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2022-11-26
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输电线路三维数字化设计平台建设
摘要：近年来，电力企业都在逐步推动输变电三维数字化建设工作，完成了输
变电工程三维设计系列技术标准，规范了三维数字化软件平台的基本功能。但随
着外部环境的变化及行业的快速发展需要都要求需要对现有的设计模式和手段最
初一定的改变，构建适应新设计模式的输电线路三维数字化设计平台迫在眉睫。
本文就研究并提出输电线路三维数字化设计平台的构建，分析了平台目标、平台
架构设计以及技术框架、主要功能等内容，最后分析了其所具有的效益，希望能
给有关人士提供一些参考内容，以促进输电线路三维数字化设计平台的建设和发
展。
关键词：输电线路；三维数字化；设计平台；建设
1 平台架构的研究
1.1 平台目标
平台设计以集成、兼容、开放为原则，以协同设计业务为需求导向，利用已
经广泛应用的设计手段，采用企业总体架构，集成专业设计软件，开放二次开发
接口，兼容多源数据格式。平台设计引入并逐步转向采用面向服务的架构。在软
件分析的过程当中，采用面向对象分析方法，使用 EA 或 RationalRose 等计算机辅
助软件工程工具；在进行系统设计和建模的过程中，采用面向对象的软件设计方
法，遵守统一建模语言的标准规范。
1.2 平台架构设计
平台的基本技术保障是计算机网络技术和 GIS 技术，利用海量数据技术和软
件框架搭建方法，实现数据库的建设以及系统的建设工作。平台围绕电网设计具
体业务，遵循可扩展性的设计原则。平台分六个层次：基础设施层、数据管理层、
基础软件层、通用组件层、业务服务层以及用户表现层。其中，数据管理层、通
用组件层、业务层以及用户表现层分离，以便于对系统进行扩张。系统架构以及
各层的具体内容如图 1 所示。
图 2 平台技术框架图
3 主要功能的分析
3.1 基础配置的功能
平台的基础功能是二三维 GIS 功能，能在各分辨率影像和数字高程模型
（DEM）上建立的精细化三维场景中，对输电线路等对象进行真实的三维模拟，
以实现三维设计业务功能。
3.2 数据管理的功能
数据管理主要包括勘测、线路、结构等不同专业在工程实施中的设计成果资
料的管理，作为基础数据的矢量数据、地形图、栅格数据和影像数据的管理，还
包括了对输电线路三维业务设计过程中的基础模型、杆塔模型、金具绝缘子串等
通用模型库的管理。
3.3 三维空间的分析
在高精度 DEM 的基础上，分析计算地理对象的位置以及形态特征的空间数据，
提取和传输空间信息。通过空间检索模型、网络分析模型、空间扩散模型、图形
运算模型、统计识别模型等空间计算模型，量算地物、地貌、三维模型的距离、
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