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摘要：三维技术是一种先进的数码合成技术，它注重空间性和可视性，是如今一些行业领域生产工作中必不可少的数码应用技术。将三维技术利用于电力行业中输电线路的设计，可以简化设计中的绘制环节，使设计效果更为直观和清晰明了，同时也能够大大的提高设计效率。本文将简要分析三维技术对于输电线路设计的应用与优化。
关键词：三维技术；输电线路设计；二维CAD技术；三维GIS系统；优势
三维技术可以实现全方位的空间感和立体化互动式观察，也可以模拟和解析某项事物的整个过程，是一种能够提供多样性高级辅助分析功能的数码合成技术。目前一些科研工作与教育教学中都会利用到三维技术。三维技术所创造的虚拟立体空间避免了人们为了调研与实验而临时搭建实物建模的时间与成本，而三维技术虚拟空间的可随意修改属性也有利于人们的思路拓展和设计创新，它是高科技智能化的完美体现。
一、三维技术
三维是由一个二维和一个一维叠合在一起形成的，它不同于二维只存在两个方向的交错，三维存在多方向的交错。近些年来我国电力行业能够发展如此迅速，应该归功于智能化与数字化的应用。三维技术就是数字智能化中的一部分。它可以为我们设计虚拟的配电线路方案，帮助设计人员快速的实现设计构思和理念。目前，许多地区的电力公司都开始逐渐采用这种叫做“智能集成化输电线路的三维协同设计技术”。也就是本文主题希望阐述的输电线路设计中应用到的三维技术。
（一）三维技术在输电线路设计中的优势和特点
在三维技术出现之前，传统的输电线路设计大部分采用的是二维CAD技术。由于所设计的影像不存在三维立体效果，技术人员一般会用多个相互关联的二维素材来投射影像制图，最终通过图像表达输电线路的设计构思与具体要求。由于制图相对复杂，所以如果出现新型的输电线路设计理念和线路配置技术时，为了节省时间和成本往往会在原来的设计图上进行一些人工修改从而形成新的设计图。这样做的弊端就是由于修改涂抹而造成的设计效果不直观，并且这种设计表达思维抽象，难于理解，在全手工修改制作的同时，也容易出现错误，影响输电线路工程的效率。
为了避免和减少设计上的瑕疵与成本的消耗，优化输电线路的设计，利用三维技术设计输电线路成为了一个不错的选择。在我国，三维技术已经发展了30余年，在机械、工业、电子、建筑和农业等各个领域都有所应用，并且三维技术产品的设计与生产也达到了一定的水平。所以，以解决传统设计中普遍存在的“错、漏、碰、缺”等问题，三维技术开始正式应用于我国输电线路的设计中。
相比于传统的二维CAD技术，三维技术对于输电线路的设计具有绝对优势。它满足了设计者一直以来的愿望——对施工现场的模拟。这让设计者不用到达实际现场就能够解决许多现实的设计问题。设计者利用虚拟道具在三维技术所创造的虚拟施工场景中进行随意的设置。例如对装置的拆卸、对线路的布设、对施工工艺的选择以及对施工团队人员的宏观配置。目前利用三维设计软件能够实现零件的设计、工程设计图的设计、线路布置和元件装配的设计以及工艺演示的设计等各个设计阶段。最重要的是设计者利用三维技术所模拟出来的设计模型和设计场景最终也能自动生成二维的工程图跃然纸上，可以按照设计者的现实需求实现三维和二维之间的随意转换。另外，三维技术具有很强的后期处理功能，它能够对设计工程图进行质量属性的分析、空间运动的模拟、装配干涉的检查、应力应变的解读和造型外观的渲染。总结来说，三维技术在输电线路设计中具有成像效果直观、简化实验过程、便于设计成果交流、提高设计数据分析和总体设计效率高的特点。相比其他应用来说，更注重输电线路设计思路和实际效果的优化，而且在很大程度上节省了人力、物力和时间成本。
（二）三维技术在输电线路设计中的应用
设计者在对输电线路的施工现场进行三维建模后，三维软件系统就可以生成出最直观的三维工程图。同时三维技术软件可以提供对一些细节的自动处理，比如零部件序号的标注和材料清单的统计，这可以大幅减少设计者的工作量，为工程提前实施节省时间。
三维技术具有很强的调整修正功能，它可以对设计者提前预设的建模进行数据参数的分析和编辑。也可以将提前设计好的零部件建模按照设计者的想法进行任意的自动改变。由于是虚拟过程，所以一些零部件的变动和增减不存在任何实际的物理损耗，设计者可以随意删除和增加零部件的数量及种类，对于三维设计视图中的错误和疏漏也能进行灵活的修改，操作非常简单。总体来说，在输电线路工程前期环节，三维技术为其提供了最大程度的优化，使设计者在设计过程中更加自如和灵活，无论是在思维方面还是操作方面，不但减少了传统中大部分实地操作的工作量，也避免了许多设计差错的发生。
设计者在三维模拟施工现场中可以任意进行距离的测量。距离测量的主要目的是保证输电线路中电气与线路装置之间的安全距离和各种零部件之间的装配关系。例如，输电线路装置的跌落装置与电气之间的空间距离如果设置为300mm。当输电线路从10kv升压至20kv运行时，跌落装置与电气的距离会发生改变，具体应该满足小于340mm的要求。所以为了保证其与电气具备足够的安全距离，就可以采用三维技术对跌落装置的各种参数进行改造。比如加长跌落样板、改变跌落横担的放置或者为跌落下桩头加装绝缘罩等。通过观察改造的虚拟模型，三维软件可以发现跌落装置与电气安装距离在实际环境中存在的缺陷，就可以在施工前对设计进行及时修改，从而提高输电线路供电的安全性和可靠性。
二、输电线路设计中常用的三维技术
（一）可视性GIS地理信息技术
GIS地理信息技术在电力行业中的应用并不为人陌生，它是目前一些地区较为常见的先进地理信息技术。它的一大工作就是为输电线路的设计服务。三维可视化辅助设计系统就是这样一款能够帮助输电线路设计开发的应用软件。输电线路三维可视化辅助设计系统采用了4个层次的软件体系结构，它们分别是负责输电线路三维可视化设计的专业应用层，负责对地形、地质环境、电力器件进行模拟的模拟对象层，负责处理数据关系、空间和属性的数据层以及负责数据交换、传输、共享和前后方通信的的转换通信层。
三维可视化辅助设计系统结构复杂且开发使用费用高昂，但是它具有很高的稳定性、适应性和可扩展性。相对于一般的三维技术软件，可视化辅助设计系统更加开放且运行高效。它能够通过GIS进行地理信息的搜集、监测、分析、传输和记录。它利用高清晰的影像遥感和航空影像技术，取材实地信息资料并回收，辅助设计者进行三维工程设计图的设计与分析。能够提供大量的影响数据也是可视化辅助设计系统最为强大的地方，它代替了人进行野外数据的采集、地图的数字化、摄影测量和地形、气象等自然因素的实地考察工作。是目前输电线路设计中最为智能化的一种三维技术應用。
总结：
三维技术的应用不但提高了输电线路设计的设计效率，也优化了设计的思路，是人类现代科技智慧的体现。在目前越来越讲究效率和现实利益的社会，电力行业设计开发者应该集思广益，设计出更多有助于提高生产效益的辅助应用，来满足输电线路装置的不断进化。三维技术的应用为输电线路的设计提供了更多的可能性，让设计者能够实现更多设计理念的创新。
参考文献：
[1]张瑞永，林致添.输电线路三维可视化辅助设计系统的研究[J].电力勘测设计，2012（1）.
[2]范光甫，朱中耀，蒋荣安等.三维数字化电网解决方案[J].电力勘测设计，2012（1）.
[2]石宏，费晓明，沈恺.三维技术在配电线路设计中的应用[J].湖北师范学院学报，2011（11）.
关键词：三维技术；输电线路设计；二维CAD技术；三维GIS系统；优势
三维技术可以实现全方位的空间感和立体化互动式观察，也可以模拟和解析某项事物的整个过程，是一种能够提供多样性高级辅助分析功能的数码合成技术。目前一些科研工作与教育教学中都会利用到三维技术。三维技术所创造的虚拟立体空间避免了人们为了调研与实验而临时搭建实物建模的时间与成本，而三维技术虚拟空间的可随意修改属性也有利于人们的思路拓展和设计创新，它是高科技智能化的完美体现。
一、三维技术
三维是由一个二维和一个一维叠合在一起形成的，它不同于二维只存在两个方向的交错，三维存在多方向的交错。近些年来我国电力行业能够发展如此迅速，应该归功于智能化与数字化的应用。三维技术就是数字智能化中的一部分。它可以为我们设计虚拟的配电线路方案，帮助设计人员快速的实现设计构思和理念。目前，许多地区的电力公司都开始逐渐采用这种叫做“智能集成化输电线路的三维协同设计技术”。也就是本文主题希望阐述的输电线路设计中应用到的三维技术。
（一）三维技术在输电线路设计中的优势和特点
在三维技术出现之前，传统的输电线路设计大部分采用的是二维CAD技术。由于所设计的影像不存在三维立体效果，技术人员一般会用多个相互关联的二维素材来投射影像制图，最终通过图像表达输电线路的设计构思与具体要求。由于制图相对复杂，所以如果出现新型的输电线路设计理念和线路配置技术时，为了节省时间和成本往往会在原来的设计图上进行一些人工修改从而形成新的设计图。这样做的弊端就是由于修改涂抹而造成的设计效果不直观，并且这种设计表达思维抽象，难于理解，在全手工修改制作的同时，也容易出现错误，影响输电线路工程的效率。
为了避免和减少设计上的瑕疵与成本的消耗，优化输电线路的设计，利用三维技术设计输电线路成为了一个不错的选择。在我国，三维技术已经发展了30余年，在机械、工业、电子、建筑和农业等各个领域都有所应用，并且三维技术产品的设计与生产也达到了一定的水平。所以，以解决传统设计中普遍存在的“错、漏、碰、缺”等问题，三维技术开始正式应用于我国输电线路的设计中。
相比于传统的二维CAD技术，三维技术对于输电线路的设计具有绝对优势。它满足了设计者一直以来的愿望——对施工现场的模拟。这让设计者不用到达实际现场就能够解决许多现实的设计问题。设计者利用虚拟道具在三维技术所创造的虚拟施工场景中进行随意的设置。例如对装置的拆卸、对线路的布设、对施工工艺的选择以及对施工团队人员的宏观配置。目前利用三维设计软件能够实现零件的设计、工程设计图的设计、线路布置和元件装配的设计以及工艺演示的设计等各个设计阶段。最重要的是设计者利用三维技术所模拟出来的设计模型和设计场景最终也能自动生成二维的工程图跃然纸上，可以按照设计者的现实需求实现三维和二维之间的随意转换。另外，三维技术具有很强的后期处理功能，它能够对设计工程图进行质量属性的分析、空间运动的模拟、装配干涉的检查、应力应变的解读和造型外观的渲染。总结来说，三维技术在输电线路设计中具有成像效果直观、简化实验过程、便于设计成果交流、提高设计数据分析和总体设计效率高的特点。相比其他应用来说，更注重输电线路设计思路和实际效果的优化，而且在很大程度上节省了人力、物力和时间成本。
（二）三维技术在输电线路设计中的应用
设计者在对输电线路的施工现场进行三维建模后，三维软件系统就可以生成出最直观的三维工程图。同时三维技术软件可以提供对一些细节的自动处理，比如零部件序号的标注和材料清单的统计，这可以大幅减少设计者的工作量，为工程提前实施节省时间。
三维技术具有很强的调整修正功能，它可以对设计者提前预设的建模进行数据参数的分析和编辑。也可以将提前设计好的零部件建模按照设计者的想法进行任意的自动改变。由于是虚拟过程，所以一些零部件的变动和增减不存在任何实际的物理损耗，设计者可以随意删除和增加零部件的数量及种类，对于三维设计视图中的错误和疏漏也能进行灵活的修改，操作非常简单。总体来说，在输电线路工程前期环节，三维技术为其提供了最大程度的优化，使设计者在设计过程中更加自如和灵活，无论是在思维方面还是操作方面，不但减少了传统中大部分实地操作的工作量，也避免了许多设计差错的发生。
设计者在三维模拟施工现场中可以任意进行距离的测量。距离测量的主要目的是保证输电线路中电气与线路装置之间的安全距离和各种零部件之间的装配关系。例如，输电线路装置的跌落装置与电气之间的空间距离如果设置为300mm。当输电线路从10kv升压至20kv运行时，跌落装置与电气的距离会发生改变，具体应该满足小于340mm的要求。所以为了保证其与电气具备足够的安全距离，就可以采用三维技术对跌落装置的各种参数进行改造。比如加长跌落样板、改变跌落横担的放置或者为跌落下桩头加装绝缘罩等。通过观察改造的虚拟模型，三维软件可以发现跌落装置与电气安装距离在实际环境中存在的缺陷，就可以在施工前对设计进行及时修改，从而提高输电线路供电的安全性和可靠性。
二、输电线路设计中常用的三维技术
（一）可视性GIS地理信息技术
GIS地理信息技术在电力行业中的应用并不为人陌生，它是目前一些地区较为常见的先进地理信息技术。它的一大工作就是为输电线路的设计服务。三维可视化辅助设计系统就是这样一款能够帮助输电线路设计开发的应用软件。输电线路三维可视化辅助设计系统采用了4个层次的软件体系结构，它们分别是负责输电线路三维可视化设计的专业应用层，负责对地形、地质环境、电力器件进行模拟的模拟对象层，负责处理数据关系、空间和属性的数据层以及负责数据交换、传输、共享和前后方通信的的转换通信层。
三维可视化辅助设计系统结构复杂且开发使用费用高昂，但是它具有很高的稳定性、适应性和可扩展性。相对于一般的三维技术软件，可视化辅助设计系统更加开放且运行高效。它能够通过GIS进行地理信息的搜集、监测、分析、传输和记录。它利用高清晰的影像遥感和航空影像技术，取材实地信息资料并回收，辅助设计者进行三维工程设计图的设计与分析。能够提供大量的影响数据也是可视化辅助设计系统最为强大的地方，它代替了人进行野外数据的采集、地图的数字化、摄影测量和地形、气象等自然因素的实地考察工作。是目前输电线路设计中最为智能化的一种三维技术應用。
总结：
三维技术的应用不但提高了输电线路设计的设计效率，也优化了设计的思路，是人类现代科技智慧的体现。在目前越来越讲究效率和现实利益的社会，电力行业设计开发者应该集思广益，设计出更多有助于提高生产效益的辅助应用，来满足输电线路装置的不断进化。三维技术的应用为输电线路的设计提供了更多的可能性，让设计者能够实现更多设计理念的创新。
参考文献：
[1]张瑞永，林致添.输电线路三维可视化辅助设计系统的研究[J].电力勘测设计，2012（1）.
[2]范光甫，朱中耀，蒋荣安等.三维数字化电网解决方案[J].电力勘测设计，2012（1）.
[2]石宏，费晓明，沈恺.三维技术在配电线路设计中的应用[J].湖北师范学院学报，2011（11）.