模型數據,為智慧變電站后續設計改造分析提供精準的數據。
2、數據詳細。可以在智慧變電站平臺中精細化3D展示各個器件的信息及銘牌,三維激光建模實現設備器件的精細化管理。
3、安全性強。在現代測量中,往往要獲取高溫、高壓、有毒或其他危險地區的測量數據,傳統測量危險性大,且不方便。利用三維激光掃描技術可以非接觸地進行測量,保障了測量人員的安全。
4、應用范圍廣。三維數字化建模可用于智慧變電站的運維、管理及三維仿真培訓等,而激光點云數據可用來智慧變電站電力巡線、塔桿傾斜度檢查等方向應用。
隨著輸變電工程三維設計技術的推廣應用,更多新建智慧變電站工程在設計過程中完成三維設計參數化建模,能夠在工程驗收時完成三維設計成果的交付,并逐漸的替代幾何實體3D建模的方式。但對于未采用三維設計的工程,以及對于3D展示效果和細節要求更高的場合,幾何實體3D建模方式依然是行之有效的三維建模方法。設計圖紙與現場不可能都完全吻合,生產運行的環節中要掌握精確的真實的現場情況,地面激光掃描三維建模是最佳選擇。