隨著城市的不斷發展,高層住宅、商業區的不斷增加,以及對城市市容市貌的更高要求,城市電網建設和改造工程龐大,其中配電系統逐漸由地上轉入地下,不僅能很好地保護電路,提高可靠性,還能取得良好的經濟效益.在變電站建設施工過程中,二次電纜的敷設和走向是一個細致繁瑣且重要的工作,其施工質量直接決定整體工程的品質.施工工序流程涉及到線纜規格、數量、走向、安裝單位的區分和起終點設備信息等都需要細致和嚴謹的管理.施工圖紙和文檔資料繁多,二次電纜施放的管理應向電子化管理轉變.
二次電纜施工項目施工前期項目負責人、施工技術負責人,施工隊長、施工安全負責人等管理指揮人員需要對計劃施工的項目的概況進行了解.為了避免由于溝通不到位造成損失,施工前施工負責人等人員需要與電力設施維護部門單位負責人反復交流,達成共識后,施工負責人又需要集中與施工隊隊長們開會交流,期間頻繁的交流和會議,會議內容大部分是針對施工項目的說明性信息.這種會議召開的原因是由于各個施工人員的項目信息獲取渠道窄、文件多、無分類造成的.為了讓具體施工情況符合電力設施維護部門單位項目規范和要求,讓所有施工人員理解同一個施工設計,施工達到計劃標準,極為費時.編寫的二次電纜施放管理系統在項目施工前期能夠迅速將更新的文檔發布給每位施工人員,為施工前期教育加速增效.
施工過程中需要頻繁查看圖紙和文檔,增加施工負責人和技術負責人工作的重復量,施工人員亦不易快速理解線纜走向,施工過程存在巨大阻力,常使項目工期滯后,影響工程進度.工程施工完成后,二次電纜溝道和控制室均已加蓋,驗收審核時亦不易核實每條線纜敷設走向和起終點設備.在二次電纜施放管理系統中,項目文檔管理和項目圖紙管理,可促進二次電纜項目無紙化辦公,傳統出圖使用紙質文檔需要打印,極為耗時,紙質圖紙不易于攜帶加上紙質又容易污損,實際施工中常帶來不便.二次電纜施放管理提供查看本地圖紙文檔,在連接到網絡的時下載更新的文檔圖紙,在沒有網絡的移動筆記本型電腦上依然能夠查看.即便是施工現場也能隨時查看大量圖紙或項目文檔.
系統特點
1.技術內容.二次電纜施放管理系統采用C/S框架架構,支持多客戶端登錄,可部署到任意局域網、專網,系統需要部署數據服務器和文件服務器,系統采用.NET平臺開發,使用SQL SERVER2005數據庫和先進的三維虛擬現實技術.
2.應用范圍. 系統的主要用戶包括:電力設施施工或維護部門單位對實際參與施工的施工單位人員.
系統的主要應用范圍包括:電力設施施工或維護部門單位為施工人員做培訓資料提供項目管理.施工負責人對施工人員的工程培訓和資料管理.
3.系統架構. 二次電纜施放管理系統由數據庫服務器、文件服務器、以及客戶端機器構成.數據庫服務器主要存儲系統數據與二次電纜施放管理系統正常運行有關的業務數據,文件服務器主要提供文件的存儲服務,包括工程圖紙和工程文檔,文件服務器與數據庫服務器協調為二次電纜施放管理系統提供數據和服務支持.客戶機通過網絡與文件服務器和數據庫服務器連接,共同構成二次電纜施放管理系統.系統的架構圖如圖1.
4.核心技術. 1\\)虛擬現實技術.虛擬現實\\(Virtual Reality,簡稱VR,又譯作靈境、幻真\\)是近年來出現的高新技術,利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物.
二次電纜施放管理系統利用變電站圖紙為模板,以圖紙真實比例,還原變電站三度空間的抽象場景.經過內存優化后,以色彩區分場景的地貌、設備、建筑和二次溝道.用戶可以無限制的觀察三維建模師真實還原的一個變電站三度空間模型,虛擬空間內的二次溝道和設備很容易識別.利用鍵盤和鼠標的協調配合操作,用戶可以漫游在虛擬的變電站空間中,也可以移動視角使窗口看向側面、頭頂、腳底、背后.移動觀看點的位置可以進入到建筑內部,查看室內設備和室內溝道走向等信息.系統使用者在即使沒有建造好變電站場景時,已經能夠看到變電站建造完成后的所有溝道走向、建造、設備場等三維虛擬空間,讓用戶身臨其境的思考.
2\\)可視化算法.可視化算法,亦即可視化計算方法:以“所見即所得”的算法思想為原則,力圖實現工作的可視化,即隨時可以看到結果,修改與結果的調整同步.
可視化算法是與傳統的工作方式相比而言的,這里的“可視”,指的是無須理解計算細節,僅通過直觀的操作方式即可完成工作,是目前最受追捧的軟件設計方式.
二次電纜施放管理系統以可視化算法為宗旨,在人際交互的友好度上推出可視化算法的表達方式.用戶改變信息后,馬上能同步顯示改變后的結果.比如在用戶設置一條線路的起點設備和終點設備后,系統自動計算出能夠從該起點設備走向終點設備的所有路徑,以真實比例還原的虛擬變電站場景,馬上能計算出每條路徑的耗費電纜長度,當用戶在計算出的所有路徑中,選中一條線路時,虛擬變電站中二次溝道同步顯示該路徑走向.在不到一秒鐘內對比兩條路徑走向的不同,從而達到輔助敷設電纜的目的.
5.應用實例. 在以往的二次電纜項目,施工方和電力設施維護部門單位共同促成電纜敷設及二次接線施工方案.方案包括工程概況描述、施工依據標準、施工安全執行標準、前期準備等.所涉及到的標準、措施、規程等文件多管理混亂不易查找.利用二次電纜施放管理系統文件服務器功能,再多的文檔一次添加,所有其他客戶端用戶同時共享,過時的文件規范刪除后,多客戶端同時刪除,避免失效文檔的繼續使用,單點用戶更新文檔,多點其他用戶同時更新,避免出現以舊文檔處理新事務.
施工前期涉及到主要負責人職位包括:施工負責人、施工技術負責人、施工安全負責人、施工隊長.所有領導施工的人員在對施工人員進行前期安全教育、項目分工時都是以口頭或者會議的方式進行指導.二次電纜施放管理系統在敷設走向時可以以三維方式向所授人員進行講解指導,事半功倍,在遇到敷設疑慮時,系統可視化算法能讓工作人員及時發現問題,及時規避風險,最終施工項目將保質保量保時完成.
結束語:三維虛擬現實在國內多應用于培訓和虛擬展示和娛樂,很少利用三維的具體場景解決實際問題中的算法問題,二次電纜施放管理系統在以往電子化管理的基礎上,提供文件服務器存儲并且融合三維虛擬現實技術的可視化算法,在工程施放過程中進行規范、數字化管理.在對二次電纜項目施放過程的研究后,發現了存在的問題和影響工程施放效率和品質的障礙,提出了相關的解決方案,編寫了一套軟件,使得二次電纜項目的施放過程向標準化、規范化、數字化、可視化方向發展.
