在江蘇一處500千伏輸電線路工程現場,國網江蘇經研院項目設計負責人輕點鼠標,屏幕上立即呈現出整條線路的三維數字孿生模型。從導線弧垂到桿塔基礎,每一個細節都清晰可見。“過去需要半個月的設計工作,現在只要3天就能完成。”項目設計負責人感慨道。這一變革源自國網江蘇經研院最新研發的“架空輸電線路三維正向設計交互平臺”的全面應用。
● 從二維圖紙到三維智能
“過去設計一條220千伏線路,我們要畫上百張圖紙,各專業反復核對參數,一個工程往往要折騰兩個月。”從業20年的老設計師回憶道。傳統設計模式不僅效率低下,還容易產生設計誤差。據統計,由此導致的施工返工率高達20%。
江蘇經研院設計中心歷時三年,成功研發上線“架空輸電線路三維正向設計交互平臺”。該平臺以高精度GIS數據為基礎,深度融合數字零件庫、多專業協同引擎和人工智能技術,構建起完整的數字化設計生態。在首批26個試點工程中,平均建模時間縮短67%,協同效率提升80%,設計周期壓縮50%,創造了電網設計的“江蘇速度”。
“這不僅是工具革新,更是設計理念的革命。”項目負責人崔厚坤表示,“我們實現了從‘先二維后三維’到‘全流程三維正向設計’的根本轉變。”
●三大技術構筑智能底座
走進江蘇經研院三維設計中心,巨大的電子屏上展示著平臺的核心技術架構“數字零件庫”。系統集成了導地線、絕緣子金具、光纜附件、桿塔、基礎等3000余種標準模型,每個模型都關聯著物料編碼和技術參數。“就像搭積木一樣,設計師可以自由組合這些標準化模塊。”技術骨干張楠輕點幾下就完成了一項工程的三維模型調用。
“多專業協同引擎”打破了傳統設計的信息孤島。測繪數據自動驅動桿塔定位,巖土參數實時反饋基礎設計,電氣計算動態調整導線弧垂。在鎮江的一項線路工程中,這種“零損耗”協同使各專業對接時間從7天縮短至1天。
相較多專業協同引擎,更為引人注目的是該平臺的“AI設計引擎”。系統通過深度學習歷史工程案例,構建起包含地形、氣象、電氣等要素的知識圖譜。輸入基本參數后,AI能在30分鐘內生成完整的設計方案,并自動輸出施工圖紙和材料清單。
● 工程現場大顯身手
在鹽城沿海風電送出工程中,三維設計平臺經受住了復雜環境的考驗。面對鹽霧腐蝕、軟土地基等特殊工況,平臺智能推薦了高耐腐金具和深樁基礎方案,相比傳統設計節省造價15%。
“以前重要交跨方案設計要跑好幾趟現場,現在通過三維模型就能精準模擬。”項目負責人表示。鹽城項目提前28天完成設計,創造了同類工程的最快紀錄。
更令人驚喜的是平臺的延伸價值正在發揮功用。在蘇州城市電網改造中,設計模型直接對接施工BIM系統和運維管理系統,實現了“設計—施工—運維”全生命周期數據貫通。據測算,此類數字化移交將使后期運維效率提升40%。
●數字孿生開啟項目建設新紀元
隨著平臺在江蘇全省推廣,其價值正持續釋放。目前已完成新能源接入等重大工程三維設計56項,累計節約設計工時超2萬小時,減少設計變更300余次。“這僅僅是開始。”江蘇經研院副院長胡亞山表示,“下一步,我們將融合數字孿生技術,構建覆蓋規劃、設計、施工、運維的全鏈條數字化體系。”據悉,三維設計成果已在機械化施工及運維巡檢中進行應用。在江蘇南通通海—扶海500千伏輸電線路工程中,將三維設計成果應用于無人機巡檢航跡規劃,可實現毫米級精度管控,巡檢效率提升50%。
從手工繪圖到智能設計,從二維圖紙到數字孿生,這場由江蘇經研院引領的技術革命,正在重塑電網建設的新范式。不是簡單的效率提升,而是整個行業生產力的質變。在新型電力系統建設的征程上,三維智能設計正成為推動電網高質量發展的新引擎。
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