随着城市的不断发展,高层住宅、商业区的不断增加,以及对城市市容市貌的更高要求,城市电网建设和改造工程庞大,其中配电系统逐渐由地上转入地下,不仅能很好地保护电路,提高可靠性,还能取得良好的经济效益.在变电站建设施工过程中,二次电缆的敷设和走向是一个细致繁琐且重要的工作,其施工质量直接决定整体工程的品质.施工工序流程涉及到线缆规格、数量、走向、安装单位的区分和起终点设备信息等都需要细致和严谨的管理.施工图纸和文档资料繁多,二次电缆施放的管理应向电子化管理转变.
二次电缆施工项目施工前期项目负责人、施工技术负责人,施工队长、施工安全负责人等管理指挥人员需要对计划施工的项目的概况进行了解.为了避免由于沟通不到位造成损失,施工前施工负责人等人员需要与电力设施维护部门单位负责人反复交流,达成共识后,施工负责人又需要集中与施工队队长们开会交流,期间频繁的交流和会议,会议内容大部分是针对施工项目的说明性信息.这种会议召开的原因是由于各个施工人员的项目信息获取渠道窄、文件多、无分类造成的.为了让具体施工情况符合电力设施维护部门单位项目规范和要求,让所有施工人员理解同一个施工设计,施工达到计划标准,极为费时.编写的二次电缆施放管理系统在项目施工前期能够迅速将更新的文档发布给每位施工人员,为施工前期教育加速增效.
施工过程中需要频繁查看图纸和文档,增加施工负责人和技术负责人工作的重复量,施工人员亦不易快速理解线缆走向,施工过程存在巨大阻力,常使项目工期滞后,影响工程进度.工程施工完成后,二次电缆沟道和控制室均已加盖,验收审核时亦不易核实每条线缆敷设走向和起终点设备.在二次电缆施放管理系统中,项目文档管理和项目图纸管理,可促进二次电缆项目无纸化办公,传统出图使用纸质文档需要打印,极为耗时,纸质图纸不易于携带加上纸质又容易污损,实际施工中常带来不便.二次电缆施放管理提供查看本地图纸文档,在连接到网络的时下载更新的文档图纸,在没有网络的移动笔记本型电脑上依然能够查看.即便是施工现场也能随时查看大量图纸或项目文档.
系统特点
1.技术内容.二次电缆施放管理系统采用C/S框架架构,支持多客户端登录,可部署到任意局域网、专网,系统需要部署数据服务器和文件服务器,系统采用.NET平台开发,使用SQL SERVER2005数据库和先进的三维虚拟现实技术.
2.应用范围. 系统的主要用户包括:电力设施施工或维护部门单位对实际参与施工的施工单位人员.
系统的主要应用范围包括:电力设施施工或维护部门单位为施工人员做培训资料提供项目管理.施工负责人对施工人员的工程培训和资料管理.
3.系统架构. 二次电缆施放管理系统由数据库服务器、文件服务器、以及客户端机器构成.数据库服务器主要存储系统数据与二次电缆施放管理系统正常运行有关的业务数据,文件服务器主要提供文件的存储服务,包括工程图纸和工程文档,文件服务器与数据库服务器协调为二次电缆施放管理系统提供数据和服务支持.客户机通过网络与文件服务器和数据库服务器连接,共同构成二次电缆施放管理系统.系统的架构图如图1.
4.核心技术. 1)虚拟现实技术.虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物.
二次电缆施放管理系统利用变电站图纸为模板,以图纸真实比例,还原变电站三度空间的抽象场景.经过内存优化后,以色彩区分场景的地貌、设备、建筑和二次沟道.用户可以无限制的观察三维建模师真实还原的一个变电站三度空间模型,虚拟空间内的二次沟道和设备很容易识别.利用键盘和鼠标的协调配合操作,用户可以漫游在虚拟的变电站空间中,也可以移动视角使窗口看向侧面、头顶、脚底、背后.移动观看点的位置可以进入到建筑内部,查看室内设备和室内沟道走向等信息.系统使用者在即使没有建造好变电站场景时,已经能够看到变电站建造完成后的所有沟道走向、建造、设备场等三维虚拟空间,让用户身临其境的思考.
2)可视化算法.可视化算法,亦即可视化计算方法:以“所见即所得”的算法思想为原则,力图实现工作的可视化,即随时可以看到结果,修改与结果的调整同步.
可视化算法是与传统的工作方式相比而言的,这里的“可视”,指的是无须理解计算细节,仅通过直观的操作方式即可完成工作,是目前最受追捧的软件设计方式.
二次电缆施放管理系统以可视化算法为宗旨,在人际交互的友好度上推出可视化算法的表达方式.用户改变信息后,马上能同步显示改变后的结果.比如在用户设置一条线路的起点设备和终点设备后,系统自动计算出能够从该起点设备走向终点设备的所有路径,以真实比例还原的虚拟变电站场景,马上能计算出每条路径的耗费电缆长度,当用户在计算出的所有路径中,选中一条线路时,虚拟变电站中二次沟道同步显示该路径走向.在不到一秒钟内对比两条路径走向的不同,从而达到辅助敷设电缆的目的.
5.应用实例. 在以往的二次电缆项目,施工方和电力设施维护部门单位共同促成电缆敷设及二次接线施工方案.方案包括工程概况描述、施工依据标准、施工安全执行标准、前期准备等.所涉及到的标准、措施、规程等文件多管理混乱不易查找.利用二次电缆施放管理系统文件服务器功能,再多的文档一次添加,所有其他客户端用户同时共享,过时的文件规范删除后,多客户端同时删除,避免失效文档的继续使用,单点用户更新文档,多点其他用户同时更新,避免出现以旧文档处理新事务.
施工前期涉及到主要负责人职位包括:施工负责人、施工技术负责人、施工安全负责人、施工队长.所有领导施工的人员在对施工人员进行前期安全教育、项目分工时都是以口头或者会议的方式进行指导.二次电缆施放管理系统在敷设走向时可以以三维方式向所授人员进行讲解指导,事半功倍,在遇到敷设疑虑时,系统可视化算法能让工作人员及时发现问题,及时规避风险,最终施工项目将保质保量保时完成.
结束语:三维虚拟现实在国内多应用于培训和虚拟展示和娱乐,很少利用三维的具体场景解决实际问题中的算法问题,二次电缆施放管理系统在以往电子化管理的基础上,提供文件服务器存储并且融合三维虚拟现实技术的可视化算法,在工程施放过程中进行规范、数字化管理.在对二次电缆项目施放过程的研究后,发现了存在的问题和影响工程施放效率和品质的障碍,提出了相关的解决方案,编写了一套软件,使得二次电缆项目的施放过程向标准化、规范化、数字化、可视化方向发展.
