電力工程建設可視化技術應用方案研究

文/唐亞迪

在社會經濟水平不斷提高的背景下，信息化時代發展越來越迅速，大大促進了我國電力工程建設力度，同時提高了電網數據處理效率，為人們提供充足的電力。而可視化技術的應用為電力功能數據交互與共享提供支撐，使信息數據更加安全可靠性。因此，在電力工程中，加強可視化技術的科學應用是重要一項工作，并結合工程建設基礎狀況，確定技術的應用方案，充分融合計算機、物聯網、云計算等技術，提升電力工程建設的穩定性。

電力工程施工中運用可視化技術，可以對項目進行科學地管理，并與其自身的特征有著密切聯系，掌握其發展狀況，即使建設環節存在問題，也能夠及時對工程建設進行調整，為工程的順利建設提供技術支持。因此，通過可視化技術的運用，憑借其高精準、高靈活的性能優勢，為電力工程建設發展提供幫助，提升信息數據的精準性和連貫性，保證供電系統的可靠性，使工程建設安全穩定運行。

電力工程建設特性及可視化技術應用現狀

電力工程建設特性

在電力工程施工中，可以將控制線路作為進度管理的依據，通過對其進行合理的計劃安排，實現對電力工程的組織協調，達到對整個電力項目進行監控和管理的目的。而且在此項工作開展中，應遵循安全性原則，同時應保證施工質量，應結合工程信息、檔案及項目建設等角度實施管理，為電力工程提供準確的數據信息，落實可視化技術的具體應用，合理地選擇軟件。結合電力工程特征，由于數據上傳和通信涉及內容較多，在運行期間應了解數據種類及屬性，實現為電力工程可視化提供依據，對不同的數據來源實施針對性管理。同時，電力工程建設在野外進行，所包含的數據信息與環境、地理聯系密切，各項數據與電力工程工作任務的開展有著密切聯系，應提升信息收集的時效性。

電力工程建設特征與輸配電網建設數據種類聯系密切，受數據上傳方式和通信技術應用的影響，電力工程建設過程中應做好規劃工作，對不同種類數據上傳的要領，數據來源以及數據格式等進行明確，了解上傳數據類型、來源及格式后，對電力工程建設可視化可起到推動的作用，是電力工程發展的必備工作，對電力工程建設目標的確定起到指導的作用。同時不一樣數據來源、數據類型運用的數據處理方法有著一定差距，是電力工程建設中不可或缺的內容。再加上電力工程具備動態特性，收集信息的時效性較為重要，應結合現有情況做好規劃工作，優化數據處理模式，降低數據處理的難度，為后續工程建設提供重要支撐。

可視化技術應用現狀

可視化技術在電力工程的應用，發揮不可替代的作用，可實現對工程建設全過程數據的監控，但目前技術應用存在認知偏差與無趣，導致技術功能與價值無法展現，進而存在數據精準度降低及信息連貫性較差的問題。在分析可視化技術應用時，從信息模型建立角度進行探究，即便各環節已經實現數字化建設，但受多種因素限制，仍然存在局限性，部分難點及重點工程建設數據信息錄入對人工需求過大，導致信息無法及時記錄，影響數據的應用與儲存。

可視化實施方案的體系建設

結合電力工程建設管理工作目標，針對影響電力工程建設的關鍵因素，要想提升可視化技術的應用效果，應建立可視化方案體系，以物聯網、現實增強技術、圖像搜索等技術完成對電力工程可視化方案的確定，并探究可視化技術應用涉及的內容，做好針對性協調管理，為可視化實施方案提供支撐。從典型信息模型的視角，研究信息交互技術、物理模型和數據的深度解析，并在同一數量模型下，對電網中的主要管理軟件進行實時監控，并對其是否能夠符合電網施工的需要進行分析，精確地理解各種技術的優勢和不足，并與具體的實踐相結合，給出有針對性的解決辦法，通過控制體系和開發軟件的支持，實現工程建設的可視化，為電力工程建設提供安全可靠的管理。

依托三維GIS 系統建立模型和編碼系統，通過數據的統一實現跨平臺信息的調用，下表1 為傳統管理與增強現實集約化管理能力差異表。而三維GIS 借助數字化高程模型可實現現場真實情境的構建，為用戶帶來直觀的空間數據，同時為平臺數據共享提供基礎，提升工程設計的合理性?？紤]到項目施工場地的多維性，在航攝測繪技術推廣和使用的大環境下，可通過3D、GIS 技術，為工程建設提供支撐，以強大的分析與重建功能輔助系統運行，而且還能進行精確的輔助。相對于2D 地理信息系統，結合對系統的優化，保證其運行的可靠性，通過對現場圖像的情況，為立體造型的構建提供準確數據，從而展現地形地貌，使其具備空間三維分析和操作功能，對復雜空間對象進行對比分析。

總之，依托可視化技術的應用，在電力工程施工方案與體系建設的過程中起到支撐的作用，3DGIS 技術可補充傳統GIS 技術功能，并結合現實重建對空間拓撲和幾何位置屬性明確，在重建中可編輯與調整，可以兼容可視化技術，創建適應電力工程現場交互式三維場景。而且在技術的支撐下，線路工程可減少外出調研時間，通過三維可視化即可完成對數據的挖掘，結合地形環境因素優化設計，提升勘測設計的有效性。在變電工程中，使變電站和電源選址更加準確可靠性，并實施高精準度的設計與管理。在電網管理工作中，對變電站設備的結構及參數進行管理，提升三維可視化管理效果。

電力工程建設可視化技術應用方案研究

二維可視化技術

在電力施工過程中，通過可視化技術的運用，可為工程的順利進行提供支撐，作為新興技術，具備傳統技術所具備的優勢。

一是單一的圖形顯示方法，基于2 D 可視化技術的應用，使得信息的表達更為精確，在使用這種方法的時候，需要預先確定最大值，并與長方形的區域相聯系，將色彩填充到這個區域中，隨后確定一個特定的地點，并用對應的色彩記錄下來，通過數字技術來確定扇形的面積，理解它們所占的比重，并且需要采用色彩來進行填補。

二是等值線方法，這種方法在運用過程中，在運行過程中，可以發揮出它特有的優點，對自動化系統中的數據進行擴展，還包括了線路負荷、節點電壓等，在畫等值線時，要與電力工程施工的各個工作內容相聯系，特別是繪圖工作的負荷類型，提高在網絡處理中應用的合理性。在電網中常用的是等值線，通過網格地圖來實現，減少了地圖繪制的復雜程度，保證地圖的精準度。

三是采用動力功率法，以數據信息為基本資料，精確地記載電網的負載狀態，對電網的安全穩定運行具有重要意義，將其劃分成若干個單元，采用逐一求解的方法，對三角流動進行合理調節。

在計時方面，可以利用動態框架步進來改進背景圖形，根據實際情況優化施工方案，提升系統運行的可靠性，并進行適當的色彩填充。

二維可視化技術

三維可視化技術

電力工程中可視化技術的應用還可以表現為三維可視化技術，不同設計不同的形式，為工程建設提供基礎，電力工程三維安全管理系統十分重要。

一是單幫圖形式，所形成的單幫圖具備觀測功能，可全過程觀測變壓器等設備運行狀態，為數據的監測提供保障。在實際運用的過程中，分為主棒和對比棒，主棒主要對實施數據的觀測，對比棒則對數顯值進行觀測，在明確實際需求的同時，對現實操作實施準確判斷。因此，單幫圖應用對明確單幫和對比棒兩部分信息，在圖形繪制中對透視角度及實際情況進行分析，對于坐標的有效應用，在現有基礎上進行優化，實現對棒圖的深入分析，判斷是否遮掩，以便提升數據預測的準確性。

二是圖像三維旋轉，結合可視化技術的應用，其具備發展跨度，電力圖的應用優勢明顯，結合傳統形式的應用，則體現其立體性優勢，使電力調度信息更加全面。因此，在調度工作開展中，通過數據的科學利用，對電網運行數據的深度分析，并與3D 回轉技術相結合，提高圖分析精度，減少工作的困難和復雜性。同時，在研究所獲取圖像的過程中，可充分彰顯技術的應用優勢，在一定程度上減少影響及問題，使其獲得了科學的操作，在計算機技術的支撐下得到周期內的偏轉角度和距離，進而生成準確的數據圖形。

三維安全管控系統

云計算技術

云計算是一種基于云計算的計算方法，它將海量的計算任務分解成若干個簡單的任務，然后交給專門的服務器來完成這些任務。將云計算技術運用于電力項目施工中，可提升系統運行效率，保證系統的整體性能，避免在運行期間存在影響，同時可控制整體投入。云計算包含核心技術的應用，支撐工程的順利建設，為云計算信息獲取。

一是虛擬化技術，指計算元件的虛擬運行，可及時擴大硬件容量，簡化軟件的配置流程，通過技術的應用，使軟件應用于底層硬件分隔，包含分頁模式、聚合模式，使系統儲存虛擬化，在云計算的實施過程中，以計算體系的虛擬化為其提供了一個基本的平臺，以虛擬化技術作為重要功能，通過計算的方式服務器的運行提供基礎，尤其是在各項操作中，應根據CPU 等多方面實施優化，提升資源的服務效率。

二是數據分布式儲存，大量公共服務器組成的系統為云計算基礎，是解決大量服務的核心，云計算系統儲存方式通常采用分布式儲存，提升數據儲存的可靠性。但要想控制成本，選擇運用低配機器代替計算機，以任務分解和集群控制成本，并保證分布式數據儲存和調用的經濟性。

三是大規模的數據管理，云計算技術的作用，要求對大量分散的數據進行分析和處理，對數據技術管理要求較高，通過開源數據管理模塊的運行，在規模巨大分布式數據中進行精準查找，提升數據的安全性，為數據的運用提供基礎。

四是云計算平臺管理技術在實際應用的過程中，儲存大量的數據信息，為資源的利用提供基礎，在運行過程中，要想實現數據的有效管理，保證系統的安全穩定運行，應在當前基礎上對系統運行方案進行優化，作為云計算平臺的重要工作，在運行期間應結合實際情況進行優化，實現對業務模式的改進與創新，進而確定工作狀態，對業務進行合理的配置和優化，確定其工作狀態，并通過自動探測和智能采集來保障其工作的可靠性。

云計算信息獲取

物聯網技術

物聯網是建立在互聯網之上的一種物品與物品的相互連接模式，在功能運行的過程中，需要得到互聯網技術的支撐，同時也是對互聯網延伸的基礎性工作，其客戶端擴展和延伸得到有效應用，使物與物之間按照特定標準實現信息的交換，物聯網在電力工程建設中的應用，通過各種感應技術、智能化感知和識技術，實現信息的獲取、分析及處理。

其中，物聯網關鍵技術有傳感器技術、RFID 標簽、嵌入式系統技術，在應用過程中，可通過RFID、NFC 等技術實現對特定對象的判斷，對物理的各項實施準確判斷，實現系統的智能控制，根據網絡所獲取的信息決策，對其行為實施準確控制。

因此，在電力工程建設過程中，應把握物聯網的應用優勢，作為一項系統性工程，由于頂層體系設計存在缺陷，仍然具備局限性，而在前期規劃工作中，應協調工程建設需求，在優化調控期間落實技術的應用標準，達到建設對象的優化與改善。

在物聯網技術的支撐下，可實現萬物互聯，為電力工程建設提供重要支撐。因此，結合大數據平臺的建立，為電力工程建設可視化技術的應用提供幫助，在數據平臺的基礎上進行優化，通過對件數模型科學計算，優化建筑模型的建設，改建電力工程模型建設方案，等比例設計模型，保證各項數據的準確性，避免受某一環節因素影響導致數據不可靠。

同時，在技術的支撐下，通過自動化可準確判斷建筑模型屬性及關聯，實現協同管理，解決傳統管理模式中存在的問題，展現物聯網技術應用價值，真正實現電力工程建設可視化管理，提升工程建設質量，保證電力工程穩定運行。

增強現實技術

增強現實是在虛擬現實技術之上的一種技術，它利用計算機的圖像運算和模型產生的信息，提高用戶對真實的世界的感受，并利用計算機進行位置的方式來產生一個虛擬的場景，從而達到對對象的重疊和運用，達到對現實的加強，創造出更好的仿真現實環境，提高集中的管理效率。

在技術應用時，可將原本現實世界事物模擬，通過超時空體現的方式呈現在體驗者面前，作為一種先進科學產品，可以利用電腦影像技術，讓使用者戴上防護眼鏡，而這種增強現實技術則是以一種虛擬的形式，把真實與虛擬物體放置在一個空間中，從而獲取更加真實的實驗。通過在電力工程建設中的應用，可模擬工程建設，尤其是危險性的環節，在技術的支撐下對運行方案模擬與協調[10]。在戶外型增強現實技術應用過程中，需要運用GPS、定位傳感器以及計算機系統，以便將增強現實帶到戶外，進而編輯更加豐富的項目內容。

總而言之，在可視化技術的支撐下，為電力工程建設提供幫助，起到至關重要的作用。結合電力工程項目建設實際，在建設工作開展中，以可視化技術優化應用提升數據處理的效率。因此，立足于工程建設實際，應分析可視化技術的應用方案，滿足電力工程建設需求，做好現場技術的應用與協調，以安慰可視化平臺建成空間數據分析，深度剖析工程建設細節，按照電力工程作業流程開展工作，并結合人員組織狀況進行綜合分析，并優化材料設計與應用，提升安全質量，由傳統管理模式演變為集約管控，進一步提高技術應用效果，推動電力工程行業的健康可持續發展。