三维数字技术在海外配网项目中的应用前景

技术在很多国家都有比较好的应用。

故本文着重
图2 机载LiDAR技术说明图
图3 LiDAR数据预处理示意图
图4 点云分类过程示意图
图5 DEM&DSM的制作及校核示意图
图1 机载LiDAR技术流程图
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中国设备工程 2023.09 （上）
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研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新
中国设备工程 2023.09 （上）
3 可视化平台
3.1 GIS 平台要求
和变电站不同，架空输电线路属于与GIS 数据强相关的项目类型，线路通道内的地形地物与项目建设方案息息相关，故需要搭建一个可视化GIS 平台以融合各类GIS 数据与BIM 模型。

该平台需具备轻量化，数据调度流畅，对硬件要求不高，平台界面干净，操作逻辑清晰，定制服务灵活等特点。

另外，该平台支持多源数据加载，包括数字正射影像数据、数字高程模型数据、境界与政区、注记、居民地、交通、水系、地貌、植被、土质等GIS 数据；包括风、覆冰、污秽、地震、舞动、雷害、鸟害等电网专题数据；包括线路通道范围内重要的规划区、环境敏感点、矿产厂区、交叉跨越和通道清理等区划或空间数据；包括工程测量数据、岩土数据、地质资料、水文数据等工程勘测数据；包括osgb 倾斜模型、激光点云模型、交叉跨越、路灯、林木、广告牌等地物模型数据。

3.2 GIS 平台功能
真实还原路径通道三维场景，并在场景中可导入变电站BIM 模型、输电线路本体模型，进行三维展示与浏览，并具备空间校验与空间分析功能。

4 可视化应用4.1 沟通平台
由于语言及工程模式的差异，海外项目中的有效沟通就显得尤为重要。

而复制现场实景的GIS 平台，相当于提供了包括业主、总包方、设计方、咨询方、施工方等项目参与各方一个更直观、更真实的交流环境，而不是单纯的围绕图纸或现场交流，会使得沟通更有成效。

该平台可作为设计、施工、运维的桥梁，提升项目参建各方的协同能力。

4.2 选线与预排位
项目投标阶段，可通过搜集工程相关的DOM 及DEM 进行选线和预排位。

即使投标阶段的GIS 数据现势性不一定好，精度不一定高，但相对奥维及Google 地图选线方式，该模式可在真正的三维环境下进行，选线和预排位也更加直观，经预排位后的投标工程量可更趋近于将来施工阶段的实际工程量，从而增大中标概率。

项目中标后开展航飞，航飞数据处理后的DOM、DEM 的精度更高，现势性更好，可作为后续设计、施工、运维的基础数据底座。

4.3 优化设计
三维实景技术可以真实地再现电网现状，使得电网的整体布局与优化更加便利。

设计方案三维展示，多环节共享，具有唯一性，直观记录设计变更方案并可追溯。

通过建立一体化设计平台，实现多专业设计协同，有效地减少设计错误，支持设计协同评审，支持前期设计工作，提高工程费用计算的准确性，项目信息实时交互，提高设计质量和效率。

4.4 建设管理
三维实景化技术能够对输电线路项目沿线的现场环境进行360°全景实景再现，并且能够进行可交互式的实景巡视。

如果现场发生事故，不仅可以快速精确定位事发地点，还能让安全负责人员远程了解现场环境，为事故的快速处理提供帮助。

三维实景化技术在场景可视化、交互式浏览等方面较传统方法有着明显的优势。

基于可视化平台，业主或总包方的管理将更加便捷、决策更加准确、过程监管更加及时方便。

全过程可快速追溯，合理缩短工期，有效降低成本，控制投资，有利于提升工程质量。

4.5 安全管理
由于国际电网项目在实施过程中不确定因素多、安全风险大，可利用三维可视化技术识别项目施工关键环节风险作业点，比如，标识出线路途经的贫民窟，梳理项目风险作业分类并生成清单；开展安全可视化技术交底；通过三维模型开展安全风险作业监测工作，辅助业主落实安全风险管理工作。

4.6 造价管理
借助三维模型参数化的特点，将变电站及输电线路的设备与构件的属性信息进行关联，对模型赋予空间关系、构建设备信息、工程量数据、材料清单、进度信息、成本信息等属性，并在施工过程中根据项目变更情况对模型信息进行更新，可以随时随地获取工程现金流数据，及时确认完工工程量。

在项目结算时，可直接将招投标时的三维模型运用于结算工程量的核对，使工程量核对的工作准确、高效地开展，降低投资造价，获取更好的投资或EPC 利润。

5 结语
中资企业参与的国际电网工程市场，主要集中在亚非拉等欠发达国家，虽然这些国家缺乏设计、施工等相关的规范和标准，但在欧美发达国家的长期影响下，具有接受新技术的积极态度。

10多年前，华东电力设计院设计的肯尼亚输电线路项目，业主采用了机载LiDAR 技术，通过航飞收集3km 带宽的激光点云数据，用于项目设计。

三维数字技术，通过数据采集、资料收集融合多专业数据成果，依托具有真实坐标、高精度的可视化数据场景，开发数据加载、飞行漫游、方案布置、空间分析等功能，在工程前利用室内辅助设计，策划工程建设方案，将数字化成果转化为信息化服务，更好为国际电网工程项目服务。

2022年，是我国进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要一年。

推进数字生态文明建设，加强数字领域国际合作交流，携手构建网络空间命运共同体，是彰显我国大国担当，推进多边合作的有效手段。

将国内已成熟的三维可视化技术、电网三维管理经验推广到国际电网项目上，将会有很好的应用前景。