电力系统三维数字化

电力系统的主体结构主要有电源端（水电站、火电厂、核电站等发电厂）和电网端（变电所、输电、配电线路和负荷中心）。在电力系统的设计，施工建设，运行维护阶段都需要精确的三维数据作为数字化应用的数据基础。

电厂变电站设备和建筑建成后，需要及时掌握损耗损坏清理，进行日常检修，不仅有利于设备的正常运营，延长设备的使用寿命，更保障了民生需求和国家经济安全。不论是日常检修还是数字化定期电子存档，三维激光扫描技术都能轻松实现。在三维技术高精度、高分辨率的优势下，我们可以通过原始数据与现检测数据的对比，准确直观的看到每一处微小部位的变形程度，甚至可以具体到每个点的变化程度。检测过程快速便捷，只需要少许的设备操作人员参与即可，解决了以往传统检测需要投入大量人员和大量时间的弊端，急速的提高了工作效率，更降低了外业环境对工作人员的危险性。

1、电力行业数字化需求：

电厂及变电站：三维数字化GIS管理、现状调查、虚拟改造、旧厂搬迁、应急预案策划等；

电力线路巡检：输电线路电杆倾斜度、基础下沉及防护设施等三维勘测；

装备监测：风机塔筒等距截面分析、风机塔筒中心线偏差分析、风机扇叶曲率分析；

数字孪生：设计，施工，运维监控全生命周期的三维数字化管理 和协同。

2、某变电站三维数字化作业流程

测量规划：对将要作业的区域进行规划，做到心中有数，侧重客户的主观需求，避免重复率过高，或者遗漏数据。

外业数据采集：搬站扫描，布设标靶，标靶类型：纸质标靶，球形标靶等。

控制测量：根据客户需求不同，可将相对坐标转换为大地坐标，布设测钉，喷漆等辅助记号为转换点。

内业数据处理：整合拼接数据，去噪，分区等前期工作。

数据成果输出：根据客户的需求提交相应的数据成果。

3、  电厂三维具体项目实施过程：

       一、外业三维数据采集：

采用Faro Focus S 350三维激光扫描仪，高精度快速扫描，每秒百万点的扫描速率，让外业采集工作快速、省力。

二、内业数据处理

     A，数据拼接：外业测量结束后，将获取的点云坐标数据导入相应的点云处理软件进行处理，自动去除不合理的噪音点，还可以通过人工的方式剔除扫描过程中的行人、杂物等人为噪音数据，获取干净清晰的整体扫描点云拼接数据。

         B，拟合创建3D模型：

         通过点云角点、平面、圆柱等几何体去高速自动化创建、拟合3D模型，让建模变得更简单，更智能。使模型与点云间的误差控制在5mm内，保证真实结构与模型的误差在10mm内。

         C，材质贴图：把照片赋予3D渲染物体的表面，给物体提供了丰富的细节，用简单的方式模拟出复杂的外观。

4、提交的数据成果

导出点云数据作为最基础的数据源，有单色，彩色。常见格式：pts，ptx，las，e57等。将原始点云作为参考，可以实现：

·       建立模型：基于点云作为参考，创建出单色模型或者彩色模型。常见格式为：obj，max等。

·       线画图：以点云为参考底图，描画出特征轮廓线。常见格式为：dxf，dwg等。

·       正射影像：将彩色点云，调整正交视图的投影。常见格式为：tiff，jpg等。

·       对比分析：将点云与设计模型导入第三方软件（根据客户需求）作对比分析。报告格式为：pdf，docx。

5、  三维可视化信息管理与应用

数据应用在设计，施工，运维阶段

电力系统的电气、土建、水暖、线路等专业提供了快速建模、专业计算、碰撞检查材料统计、标注出图等原始的三维数据，实现变电站各专业全三维、真三维协同设计，为变电站的设计、施工、运维全生命周期管理提供数据支撑。

电力系统固定资产管理

三维实景化的平台管理方案更加方便的对整站进行资产管理，方便了使用者在线上对资产进行统计。利用设备的传感器输出的数字信号在平台进行数据抓取，处理后在平台实现动态数据显示。

      虚拟运维可视化数据管理

      对站内可监控的所有设备进行峰值跟谷值得参数设定，达到在超出范围的参数值平台会有报警信息，达到智能检测的目的。还可实现动态数据的交互管理。

        变电站设备变更管理

        可以在平台根据设备编号检索设备的位置及形态，三维数据有详细的间隔打组信息，对设备等级方便查阅

        三维虚拟仿真漫游模拟

        变电站整站可以进行不同视角的切换管理，对整站进行三维的查阅展示功能（数字沙盘、屏幕展示、VR呈现等）。还可利用三维数据实现VR的虚拟现实消防培训、模拟紧急逃生等

数云智联技术（北京）有限公司是一家以三维扫描数字化及三维测量服务为核心的高新技术企业。我们具有丰富的项目经验，案例众多，欢迎来电索取技术方案和项目实施方案。