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電力工程的三維信息化系統研究

文檔作者：黃偉文文檔來源：廣東創成建設監理咨詢有限公司		更新日期： 2026年05月27日	點擊數：
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2017 年 12 月 Research Findings | 研究成果 | ·19·
電力工程的三維信息化系統研究
黃偉文
（廣東創成建設監理咨詢有限公司，廣東 廣州 510075）
摘 要：三維信息技術的發展，有效的推進了建筑全生命周期管進程。電力工程的建設以生產運行為目的，其電氣設備、
電力電纜多且復雜，建筑結構形式也不同于常規建筑，對工程質量有著要求較高，對后期安全穩定高效運營更是極為關注。
三維信息技術的發展，對專業之間的協同起到了極大的優化作用，基于三維的信息管理模式統一了數據來源，增加了數
據的可靠性，信息的調用、查看效率都將大幅提高。文章研究建立電力工程的三維信息化系統，在項目實踐中論證其實
用性，思考探索將系統完善的研究方向。
關鍵詞：電力工程；三維模型；信息化；系統
中圖分類號：F407.61 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789（2017）12-0019-02
信息技術的發展對各行各業提高生產力都起到了極
大的促進作用，電力工程建設領域也不另外。電力工程
電氣設備、電力電纜較為復雜，建筑結構形式也不同于
常規建筑。為保障后期運營安全穩定，電力工程的施工
質量要求較高，為提高生產運營效率，通過信息化手段
進一步整合資源、集散信息已成為關注的重點。
根據數據統計，國際建筑業信息化率為0.3%。而我
國建筑業信息化率僅為約0.027%[1]，對比國際水平，我
國的建筑業信息化程度仍處較低階段，具有較大的發展空
間。傳統的二維設計模式難以做到全面信息的集成共享，
而三維信息技術的出現打破了這一局面。以三維信息模
型為載體，可以較便捷的承載工程數據信息，基于三維
信息模型實現數據的集成共享，而實現工程全過程的信
息資源共享、消除信息孤島[2]，其核心就在于可支持信息
創建、交換、共享的支撐服務平臺，即三維信息化系統。
1 研究實踐
建立電力工程的三維信息化系統，可連接建筑項目生
命期不同階段的數據、過程和資源，建立單一工程數據源，
使得數據可被建設項目各參與方普遍使用，實現協同管理
和集成交付。電力工程的建設是以運行為目的，建設單
位需要的是工程投產能夠安全、穩定、高效的運行以及檢
修維護，而工程的原始數據來源幾乎全部來自基建過程，
運用三維信息系統整合數據資源，使基建期的數據信息能
夠無損傳遞到運維，無疑提高了資源的利用效率，減少了
重復勞動且確保了數據來源的單一性，使信息更加準確。
1.1 文檔管理
基于三維信息模型實現文檔資料的交互共享，在信
息系統中實現文件審批流轉，建立圖紙、驗收記錄等文
件與信息模型的網狀關聯關系，使用者能夠快速檢索跟
構件（設備）關聯的文檔，同時也能快速的查找跟文檔
關聯的構件（設備）。通過數據之間的智能分析及提取，
建立對象及對象間的關聯關系，將非結構化的數據及文件
結構化，實現對象化的信息檢索，查詢和管理功能，實現
基于設施、設備等以對象為核心的多種信息關聯性管理，
滿足大數據存儲與高效查詢，實現一體化辦公。
1.2 大宗材料管理
通過信息系統完成項目施工期間多專業大宗材料統
計，根據業主提出的需求，按不同專業和不同區域生成
的材料報表，作為制定材料需求計劃、采購數量及成本預
算的參考，為項目材料管理作出合理決策提供依據，保
證施工需要，避免材料浪費。包括管道組件（如閥門、儀表、
螺絲、法蘭）、混凝土、鋼材用量、門窗數量、風管耗材（閥
門、風口、消聲器、風機空調機）、電纜橋架規格和長
度材料統計表（見圖1、圖2）。
1.3 實現三維管網敷設及統計
建立三維管網節點節點數據庫，管線及電纜橋架的端
接、彎頭、三通、四通、豎井出口等作為節點編輯節點
名稱編號，通過節點名稱可以明確節點所在橋架的位置，
數據庫中的節點可以在三維信息化模型中顯示。大大方
便了隱蔽管網工程的查看，對后期檢修工作尤其有益。
信息系統能夠實現電纜敷設可視化、自動計算最優路徑、
建立智能拓撲連接、電纜橋架超容提醒、自動計算最優
的電纜路徑和長度，與傳統的人工布線相比，具有直觀、
準確、快速等優點，能極大減少設計錯誤，提高設計效率。
經項目實踐驗證，系統自動計算與實際長度偏差不超過
5%（見圖3、圖4）。系統還可導出三維電纜線路清冊可
用于現場敷設驗證；根據建設單位實際需求導出電纜材
料報表。
1.4 智能視頻監控聯動
在工程三維模型中可查看視頻監控點的監控狀況，將
監控視頻連接到三維信息系統，實現監控攝像頭與三維
模型聯動，點擊攝像頭智能聯動查看實際的監控畫面（見
圖1 項目管道管件材料清單
圖2 項目設備清單統計圖
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2017.12.007
·20· | 研究成果 | Research Findings 2017 年 12 月
圖3 三維信息系統電纜長度統計
圖4 項目現場電纜長度實測數據
圖5），實現智能報警推送，快速查看周邊地形地貌及設
備狀態，為應急指揮提供決策依據。
圖5 監控攝像頭與三維模型聯動
圖6 智能點巡檢任務
圖7 工作票仿真模擬
1.5 智能點巡檢
通過系統智能生成每周的點巡檢任務（見圖6），巡
檢人員可在三維查看巡檢點位置，于系統上寫反饋巡檢
信息，還可通過視頻監控輔助核對某些點的狀況，實現
信息化智能管理。
1.6 仿真模擬
除了傳統的施工模擬外，三維信息系統還嵌入電力工
程工作票等的重要操作流程，實現在三維系統上進行仿
真模擬培訓。三維體驗式模擬操作流程，可取得較好的
安全培訓效果，幫助新員工快速成長（見圖7）。
2 研究方向探索
2.1 設備全生命周期管理
電氣設備為電力工程實現生產功能的主體，也是電力
工程中業主最為關心的部分，實現電氣設備的全生命周期
管理，對變壓器、GIS 等從初設選型、基建階段、運行維
護階段實現全生命周期管理，將具有重大意義。首先將
完整的各生命周期信息錄入三維信息模型，如初設其設
備選型，基建階段廠家、型號、安裝日期、安裝人、天氣、
驗收調試結果，運維階段檢修記錄、備品備件庫存等，
在三維信息系統實現全生命周期的信息共享。
其次在基建期實現基于物聯網的主要設備跟蹤管理，
信息系統提供二維碼制作功能，基于統一編碼體系（物
料編碼規則）打印并生成二維碼圖片，物料出廠前由供
應商粘貼在構件上；物料在出廠、入庫、出庫、安裝、
驗收時分別進行掃碼，實現物料的數字化管理形成可追
溯管理體系；同時，系統可過濾篩選出出廠、入庫、出庫、
安裝、驗收設備材料，在模型中區分顯示，也可以在篩
選統計出其清單。
在運維階段要實現自動統計設備物資物料以及備品
備件的庫存情況，系統可按照規定格式生成設備臺賬，
檢修人員更新的檢修記錄自動跟新至臺賬中，在備品備
件不足時，系統能夠自動預警提醒。
2.2 信息系統集成
三維信息系統需要實現與公司資產管理系統等其他
信息系統對接，系統在基建期的電氣設備、管線等數據，
可智能過濾、篩選、提取，根據移交生產運行所需要的
數據要求，以規定的表格形式導入至資產管理系統，實
現公司多系統的集成，避免多系統之間形成信息孤島且
不智能互聯。
3 結束語
電力工程三維信息化系統的建設無疑能夠為電力工
程的管理帶來飛躍式提升，然而要形成一套完善且全面
的信息系統仍需要在實踐中不斷探索前行。
參考文獻：
[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.2011-2015 年建筑業信息
化發展綱要[Z].2011-5-10．
[2] 丁士昭. 建設工程信息化導論[M]. 北京: 中國建筑工業出版
社,2005.
作者簡介：黃偉文（1989-），男，碩士，中級職稱，研究方向：
電力工程技術。

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