2018年，《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》正式發(fā)布，明確提出堅(jiān)持?jǐn)?shù)字城市與現(xiàn)實(shí)城市同步規(guī)劃、同步建設(shè)，適度超前布局智能基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)全域智能化應(yīng)用服務(wù)實(shí)時(shí)可控，建立健全大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理體系，打造全球領(lǐng)先的數(shù)字城市。
我國正大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、城市設(shè)施智能化。若將國家和城市比作人體，那么電網(wǎng)則是為人體輸送能量的血管，高電壓等級輸電網(wǎng)絡(luò)則堪比連接城市的“大動(dòng)脈”。基礎(chǔ)設(shè)施、城市的數(shù)字化和智能化，必將以輸電網(wǎng)絡(luò)的三維數(shù)字化為基礎(chǔ)。
據(jù)了解，電網(wǎng)的三維數(shù)字化是指通過軟件建立電網(wǎng)設(shè)備、建筑的三維模型，并在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營過程中，基于模型對電網(wǎng)組件進(jìn)行監(jiān)控和管理的過程。通俗地講，即相當(dāng)于在軟件中1:1的虛擬出一個(gè)和現(xiàn)實(shí)世界中完全相同的電網(wǎng)體系，且通過傳感器、攝像頭等設(shè)備，與電網(wǎng)設(shè)備連接，實(shí)時(shí)保持虛擬和現(xiàn)實(shí)的同步。
目前，現(xiàn)有的集中三維數(shù)字化技術(shù)手段主要包括：GIS(geography information system地理信息系統(tǒng))、BIM(building information modeling建筑信息模型)、VR(Virtual Reality虛擬現(xiàn)實(shí))、AR(Augmented Reality增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))。
其中GIS系統(tǒng)的特色在于可以在管理電網(wǎng)數(shù)字化模型的同時(shí)，管理海量的地理信息，例如輸電線路周圍的山脈、農(nóng)田、房屋等。這種技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)的設(shè)計(jì)過程中后，能夠在設(shè)計(jì)階段，完成對電網(wǎng)線路走向、電廠位置等設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，并在三維實(shí)景中校驗(yàn)和查看設(shè)計(jì)成果，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的提升。
據(jù)介紹，BIM系統(tǒng)的特色在于能夠管理全壽命周期中的電網(wǎng)模型，以及模型的全部屬性信息。具體來說，例如輸電線路的BIM模型當(dāng)中，不僅包含可視化的三維模型，還包括線路中鐵塔的制造廠家、零件個(gè)數(shù)、導(dǎo)線的尺寸、流量，甚至也可包含由現(xiàn)場傳回的實(shí)景監(jiān)控錄像等。在電網(wǎng)的建設(shè)過程中，通過BIM模型能夠?qū)崿F(xiàn)對施工進(jìn)度的模擬和監(jiān)控，并且對施工物資的進(jìn)場情況、堆放位置等進(jìn)行管理和控制，提升施工效率。在電網(wǎng)完工后，可通過設(shè)備芯片、傳感器等對電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。
業(yè)內(nèi)專家表示，VR及AR技術(shù)，可以看做對BIM以及GIS技術(shù)的綜合應(yīng)用。通過BIM、GIS系統(tǒng)構(gòu)建的模型及實(shí)景環(huán)境，可在AR、VR場景中更多維度的觀看和體驗(yàn)。例如，在穿戴VR設(shè)備后，工作人員可在虛擬場景中，對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行巡視和檢查。或者在AR場景中，工作人員可將一個(gè)虛擬的電廠設(shè)備擺放在自己的桌面上，進(jìn)行模擬的檢修練習(xí)。虛擬設(shè)備與真實(shí)設(shè)備完全1：1還原，這就為檢修人員的培訓(xùn)，以及不斷電故障清除等常規(guī)工作提供了更多的練習(xí)機(jī)會(huì)，確保電網(wǎng)能夠高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。
業(yè)內(nèi)人士透露，在三維數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)中，GIS+BIM技術(shù)已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。在“科幻大片”當(dāng)中經(jīng)常能見到的，在個(gè)人電腦中分層、分零件查看電廠、架空線路、變電站等設(shè)施，并通過對虛擬模型的操作，控制實(shí)際電網(wǎng)設(shè)備，也完全成為了現(xiàn)實(shí)。AR、VR技術(shù)的應(yīng)用仍在探索階段，這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用瓶頸主要在于構(gòu)建虛擬場景的數(shù)據(jù)來源匱乏，且可穿戴設(shè)備的成本相對較高，尚未達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的條件。
但隨著相應(yīng)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟硬件設(shè)備的不斷升級，大面積應(yīng)用AR、VR技術(shù)進(jìn)行三維數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)的一天，并不遙遠(yuǎn)。到時(shí)，人們將能夠在沉浸式的VR場景中觀看電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營過程，有暫時(shí)的停電事故時(shí)，或可實(shí)時(shí)查看相關(guān)故障點(diǎn)的檢修進(jìn)程。在數(shù)字中國、智慧城市的建設(shè)中，三維數(shù)字化電網(wǎng)作為不可或缺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也將發(fā)揮重要作用。