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技術(shù)文章
發(fā)電端和電網(wǎng)端三維掃描數(shù)據(jù)應(yīng)用
閱讀：435 發(fā)布時間：2021-5-7 電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)主要有電源端(水電站、火電廠、核電站等發(fā)電廠)和電網(wǎng)端(變電所、輸電、配電線路和負荷中心)。在電力系統(tǒng)的設(shè)計，施工建設(shè)，運行維護階段都需要精確的三維數(shù)據(jù)作為數(shù)字化應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
電廠變電站設(shè)備和建筑建成后，需要及時掌握損耗損壞清理，進行日常檢修，不僅有利于設(shè)備的正常運營，延長設(shè)備的使用壽命，更保障了民生需求和國家經(jīng)濟安全。不論是日常檢修還是數(shù)字化定期電子存檔，三維激光掃描技術(shù)都能輕松實現(xiàn)。在三維技術(shù)高精度、高分辨率的優(yōu)勢下，我們可以通過原始數(shù)據(jù)與現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的對比，準確直觀的看到每一處微小部位的變形程度，甚至可以具體到每個點的變化程度。檢測過程快速便捷，只需要少許的設(shè)備操作人員參與即可，解決了以往傳統(tǒng)檢測需要投入大量人員和大量時間的弊端，急速的提高了工作效率，更降低了外業(yè)環(huán)境對工作人員的危險性。
1、電力行業(yè)數(shù)字化需求：
電廠及變電站：三維數(shù)字化GIS管理、現(xiàn)狀調(diào)查、虛擬改造、舊廠搬遷、應(yīng)急預案策劃等；
電力線路巡檢：輸電線路電桿傾斜度、基礎(chǔ)下沉及防護設(shè)施等三維勘測；
裝備監(jiān)測：風機塔筒等距截面分析、風機塔筒中心線偏差分析、風機扇葉曲率分析；
數(shù)字孿生：設(shè)計，施工，運維監(jiān)控全生命周期的三維數(shù)字化管理 和協(xié)同。
2、某變電站三維數(shù)字化作業(yè)流程
測量規(guī)劃：對將要作業(yè)的區(qū)域進行規(guī)劃，做到心中有數(shù)，側(cè)重客戶的主觀需求，避免重復率過高，或者遺漏數(shù)據(jù)。
外業(yè)數(shù)據(jù)采集：搬站掃描，布設(shè)標靶，標靶類型：紙質(zhì)標靶，球形標靶等。
控制測量：根據(jù)客戶需求不同，可將相對坐標轉(zhuǎn)換為大地坐標，布設(shè)測釘，噴漆等輔助記號為轉(zhuǎn)換點。
內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理：整合拼接數(shù)據(jù)，去噪，分區(qū)等前期工作。
數(shù)據(jù)成果輸出：根據(jù)客戶的需求提交相應(yīng)的數(shù)據(jù)成果。
3、 電廠三維具體項目實施過程：
一、外業(yè)三維數(shù)據(jù)采集：
采用Faro Focus S 350三維激光掃描儀，高精度快速掃描，每秒百萬點的掃描速率，讓外業(yè)采集工作快速、省力。
二、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
A，數(shù)據(jù)拼接：外業(yè)測量結(jié)束后，將獲取的點云坐標數(shù)據(jù)導入相應(yīng)的點云處理軟件進行處理，自動去除不合理的噪音點，還可以通過人工的方式剔除掃描過程中的行人、雜物等人為噪音數(shù)據(jù)，獲取干凈清晰的整體掃描點云拼接數(shù)據(jù)。
B，擬合創(chuàng)建3D模型：
通過點云角點、平面、圓柱等幾何體去高速自動化創(chuàng)建、擬合3D模型，讓建模變得更簡單，更智能。使模型與點云間的誤差控制在5mm內(nèi)，保證真實結(jié)構(gòu)與模型的誤差在10mm內(nèi)。
C，材質(zhì)貼圖：把照片賦予3D渲染物體的表面，給物體提供了豐富的細節(jié)，用簡單的方式模擬出復雜的外觀。
4、提交的數(shù)據(jù)成果
導出點云數(shù)據(jù)作為最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)源，有單色，彩色。常見格式：pts，ptx，las，e57等。將原始點云作為參考，可以實現(xiàn)：
· 建立模型：基于點云作為參考，創(chuàng)建出單色模型或者彩色模型。常見格式為：obj，max等。
· 線畫圖：以點云為參考底圖，描畫出特征輪廓線。常見格式為：dxf，dwg等。
· 正射影像：將彩色點云，調(diào)整正交視圖的投影。常見格式為：tiff，jpg等。
· 對比分析：將點云與設(shè)計模型導入第三方軟件(根據(jù)客戶需求)作對比分析。報告格式為：pdf，docx。
5、 三維可視化信息管理與應(yīng)用
數(shù)據(jù)應(yīng)用在設(shè)計，施工，運維階段
電力系統(tǒng)的電氣、土建、水暖、線路等專業(yè)提供了快速建模、專業(yè)計算、碰撞檢查材料統(tǒng)計、標注出圖等原始的三維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)變電站各專業(yè)全三維、真三維協(xié)同設(shè)計，為變電站的設(shè)計、施工、運維全生命周期管理提供數(shù)據(jù)支撐。
電力系統(tǒng)固定資產(chǎn)管理
三維實景化的平臺管理方案更加方便的對整站進行資產(chǎn)管理，方便了使用者在線上對資產(chǎn)進行統(tǒng)計。利用設(shè)備的傳感器輸出的數(shù)字信號在平臺進行數(shù)據(jù)抓取，處理后在平臺實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)顯示。
虛擬運維可視化數(shù)據(jù)管理
對站內(nèi)可監(jiān)控的所有設(shè)備進行峰值跟谷值得參數(shù)設(shè)定，達到在超出范圍的參數(shù)值平臺會有報警信息，達到智能檢測的目的。還可實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的交互管理。
變電站設(shè)備變更管理
可以在平臺根據(jù)設(shè)備編號檢索設(shè)備的位置及形態(tài)，三維數(shù)據(jù)有詳細的間隔打組信息，對設(shè)備等級方便查閱
三維虛擬仿真漫游模擬
變電站整站可以進行不同視角的切換管理，對整站進行三維的查閱展示功能(數(shù)字沙盤、屏幕展示、VR呈現(xiàn)等)。還可利用三維數(shù)據(jù)實現(xiàn)VR的虛擬現(xiàn)實消防培訓、模擬緊急逃生等。