[发明专利]电力工程三维一体化设计平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力工程三维一体化设计平台。

背景技术

电力工程是指与电能的生产、输送、分配有关的工程，而高效的电力工程设计能够确保电力工程的顺利建设和运行。

当前电力工程设计主要面向发电、变电、输电以及新能源领域，工作内容包括系统规划、可研选址设计、施工图设计、竣工图设计、数字化成果管理等，随着相关技术应用程度的加深，设计人员逐步采取了CAD、Bentley、PDMS等设计软件进行工作，极大提高了电力工程设计的质量和速度，但也存在一些问题。

问题首先表现在电力工程设计过程的效率上，采用这类计算机辅助设计软件仍需要大量手工工作，比如设备材料的统计。其次表现在对设计成果的效果上，缺少三维地理场景支撑的设计成果很难得到用户认同；同时，由于采用的平台不一样，导致业务之间出现脱节。以及由于数据的不统一，导致在电力工程领域协同管理时容易出现错误，为工程的后期维护和改造、设计服务的延伸增值带来障碍等。

（1）电力工程二维设计平台，如CAD和道亨软件。其缺点如下：首先，绘图工作量大，重复劳动多，修改内容不能实现关联修改，同时CAD图只是几何特征，没有专业属性和模型特征，无法实现相关的专业计算和检校。设备材料和土建材料等需要人工整理绘制。其次，设计人员进行方案优化和构思是在二维图纸基础上，在自己大脑中独立生成三维实物模型，并根据设计人员自己的印象加以优化，这种工作模式既有很大的人为因素。最后，各个专业间基础信息不能通过网络实现共享，使得工程各阶段的资料信息需要人工提取，也不利于建设期间和运营管理过程中设备状况的跟踪和记录。

（2）电力工程三维设计平台，如Bentley等软件平台。其缺点如下：首先，根据二维模型生成的三维模型不够精确；其次，支持的业务限制在发电、变电站设计中，不能满足输电和新能源业务需求；再次，三维GIS分析功能比较弱；最后，不能提供仿真自然环境。

发明内容

本发明的目的有以下几点：其一，电力工程数据的高效和深度管理，减少数据的重复建设；其二，效果展示，可以对不同设计实现风格一致的展示效果，有助于规范化管理；其三，引入三维GIS分析功能，包括空间量算、空间分析与设备空间距离检校等；其四，一体化电力工程设计支撑，可以实现发电工程、变电工程、输电工程、新能源工程等业务的整合管理，数据互通，资源共享。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电力工程三维一体化设计平台，其特征在于，它包括：

基础设施层，它包括通过网络相互通信的服务器和平台运行控制装置；

数据管理层，由电力专题数据库构成；所述的电力专题数据库整合所有的电力工程设计及前期规划相关的信息资源；并随着工程建设的积累，实时对数据进行维护和完善；

通用组件层，与数据管理层通信连接，它负责数据的访问与显示、图表的统计与输出、地图显示和日志管理；所述的通用组件层包含电力工程三维一体化设计组件，所述的电力工程三维一体化设计组件采用二三维一体化协同技术、三维实景设计技术和电网管理动态分段技术对电力工程进行三维一体化设计；

业务服务层，根据用户表现层的请求，生成系统规划业务、厂所选址业务或输电线路设计业务，并由该业务触发通用组件层的电力工程三维一体化设计组件工作；

用户表现层，由位于电力工程各个部门的子控制单元构成，每个接收通用组件层发送来的显示内容，同时将显示层的各种操作传递给业务服务层。

在所述的二三维一体化协同技术将二维环境操作的设计对象发通过二三维协同接口发送到三维环境中，并经过格式转换成为三维设计对象，然后根据地形获取高度信息，并在三维场景中显示出来；同样地，将三维环境操作的设计对象通过二三维协同接口发送到二维环境中，并经过格式转换成为二维设计对象，然后去除掉高度信息后，在二维场景中显示出来。

三维实景设计技术在三维基础平台上获取遥感影像、三维设施模型和设计图纸，并根据此建立仿真环境；然后调用业务层的线路设计组件、三维分析组件和电气分析组件构建符合要求的设计路径。

采用上述技术方案的本发明，是结合电力建设发展需要而发明的集发电、变电、输电及新能源于一体的数字化一体化设计平台。通过整合各类设计资源：基础地理数据、调绘数据、发展规划数据、能源数据等，融选址选线选厂为一体的智能设计平台。主要特点：

（1）构建一体化设计平台，促进信息共享和各专业协同；

（2）数据共享、资源整合；

（3）三维全景设计，增强直观性，提升效率；