数字化技术在电力工程设计中的应用

甘肃省电力投资集团陇原电力有限公司 蔡 成

在我国社会经济不断发展的情况下，我国的各大行业也逐渐进入了数字化的营业时代。在数字化时代逐渐在人们日常生活中得以顺利发展的情况下，对于传统的能源行业也必须站在社会经济发展的角度上做出更新一步的改变，而电力相关的企业以及工程也站在新时代技术的发展情景上做出了更进一步的发展。在我国数字化新时代发展的过程中，电能是其中最为高级的一项能源之一，特别是对于电力工程设计以及整体的运营与管理中更是充分融入了相应的数字化技术。

数字化控制技术在电力工程设计中的应用能够解决以往电力管理中的技术问题。在电力企业的未来发展中借助数字化技术形式能够更好地创新电力企业工程技术创新发展，使得电力企业工程建设与时俱进。因此在电力工程设计不断发展的过程中，只有熟练的应用数字化技术，才能够推动企业更进一步的发展。

1 信息社会发展历程

信息社会的发展是一个比较复杂的过程，除会涉及到相应的物质及信息外，人也是信息社会中不可缺少的一项元素，从图1中可看出，人类认识和改造物理世界离不开信息的支持，从语言的不断发展上就能够证明信息与物理世界之间较为亲密的关系，在人类的社会生产力不断发展的过程中，始终离不开信息技术在其中所起到的推动作用。而信息技术目前也得到了广泛的发展，从大机器处理方式逐渐向更加创新化的方向发展[1]。

图1 人的活动

从人的不断发展上来看，为了能够较为方便地实现人与人之间的交流沟通，在这种情况下就出现了语言，这也是信息社会第一次实现人工处理信息；而文字的出现也更进一步推动了手工工具为主体的信息社会时代，在文字不断发展成符号信息化的情况下，也更进一步推动了相关信息的保存以及传播的距离等，这对于推动我国信息社会的发展又是极其重要的；活字印刷术的发明，标志着我国信息时代已经进入了手工机械处理阶段，手工机器处理阶段与人工处理信息相比具有着较快的信息处理以及传播的效率。

随着我国信息社会不断进入电磁波时代，而这是因为我国一些广播以及电视等传播技术的出现更进一步，推动了社会信息的发展，电视广播等传播技术无论是从信息传播范围上还是从信息传播的速度上等都有着较为良好的能力；1946年电子计算机的问世标志着我国已经进入了数字机器时代，这也是我国20世纪最先进，也是最以为二的科学发明之一，与人工处理信息以及人工手工机械处理阶段相比，又更进一步的提高了相关的信息处理能力。

在我国计算机网络技术不断发展的情况下，随着我国互联网的不断深入，目前我国信息处理已经完全进入了大机器时代，这一时代又再一次提高了信息传播的范围，容量以及速度等方面。大机器时代是站在全国互联网基础上运用更新一代的数字技术，使社会全领域的信息都能够实现信息化，而互联网上大量的信息资源也为人类社会活动提供了更多的便利，同时也更进一步的推动了我国社会经济的不断发展（图2）[2]。

图2 社会活动

2 三维数字设计技术

在我国各行各业不断运用计算机技术进行生产活动的情况下，无论是从行业的技术发展，还是从数据库大数据分析上面去进行查看，这些部分全都由于计算机技术的不断应用而出现了新的发展方向。特别是在对于工程项目的设计以及施工阶段来讲，更是站在计算机技术的基础上实现了信息模型模拟，信息模型是站在信息技术的基础上，通过相应的先进技术而得到的工程项目模拟图[3]。

除了要有一个明确的架构之外，还需要站在这一架构的基础上不断引进一些工作流，资金流以及物资流等，只有这样，才能够更加推动我国信息资源共享目标的不断发展，无论是从设计阶段还是到后期的管理阶段都需要选取相应的技术，在保证工程顺利开展的情况下才能够更进一步的推动施工项目设计一体化的不断发展。

三维数字化技术是数字化工程在实际进行建设的过程中必不缺少的一部分，这一技术主要是站在信息图形的角度上并结合数据库技术以及网络技术等，且只有在相关操作人员及设计人员共同配合的情况下，才能够设计出一个更加精准化以及标准化的设计目标以及设计方案，以此来不断的向着数字三维可视化以及信息技术一体化的方向发展。数字化三维设计技术与传统的设计技术不同，在使用传统设计方法进行设计的过程中，首先，需通过人工将许许多多的数据信息进行图列，为了能更加明确地知道这些数据以及信息的对应点，还需在图纸上进行详细的标注，这种人工的传统计算方法大大降低了整体工作的效率。

在对输变电工程进行不同阶段设计工作的过程中，都需要站在大量数据信息的角度上去进行思考，但传统的技术就无法将大量数据信息进行自主的总和，这样在进行数据分析的过程中，常会由于数据不精准而出现各种各样的问题。而数字化三维设计技术的出现就大大避免了这种问题的发生，整个数据信息在实际进行处理的过程中，全都是站在一个较为真实的数据模型上进行的管理以及设计工作，整个过程比较的精准、有效[4]。数字化三维设计技术流程：规划-数字化设计-采购-施工-运维-升级改造-报废重建-规划。

图3 数字化三维设计技术

3 工程设计存在的问题及创新应用分析

在电力工程建设投资规模以及建设规模不断发展扩大的情况下，给予工程设计方面的要求也越来越高：对于设计质量以及设计深度有了较高的要求。在这种情况下，就需选取一些专业综合素质能力较强的设计人员去完成整个工程的设计工作，只有这样才能大大避免之间出现设计质量不达标的现象；没有深层次的考虑设计文件投资方面的内容。特别是电力工程在实际设计的过程中，容易出现变更以及返工等问题，投资方面相应的因素也无法得到全方面分析，这一系列的问题严重的影响到了工程进度及造价的控制工作；运用数字化相应技术的水平不足。大多数电力工程设计人员在实际进行设计工作的过程中，仍选取传统的设计方式进行，并没有更进一步的使用数字化方面的相应技术去帮助进行[5]。

通过虚拟现实及数字化仿真技术，实现可视化施工指导、设备检修模拟和安全仿真培训，为业主提供一个高效、安全、可靠的数字化培训平台。在工程中应用720°全景技术，实现了移动端实时全景漫游浏览，为工程各参建方搭建交流平台。采用云计算技术，可突破地域和时间限制，实现7×24小时异地办公，合理配置硬件资源，提高了资源利用率和工作效率。采用移动互联技术将数字化设计成果为现场施工提供服务，将EIM 的使用范围扩展出桌面，实现了设计模型在施工现场手持设备上的应用。

运用人工智能技术，实现电厂的智能点检、巡检及智能安防。智能机器人凭借智能定位系统、智能图像识别技术以及多种无线传感器，实现机器人智能无纸化点检、巡检。在电厂危险源区域设置电子围栏，当人员靠近时现场有明显报警提示，并在三维虚拟电厂中发出报警，提醒人员离开。在电厂设备发生着火等事故时，监控系统的智能图像识别能快速锁定事故发生地，通知相关人员处理，情况严重时通过手机等移动端通知相关人员撤离。

4 数字化技术在电力工程设计中的应用建议分析

4.1 充分应用网络数据技术，获取全面的电力设计数据

在我国数字化技术不断发展的情况下也推动了网络技术的不断发展。电力工程的整体设计工作离不开网络技术平台的不断支持，而电力工程设计的有效性是统计数据这项工作中必不缺少的一项工作之一。特别是在对电力工程设计阶段的数据进行获取的过程中，更是要重视起网络技术平台在其中所起到的作用。

在对电力工程进行实际设计的过程中，首先要了解到各个方面的数据信息，只有全方面了解到相应数据信息的情况下，才能够制定出更加有针对性的设计方案。在获取数据信息的情况下，要不断的运用相应的网络技术去帮助获取更加真实有效的数据，这对于大大提高电力工程的实际效率是极其重要的:海量数据中要想做好提取工作就离不开相应先进技术的支持；另一方面运用相应的数字化技术也可更好的对相应数据进行挖掘以及汇总工作，这对于更进一步的保障电力工程的设计质量又有着极其重要的作用。

4.2 有效整合电力软件平台，精准勘测和挖掘信息

数字化技术是在对三维软件平台进行构建的过程中必不缺少的一项数据，也是在对各个软件的信息接口进行整合和处理的过程中必定会用到的一项技术，只有这样，电子工程计算软件才能够更加科学有效的进行。在完成相应工作的情况下，就可将一系列的数字信息通过先进的网络技术录入到响应平台内，这样在之后运用到这些数据信息的情况下，就可从这些平台直接调取使用。除此之外，还需要站在海拉瓦技术以及激光点云技术的角度上去更进一步的保证相关信息位置的准确性。只有在相关数据信息得到更加精准的统计以及分析之后，才能够在下次使用信息的情况下更加精准的确定他的位置，并通过相应的技术来打造出一个合理的三维立体模型。

4.3 未来数字化技术下电力工程设计的发展与畅想

在电力工程实际进行设计工作的过程中，数字化技术起着非常重要的作用。在我国社会技术不断发展的情况下，数字化技术除了会在电力工程的设计方面得到充足应用，还有可能向着更进一步的方向发展。比如，当有关部门想要了解某一个电力工程的情况，就可站在数字化技术的前提下去帮助相关部门进行选址，通过输入相应的要求、就可筛选出想要的结果，这样便能够根据相应的数字化技术，更加全面的了解到电力工程的整体情况，这在整体情况的不足上去选择合适的技术进行修补，以此来保证整个电力工程的实用性。

对于土建工程方面的电力工程，也可通过加入数字化技术来推动及更进一步的发展，通过加入一些先进的设备、来提高整个电力工程设计工作的工作效率，使电力工程设计工作能够实现三维立体的设计方式方法。

5 结语

总而言之，电力企业在数字化技术不断融合的情况下得到了更进一步的发展，因此在今后电力企业的发展过程中，数字化技术将会不断深入到各个环节中，以此来加大各个环节的工作效率。相信电力行业在得到数字化技术不断支持以及应用的情况下，将会一步一步迈向可持续发展的方向。而对有关电力企业工程技术来讲，未来可能也将站在数字化技术的发展角度上得出更加具有创新化、先进化的工程技术，在电力企业工程随着时代的发展而不断发展的情况下，电力企业工程的设计效益将会得到不断的提高。