北京東1000kV變電站、220kV即墨全地下變電站等均實現(xiàn)三維數(shù)字化建設(shè)和移交；濰坊-臨沂-棗莊-菏澤-石家莊1000千伏交流特高壓輸變電工程線路、北京西-石家莊1000千伏交流特高壓輸電變工程線路工程作為輸電線路" target="_blank">架空輸電線路三維數(shù)字化試點工程基本已完成全線的三維設(shè)計；北京奉義110kV輸變電工程、上海青浦新路（崧澤）~鶴民110kV線路工程等地下電纜線路正在利用三維數(shù)字化技術(shù)開展工程試用……

　　國網(wǎng)公司基建部[2018]585號文規(guī)定：“到2020年底前，公司所有新建、改建、擴建35kV及以上輸變電工程具備數(shù)字化移交條件，總體上實現(xiàn)三維設(shè)計、三維評審、三維移交”，以上種種都標志著輸變電工程已進入三維數(shù)字化時代。

　　科技日報記者了解到，今年8月，中國電科院研發(fā)的電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)已初步完成，該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)地下電纜線路設(shè)計手段，實現(xiàn)了二維繪圖到三維數(shù)字化設(shè)計的模式轉(zhuǎn)型和升級，使地下電力線路設(shè)計、運檢和管理水平有顯著提升。

　　地下電纜輸電線路取代架空輸電線路已成趨勢

　　什么是三維數(shù)字化？

　　據(jù)了解，數(shù)字化就是將現(xiàn)實生活中復(fù)雜的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當?shù)臄?shù)字化模型。數(shù)字化具備如下幾個特點：

　　可視化，包括過程和結(jié)果的可視化，以“所見即所得”的形式，將現(xiàn)實實體在計算機中以一種三維的立體模型展示，并且實現(xiàn)工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維、管理等全壽命周期過程中溝通、討論、決策的可視化，是一種互動性和反饋性的可視。

　　協(xié)調(diào)性，利用三維數(shù)字化模型的信息完整性，解決管線、建構(gòu)筑物等對象之間的碰撞檢查問題，滿足各專業(yè)、各部門之間的協(xié)同辦公和數(shù)據(jù)共享的要求。

　　模擬性，根據(jù)三維模型和數(shù)據(jù)信息，進行多維度、全過程模擬分析，例如節(jié)能模擬、施工模擬、造價模擬、檢修培訓(xùn)等。

　　隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程不斷加快，電力設(shè)施和城市發(fā)展矛盾日益加劇，輸電走廊的緊張使得地下電力電纜在城市電力系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越廣泛，地下電纜輸電線路取代架空輸電線路已成為趨勢。

　　據(jù)統(tǒng)計表明，世界上一些現(xiàn)代化都市，如柏林、東京、大阪、哥本哈根等，地下輸電方式比例已超過70%。自“十二五”規(guī)劃以來，我國已加快架空線入地、地下電纜工程和地下綜合管廊的建設(shè)步伐。截止2017年，首都北京地下電纜隧道總長約800公里，預(yù)計在“十三五”末，北京核心區(qū)地下電纜化率將提升至94%，供電可靠率提升至99.999%。

　　2014年國務(wù)院印發(fā)的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》，以及2016年住建部印發(fā)的《城市地下空間開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》都提出，要求部署加強城市地下管線建設(shè)管理，保障城市安全運行，雄安新區(qū)作為國家級新區(qū)規(guī)劃，地下管網(wǎng)建設(shè)將采用地下管廊模式，將水電氣、城市交通等都部署到地下空間。

　　地下電纜輸電方式不僅能改善城市環(huán)境，使城市更加整潔美觀，節(jié)省城市寶貴的地面空間，而且可有效地預(yù)防惡劣天氣、交通事故，保障居民和城市的用電安全。

　　數(shù)字化促進地下電纜建設(shè)方式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型

　　業(yè)內(nèi)專家表示，地下電纜線路由于建設(shè)在地面以下，存在不可見，施工難度大，檢修不方便等問題；傳統(tǒng)的設(shè)計和檢修手段主要依靠頻繁現(xiàn)場踏勘、二維圖紙繪制等，根據(jù)采集的信息和數(shù)據(jù)在工作人員腦海中設(shè)想和構(gòu)建地下電纜線路的運行場景。隨著科技發(fā)展，如今利用數(shù)字化技術(shù)就能解決上述難題。

　　數(shù)字化為地下電力線路裝上“天眼”。數(shù)字化技術(shù)為地下電力線路走廊帶構(gòu)建地上地下環(huán)境，地上的建構(gòu)筑物、地下的管線等均可以清晰的以三維的形式呈現(xiàn)；不僅如此，電力線路埋深、管線之間間距、電力通道承載力等都可以通過三維場景快速計算獲取；還可以通過漫游模擬的方式進行三維巡線。

　　實現(xiàn)全過程協(xié)同辦公。依托于數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建的電力三維環(huán)境，規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維、管理等全壽命周期過程的工作人員均可以在此三維模型基礎(chǔ)上豐富各自專業(yè)的工作信息，提資、評審、會簽等過程可以快捷完成。開展外業(yè)工作時，可以通過移動終端實時對照施工、線路踏勘、運檢維修等工作狀態(tài)，實現(xiàn)信息同步溝通。

　　數(shù)字化指導(dǎo)精準施工。將數(shù)字化構(gòu)建的電力三維模擬作為實際工程，通過添加時間維度，可以模擬電力施工，通過設(shè)定不同時間，查看三維模型構(gòu)建進度；通過添加費用維度，模擬不同施工進度下或者不同標段下，工程的造價費用；根據(jù)實際需要添加不同維度對全過程進行方案模擬，指導(dǎo)精準化施工。對于故障線路維修，在三維場景中進行檢修預(yù)演和培訓(xùn)，降低施工操作安全，實現(xiàn)安全施工。

　　中國電科院電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)初步完成

　　今年8月，中國電科院研發(fā)的電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)已初步完成。

　　據(jù)中國電科院相關(guān)負責(zé)人介紹，該系統(tǒng)適用于35kV-500kV電壓等級，覆蓋可研、初設(shè)、施工圖、竣工圖四個設(shè)計階段，利用二維CAD、三維GIS、三維BIM技術(shù)，實現(xiàn)了排管、隧道、電纜溝、橋架等類型地下電纜工程的三維可視化設(shè)計。

　　該系統(tǒng)實現(xiàn)了地上建構(gòu)筑物、地下管線等環(huán)境的全面可視化；提供了地下電纜三維通用設(shè)計庫，以及排管、隧道、電纜溝、橋架等參數(shù)化建模工具；實現(xiàn)了通道、電纜、附件金具等三維模擬敷設(shè)。系統(tǒng)形成的設(shè)計成果為施工、運檢、管理等全壽命周期的數(shù)據(jù)融合提供了接口，滿足國網(wǎng)公司工程大數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建要求。

　　目前，該系統(tǒng)已在多家設(shè)計院開展工程試用，均表示電纜工程領(lǐng)域終于有了一套覆蓋全流程的智能化設(shè)計工具，極大地提高了地下電力線路設(shè)計質(zhì)量和效率，形成的工程數(shù)字化成果實現(xiàn)了與工程建設(shè)現(xiàn)狀的真實還原，指導(dǎo)和幫助了線路的運檢和工程的管理，具有重要的實用價值和現(xiàn)實意義。

　　國網(wǎng)公司基建部[2018]585號指出，“應(yīng)用過程中，基建部將組織對設(shè)計招標、設(shè)計評審、施工圖等環(huán)節(jié)的經(jīng)驗總結(jié)，扎實推動三維設(shè)計在建設(shè)管理、施工組織、檔案移交等環(huán)節(jié)的標準化應(yīng)用，建立基于三維設(shè)計應(yīng)用的信息傳遞和數(shù)據(jù)共享模式，滿足工程建設(shè)各個階段的管理要求?！?/p>

　　現(xiàn)階段，數(shù)字化已在地下電纜建設(shè)各領(lǐng)域有不同程度的應(yīng)用，但是要擴展到地下電纜線路建設(shè)全過程、深入到建設(shè)各個參與方的業(yè)務(wù)需求，仍需要繼續(xù)深入開展數(shù)字化應(yīng)用研究工作；中國電科院在已構(gòu)建的電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)基礎(chǔ)上，探索覆蓋地下電纜建設(shè)全壽命周期的應(yīng)用研究，為國網(wǎng)公司構(gòu)建輸變電工程大數(shù)據(jù)中心提供技術(shù)支持。