研究地理信息技术在特高压直流输电线路工程建设中的应用

发表时间:2021/3/19   来源:《当代电力文化》2020年27期   作者:郭思成 杨昊晗
[导读] 由于在国家电网中有多条特高压工程已经修建完成并且投入运行,使得特高压工程步入了综合提速、重点建设的新环节,这也直接给工程建设带来了巨大的挑战。
        郭思成  杨昊晗
        国网湖北省电力有限公司五峰县供电公司   湖北省宜昌市,443000


        摘要:由于在国家电网中有多条特高压工程已经修建完成并且投入运行,使得特高压工程步入了综合提速、重点建设的新环节,这也直接给工程建设带来了巨大的挑战。在特高压直流输电线路工程中进一步分析了施工现场的规划管理机制,主动完善工程管理机制,创新理念与工艺技术,实现了对的独立的特高压工程现场管理制度的健全目的。在具体的工程建设中通过地理信息技术对其进行辅助管理,进一步加快了项目管理的效率,这种新技术的使用再加上管理观念、方式的创新必定会提高特高压工程建设管理的收益。
关键词:地理信息技术;特高压;直流输电线路
        地理信息技术在最近几年具有较为快速的进步,而且操作技术也相对成熟,大多数应用在国土测绘、石油石化、电力及能源等环节,同时表现为多学科、多专业交叉运用的趋势。特高压输电线路工程与低电压输电线路工程相比而言的优点体现在大容量输送与长距离的空间跨越,从而应该由更大的场景来承载更大量的数据。并且,在工程施工环节中应该利用形象化、可视化的途径来呈现特高压工程建设期间的状态信息,而这正是主要业务为信息管理的直流输电线路基建系统未包含的。
        要想进一步达到特高压工程建设管理的需求,不但可以合理的利用地理空间信息来展示特高压工程跨越空间地理的优势,还可以展示数据可视化的功能来展现工程建设期间的状态与工程进度。本篇文章提出了通过地理信息技术的方式对特高压工程建设工程进行全数字化的表达,并在此基础上做出了工程建设管理的分析与使用,充分全面的表现了工程建设的情况,并完善了工程建设管理模式。
1输电通道地理空间信息建模
1.1 地理空间数据分析
        输电通道地理空间数据重点是指利用航空摄影、野外勘测等方式收集的在输电通道当中的基础地理数据,其中涵盖了直流输电线路专题数据、数字正射影像、数字高程模型、交叉跨越等等,获取的数据表现为多源、多尺度的特点,而且具有显著的空间信息、多维结构、时序特征。
1.2 地理空间信息模型构建
        地理空间信息模型主要是指在对地理空间中几何图形的数据整理、操作手段与规则约束条件等内容展开了研究所得的综合信息,同时还是地理信息技术的重点与核心。在组建地理空间信息模型时一般涵盖了数据收集、数据整理、数据库成立、可视化呈现几个流程。
1.2.1数据收集:通常进行数据收集的方式有航空摄影、野外勘测等等。
1.2.2数据整理:对于类型各异的数据源所利用的处理方式也不一样,比如处理航空影像时的流程就涵盖了定向、空中加密、投影变换、金字塔瓦片处理等等。
1.2.3数据库成立:也就是把整理好的数据按照一定的组织规则集中入库,便于后期系统的检索与调用更加快速。
1.2.4可视化表呈现:根据相应的数学模型通过地理信息技术建立地理空间信息模型,再应用可视化的方式呈现出来。
        构建地理空间信息模型的重点技术是金字塔瓦片与LOD( Levels of Detail)。其中金字塔瓦片指的是在相应的规则下,按照区域的轮廓与面积把影像与数字模型展开多级格网的划分,成为数据金字塔。而L0D模型指的是在相同的场景中根据视觉观看的方式,通过较粗的细节来代表离视点较远的物体,用较细的细节来代表离视点近的物体,这样就能够根据粗细不同的细节描述获取到一组模型,用来绘制渲染。
2特高压直流输电线路工程信息建模
2.1 工程数据分析
        本篇文章所分析的工程数据重点是与特高压直流输电线路工程建设有关的数据,其中涵盖了直流输电线路工程专题数据、工程建设管理信息。这两种数据信息通常通常矢量图像、文字、数字、模型等方式来进行表示。

其中直流输电线路工程专题数据可以展示特高压工程综合情况中有关的数据资料,见表1,有工程概况、路径等多种非结构化的资料,再加上内容多样的构建直流输电线路模型场景的结构化信息。
        工程建设管理数据代表工程建设期间的工程设计、物资提供、各环节施工等重要的管控节点的程度与工程有关的重点事项与问题,见表2。这种类型的数据通常通过文字、图片、数字等来表现。
        表1 直流输电线路工程专题数据
表2  工程建设管理信息
2.2直流输电线路工程模型构建
        直流输电线路工程模型指的是杆塔、绝缘子、变电站等具体模型,再加上搭建直流输电线路工程模型所需的坐标、联系等资料,并利用这些参数可以在塔与塔、塔与站当中相互创建联系,进一步建立直流输电线路工程模型。另外,在建立模型时最开始应该保证全部空间信息都处于统一的坐标系下,然后应该在相对坐标中确定统一的基准点,最终其余的资料数据都需要根据线路工程的标准展开规范化的存储。
2.3 组建工程信息库
        组建工程信息库主要是为了能够更好地对工程参数进行存储与管理。工程数据涵盖了两种,其一就是工程的静态数据,也就是直流输电线路工程的专题数据;其二是工程的动态数据,也就是程建设管理信息。
3特高压工程数字化表达方法
3.1 工程数字化表达
        实施工程数字化表达涵盖了两种意义,一方面是对工程实体进行数字化的展示,也就是在工程中将要规划结束的线路、变电站等展开全物理实体的数字化描述和呈现;另一方面就是对工程管控进行数字化的表述,表达的内容包含对工程建设管理的整个专业、流程的目的、任务、操作结果。工程数字化表达的重点是基本的地理数据与工程信息数据,将输电线路工程的多维信息参数通过地理信息技术来展开综合性的表达。利用工程的数字化表达不仅能够创建数字化工程,给之后的全部整体移交提供便利;还能够数字化管理工程建设的总体趋势、重要节点、关键问题等,让工程一直处于可控阶段。
3.2工程实体数字化表达
        工程实体主要涵盖了线路的路线、位置、通道信息、直流输电线路模型等数据,而这部分数据自身具有非常显著的阶层关系、再加上相应的范围与地点信息。例如在线路工程中的层级包含了全线、标段、单基塔等,而各个层级所对应的区域与空间地点也不相同,利用这种层级关系与地理位置信息可以创建工程实体与空间位置有关联的逻辑关系,再通过地理信息技术建立虚拟的直流输电线路,满足多角度、多层次的数字化表达。
3.3工程管控数字化表达
        工程的建设管理过程中包含了研究、规划、物资、操作、竣工等环节,本篇文章主要研究了在多个控制环节中地理信息技术的运用,主要描述了其中在工程规划与施工管理几个重点环节怎样通过地理信息技术达到工程管控数字化的目的。建设单位的逻辑分层取决于工程建设管理的模式,在工程现场的项目单位主要监管实际的标段级,省单位监管省一级范围中的工程,而国家电网总部的有关单位统一监管整个工程,这样才能在明确的层级中进行有秩序的管理和分工。这样的分层制度与工程实体的分层构造从逻辑上几乎一致,最显著的差异就是将建管单位插入在标段与工程整体当中,这也与当前的工程建设管理方式一致。通过这种关系创建了工程管控数字化呈现的标准逻辑框架,给各个层级之间提供有关建设进度资料的查询。
结束语
        综上所述,本文大致介绍了地理空间信息数据与模型组建的流程,同时通过对地理信息技术与逻辑分层结构的在工程实体与工程监管期间的数字化表达模型。由于特高压直流输电工程的大范围修筑,地理信息技术的应用逐渐普遍,使得空间地理特性与可视化技术相融合的数字化表达方式也可以发挥更多的价值。
参考文献:
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[2]朱庆. 地理信息系统技术综述[J].地理信息世界,2004,2(3):8-12.
[3]李攀,谢芳毅,李慧娟,等.基于GIS的输电线路工程辅助施工调查系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2016,39(8): 104- 106.
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