Page 40 - 电力与能源2023年第六期

586 王 媚，等：基于三维模型的输变电运维业务应用开发及实践

径，并给出了若干新功能应用建议。 真、好用。相较于实物模型，数字化三维模型的进
步使得人们在应用的过程中，空间自由度大大增
1 三维模型在输变电场景的应用现状
加，例如：同一个模型，实物模型的大小是固定的，
1.1 实物三维模型的应用 而数字化的三维模型可以任意方法缩放；实物模型
模型的定义为，通过主观意识借助实体或者 只有通过塑料等材质才可以观察内部结构，而数字
虚拟表现，构成客观阐述形态结构的一种表达目 化的三维模型可任意剖切、隐藏、孤立显示，使得用

的的物件。三维模型最重要的特征就是能够反 户能够更加方便地观察和操作模型；还原度方面，
映、还原对应实物的外观形态和内部结构，具有立 现在的三维引擎更是可以实现照片级的还原，使得
体、直观、可透视、可 360°查看等特点。利用三维 数字空间中的三维模型完全能够以假乱真。
模型，可以将宏观的物体缩小，以查看整体结构； 1.2 数字三维模型的典型应用

也可将微观、密集的物体放大，使人肉眼可见。早 数字三维模型拓展了信息应用的空间自由
在数字三维模型产生之前，各类纸质、塑料三维模 度，近年来在输变电设备运维环节已经开展了诸
型已在电力行业得到应用。 多应用，以 4 类应用为代表。
1.2.1 输变电场景的三维可视化展示
实物三维模型的应用示例如图 1所示。图 1（a）
在注重精确、实用的前提下，变电站三维模型
利用实物三维模型展示数万平方公里内的电网架
不断向实景模型方向进化 。目前，已部署的输
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以及某特高压变电站的整体结构，图 1（b）利用实
变电场景模型中已有相当一部分达到了较高的相
物 三 维 模 型 ，透 视 化 展 示 了 气 体 绝 缘 开 关 设 备
似程度，特别是重构模型。通过观察三维模型可
（GIS）内部的机械结构及负荷流向。
以了解输变电场景的环境特征、设备布局、设备型
号等，并开展设备认知、虚拟巡视、内部三维结构展
示等应用 。变电站三维可视化展示如图 2所示。
［8］

图 2 变电站三维可视化展示
1.2.2 基于三维模型的数据展示
三维模型的优势之一就是在保留了直观、逼

真三维视觉效果的同时，可以在数字空间中同步
显示现实数据信息。在三维模型的设计过程中，
就已经开始了信息的整合工作，例如设备型号、参
数等，在后期还可将复杂且繁多的运行监测信息、
运维管理系统数据统一整合至三维数字空间中。
这种整合以无处不在的小微智能传感器及传感网
图 1 实物三维模型的应用示例
络为基础，以智能电气设备为载体，并充分结合
随着计算机软硬件技术的进步，各类三维引 “云大物移智边”等数字技术，最终使得输变电设

擎对数字三维模型外观的渲染能力、还原真实纹理 备处处可见、可知、可控，实现信息的集中展示 。
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的能力、模型容量、模型细节的承载能力都得到了 这将极大地提高输变电运维的数字化、智能化程
大幅度的提升，从而使得数字化的三维模型更加逼 度。基于三维模型的数据展示如图 3 所示。