中新網(wǎng)山西新聞3月22日電 在多數(shù)人的印象里，搞工程設(shè)計(jì)應(yīng)該是這個(gè)樣子：要么伏案畫圖，一張張，一遍遍，要么實(shí)地測(cè)量，一步步，一寸寸。但如果能夠走進(jìn)國網(wǎng)山西電力工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，原有的認(rèn)知一定會(huì)被這里先進(jìn)的工作景象徹底顛覆。

　　2018年以來，為強(qiáng)化技術(shù)支撐，加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，全面趕超爭(zhēng)先，在國網(wǎng)山西省電力公司大力支持下，國網(wǎng)山西經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱“山西經(jīng)研院”)歷經(jīng)3年時(shí)間全面推行數(shù)字化設(shè)計(jì)能力建設(shè)，勇攀電網(wǎng)設(shè)計(jì)新高地，成功打造出具有國內(nèi)一流水平的工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，為國網(wǎng)山西電力在三維數(shù)字化設(shè)計(jì)方面彎道超車注入強(qiáng)大動(dòng)力。

圖為國網(wǎng)山西經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心。國網(wǎng)山西省電力公司供圖

　　突破傳統(tǒng)

　　“堅(jiān)持價(jià)值導(dǎo)向，堅(jiān)持改革創(chuàng)新，堅(jiān)持綠色發(fā)展，堅(jiān)持開放共享”“創(chuàng)新進(jìn)取擔(dān)當(dāng) 干出時(shí)代精彩”“突破關(guān)鍵技術(shù)，提升服務(wù)能力，加強(qiáng)成果應(yīng)用，創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制”....。。走進(jìn)山西電力工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，一條條醒目的標(biāo)語映入眼簾，這些標(biāo)語無一不在強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)新突破”這一工作要求。的確，沒有創(chuàng)新，不敢突破，就不會(huì)有這個(gè)工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。

　　2018年，是史卓鵬擔(dān)任山西經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心主任的第一年，也就是在這一年，山西經(jīng)研院提出建設(shè)工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)想。這與史卓鵬的想法不謀而合。在史卓鵬看來，山西經(jīng)研院是2012年成立的新單位，新單位就要有新氣象。尤其是設(shè)計(jì)中心，只有60多人，要高質(zhì)量完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，就不能再走老路，就必須突破傳統(tǒng)，用新技術(shù)和高起點(diǎn)引領(lǐng)全省電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)整體再上新水平。

　　萬事開頭難。項(xiàng)目啟動(dòng)后，由于沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，很長(zhǎng)一段時(shí)間進(jìn)展都十分緩慢。但開弓沒有回頭箭，史卓鵬和他的團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持學(xué)中干，干中學(xué)，不恥下問，鍥而不舍，先后多次到國網(wǎng)經(jīng)研院實(shí)驗(yàn)室、山西電科院實(shí)驗(yàn)室以及多個(gè)其他行業(yè)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)研，為方案的制定提供清晰思路。隨后根據(jù)電網(wǎng)新技術(shù)發(fā)展方向，結(jié)合中心科研需求、業(yè)務(wù)特點(diǎn)以及研究計(jì)劃，確定實(shí)驗(yàn)室相關(guān)職責(zé)，制定出建設(shè)方案。

　　“工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是山西經(jīng)研院籌建的首個(gè)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，無論是數(shù)據(jù)建立，技術(shù)掌握，還是設(shè)備安裝使用，對(duì)于我們都是全新的挑戰(zhàn)。但大家深知這個(gè)項(xiàng)目的重要性和緊迫性，沒有一人喊苦叫累，沒有一人知難而退，硬是以頑強(qiáng)的毅力和拼搏的精神，一步步向前推進(jìn)�！笔纷岿i說，“到2021年4月16日，一個(gè)擁有6方面主要功能的工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室基本建成。”

　　這6方面主要功能包含了四庫建設(shè)，即變電設(shè)備模型庫、線路鐵塔塔庫、土建基礎(chǔ)庫以及山西省七個(gè)通用設(shè)計(jì)方案的整站模型庫；三維設(shè)計(jì)與物資一體化平臺(tái)；三維設(shè)計(jì)與造價(jià)一體化平臺(tái)；工程數(shù)據(jù)中心；航飛航測(cè)系統(tǒng)以及可視化交底系統(tǒng)。

　　“傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式大都是二維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作主要是依靠設(shè)計(jì)人員的空間想象力和基本二維繪圖技能完成，帶有一定的局限性和特殊性，且在工程進(jìn)度的約束下對(duì)詳細(xì)布置的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)化缺乏控制，效率較低，同時(shí)沒有數(shù)據(jù)庫做支持，很難適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)對(duì)設(shè)計(jì)信息化和數(shù)字化的要求。工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室突破傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)理念，以數(shù)據(jù)庫為核心，以三維模型為依托，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，完成設(shè)計(jì)過程，可以說是既加快了設(shè)計(jì)手段的轉(zhuǎn)型升級(jí)，又引領(lǐng)了設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新與變革，有效應(yīng)對(duì)了客戶需求�！鄙轿鹘�(jīng)研院設(shè)計(jì)中心副主任王亞臣這樣評(píng)價(jià)。

　　初試鋒芒

　　俗話說，磨刀不誤砍材功。有了工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室這一科技利器加持，山西經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心的工作真可謂如虎添翼，立竿見影。2019年，共開展500千伏工程設(shè)計(jì)3項(xiàng)，為此前總和；開展220千伏規(guī)模以上設(shè)計(jì)任務(wù)19項(xiàng)，為建院8年來最多。2020年，營業(yè)收入較上年同期增長(zhǎng)28.61%，利潤(rùn)較上年同期增長(zhǎng)57.84%。

　　任春光是工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室管理員、科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要從事變電土建和變電三維設(shè)計(jì)，他對(duì)四庫建設(shè)感觸頗深。他說：“這四個(gè)庫的應(yīng)用，整體帶動(dòng)山西電力三維設(shè)計(jì)能力和水平上臺(tái)階�！�

　　任春光詳細(xì)介紹了四庫建設(shè)的先進(jìn)性和實(shí)用性。變電設(shè)備模型庫，可以涵蓋從35千伏到220千伏本省所有的常用設(shè)備，模型不僅完全滿足電網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)需求，而且在設(shè)計(jì)階段就具備運(yùn)維、檢修方面的數(shù)據(jù)支撐。鐵塔庫涵蓋了35千伏到500千伏的省內(nèi)大約90%鐵塔的覆蓋率，除模型外，還結(jié)合山西地理和氣象條件對(duì)鐵塔力學(xué)計(jì)算進(jìn)行本土化修正，解決了系統(tǒng)內(nèi)單位不會(huì)算塔，只能套塔的問題。土建基礎(chǔ)庫是按照通用設(shè)計(jì)理念，將省內(nèi)常用基礎(chǔ)形式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在模型中增加水泥、鋼筋等材料數(shù)據(jù)，為后續(xù)直接提取工程概預(yù)算提供條件。7個(gè)通用實(shí)施方案的整站模型庫，能夠在設(shè)計(jì)階段直接提取使用，極大地節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。

　　劉繼武是線路結(jié)構(gòu)、線路三維設(shè)計(jì)和科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，講起實(shí)驗(yàn)室的其他功能，也是如數(shù)家珍：“三維設(shè)計(jì)與物資一體化平臺(tái)，通過與物資需求儲(chǔ)備庫的無縫對(duì)接，可以從設(shè)計(jì)端做到物資計(jì)劃的智能編報(bào)、一鍵提取、即時(shí)報(bào)送。該課題獲得2020年山西省公司管理創(chuàng)新特等獎(jiǎng)，是國網(wǎng)公司北京、成都兩個(gè)智慧供應(yīng)鏈專題展會(huì)上的山西模塊亮點(diǎn)，被國網(wǎng)公司譽(yù)為基建、物資數(shù)據(jù)融合的典范。”

　　“三維設(shè)計(jì)與造價(jià)一體化平臺(tái)還可以將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接生成技經(jīng)語言，實(shí)現(xiàn)工程量自動(dòng)提取，定額自動(dòng)匹配，自動(dòng)獲得最新的材料價(jià)差最終一鍵生成工程概預(yù)算，做到在設(shè)計(jì)階段就可以精準(zhǔn)管控量、價(jià)、費(fèi)�！�

　　“航飛航測(cè)系統(tǒng)是借助大疆M300等高端工業(yè)無人機(jī)設(shè)備采集地理信息后通過多臺(tái)高性能服務(wù)器完成測(cè)量數(shù)據(jù)處理。較常規(guī)的測(cè)量工作來說，它具有成本降低、效率提升和設(shè)計(jì)人員的本質(zhì)安全極大提高三方面突出優(yōu)點(diǎn)�！�

　　“可視化交底系統(tǒng)可以將三維設(shè)計(jì)模型利用3D效果展示出來，能夠清楚看到工程架線及組串方式以及線路本體與沿線道路、林地、建筑的相對(duì)關(guān)系，為項(xiàng)目管理單位先簽后建工作提供有力支撐�！�

　　劉繼武用一組實(shí)例進(jìn)一步印證實(shí)驗(yàn)室在建成初期的應(yīng)用成效。2019年至2020年，實(shí)驗(yàn)室各功能先后在10多項(xiàng)工程中使用，效果十分突出。其中在太谷北220千伏輸變電工程設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員依托實(shí)驗(yàn)室開展了全專業(yè)施工圖深度正向三維設(shè)計(jì)，精細(xì)度遠(yuǎn)超國網(wǎng)要求，成為國網(wǎng)公司首個(gè)華北五省三維觀摩審查項(xiàng)目，得到審查專家一致好評(píng)。在河津西220千伏輸變電工程線路路徑選擇過程中，設(shè)計(jì)人員依托實(shí)驗(yàn)室航飛航測(cè)系統(tǒng)開展了選線定位，通過與現(xiàn)場(chǎng)踏勘選線對(duì)比，準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，且用時(shí)縮短90%。在平右220千伏輸變電工程物料報(bào)送及施工圖預(yù)算編制階段，通過設(shè)計(jì)物資及造價(jià)一體化系統(tǒng)，在3天內(nèi)就完成了物料統(tǒng)計(jì)及預(yù)算編制，較常規(guī)至少提前5天以上。

　　大展身手

　　首戰(zhàn)告捷，極大地鼓舞了山西經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心人員繼續(xù)攀登專業(yè)高峰的信心。從2021年開始，工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室又制定出三年專項(xiàng)科技規(guī)劃，開啟了新一輪技術(shù)攻堅(jiān)。

　　兩年來，工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室又新增重要功能6項(xiàng)，包括集合三維四庫，三維設(shè)計(jì)與施工招標(biāo)清單編制一體化平臺(tái)，充氣護(hù)壁裝置，智能斷面輔助模塊，山西省電網(wǎng)工程數(shù)字化管理平臺(tái)，智慧選線系統(tǒng)等。這些功能對(duì)于完善和升級(jí)系統(tǒng)、提升設(shè)計(jì)質(zhì)量效率發(fā)揮了新的更大作用。

　　例如，三維設(shè)計(jì)與施工招標(biāo)清單編制一體化平臺(tái)能夠通過對(duì)三維模型參數(shù)的一鍵提取，快速生成清單內(nèi)容，提高清單編制的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)清單成果的數(shù)字化管理，通過內(nèi)置的校審規(guī)則輔助完成招標(biāo)審查工作。充氣護(hù)壁作為一項(xiàng)專利成果，是一種適用于原狀土基礎(chǔ)安全防護(hù)的裝置，可以解決傳統(tǒng)混凝土護(hù)壁工期長(zhǎng)、需養(yǎng)護(hù)、成本高、不環(huán)保的問題，保證人工挖孔的安全性。智能斷面輔助模塊優(yōu)化解決了三維設(shè)計(jì)軟件在山西本土的兼容性、易用性問題，能夠通過自動(dòng)批量處理、提取電氣斷面以及配電樓剖面圖并實(shí)現(xiàn)一鍵標(biāo)注。變電站二次輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)僅需繪制電纜、光纜原理圖便可自動(dòng)生成端子排圖、光電纜清冊(cè)。山西省電網(wǎng)工程數(shù)字化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成果移交、數(shù)據(jù)管理、工程規(guī)模提取、全景瀏覽等功能。智慧選線是利用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)收集和三維地物模型提取識(shí)別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)架空輸電線路從可研到施工圖的智能規(guī)劃、設(shè)計(jì)及造價(jià)方案比選，實(shí)現(xiàn)線路工程數(shù)據(jù)的自動(dòng)化精準(zhǔn)收集，幫助設(shè)計(jì)、評(píng)審、工程管理人員進(jìn)行輔助決策，提升工作效率。

　　這些新技術(shù)新改進(jìn)在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效，進(jìn)一步鞏固了山西電力工程數(shù)字化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在全行業(yè)的領(lǐng)先位置。統(tǒng)計(jì)顯示，輸變電三維數(shù)字化模型數(shù)據(jù)庫技術(shù)平臺(tái)上線以來，先后有各網(wǎng)省公司和兄弟單位200余人來實(shí)驗(yàn)室觀摩學(xué)習(xí)，山西公司系統(tǒng)各地市設(shè)計(jì)單位累計(jì)使用三維四庫共5775次，共下載使用各類三維模型969個(gè)，通用設(shè)計(jì)方案利用率達(dá)到95%，工程數(shù)字化成果移交準(zhǔn)確度得到大幅提升，移交準(zhǔn)確率由30%提升至85%。三維設(shè)計(jì)與施工招標(biāo)清單編制一體化平臺(tái)在運(yùn)城翟店220千伏輸變電過程中運(yùn)用，提升了施工招標(biāo)清單編報(bào)效率。智能斷面及二次智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)在10余項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中均有運(yùn)用。山西省電網(wǎng)工程數(shù)字化管理平臺(tái)目前已收集整理全省各階段工程280余項(xiàng)。造價(jià)物資一體化系統(tǒng)在30多個(gè)項(xiàng)目上試點(diǎn)應(yīng)用，物資需求計(jì)劃的報(bào)送以及概算預(yù)算的編制平均由10天減少到2天，而且準(zhǔn)確度大大提升。

　　“探索，永無止境。在以數(shù)字化為引領(lǐng)的創(chuàng)新路上，我們還有很多的新技術(shù)新高地需要攀登，我們將秉持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型先行先試的原則，搭建形成符合山西特點(diǎn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)新服務(wù)體系，為加快山西電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)�！笔纷岿i說。(完)(冉涌 李云亮 馮躍華)