在多數人的印象里,搞工程設計應該是這個樣子:要么伏案畫圖,一張張,一遍遍;要么實地測量,一步步,一寸寸。但如果能夠走進國網山西電力工程數字化技術實驗室,原有的認知一定會被這里先進的工作景象徹底顛覆。
2018年以來,為強化技術支撐,加快轉型發展,全面趕超爭先,在國網山西省電力公司大力支持下,國網山西經濟技術研究院(以下簡稱“山西經研院”)歷經3年時間全面推行數字化設計能力建設,勇攀電網設計新高地,成功打造出具有國內一流水平的工程數字化技術實驗室,為國網山西電力在三維數字化設計方面彎道超車注入了強大動力。
■■突破傳統
“創新進取擔當 干出時代精彩”“突破關鍵技術,創新成果應用,提升服務能力”......走進山西電力工程數字化技術實驗室,一條條醒目的標語映入眼簾,這些標語無一不在強調“創新突破”這一工作要求。的確,沒有創新,不敢突破,就不會有這個工程數字化技術實驗室。
2018年,是史卓鵬擔任山西經研院設計中心主任的第一年,也就是在這一年,山西經研院提出建設工程數字化技術實驗室的設想。這與史卓鵬的想法不謀而合。在史卓鵬看來,山西經研院是2012年成立的新單位,新單位就要有新氣象。尤其是設計中心,只有60多人,要高質量完成各項設計任務,就不能再走老路,就必須突破傳統,用新技術和高起點引領全省電網工程設計整體再上新水平。
項目啟動后,史卓鵬和他的團隊堅持學中干、干中學,鍥而不舍,先后多次到國網經研院實驗室、山西電科院實驗室以及多個其他行業的重點實驗室調研,為方案的制定提供清晰思路。
“工程數字化技術實驗室是山西經研院籌建的首個實驗室項目,無論是數據建立,技術掌握,還是設備安裝使用,對于我們都是全新的挑戰。但大家深知這個項目的重要性和緊迫性,沒有一人喊苦叫累,沒有一人知難而退,硬是以頑強的毅力和拼搏的精神,一步步向前推進。”史卓鵬驕傲地說,“到2021年4月16日,一個包含了四庫建設、三維設計與物資一體化平臺、三維設計與造價一體化平臺、工程數據中心、航飛航測系統和可視化交底系統6方面主要功能的工程數字化技術實驗室基本建成。”
■■初試鋒芒
有了工程數字化技術實驗室這一科技利器加持,山西經研院設計中心的工作真可謂如虎添翼,立竿見影。2019年,共開展500千伏工程設計3項,為此前總和;開展220千伏規模以上設計任務19項,為建院8年來最多;2020年,營業收入較上年同期增長28.61%,利潤較上年同期增長57.84%。
任春光是工程數字化技術實驗室管理員、科技項目負責人,主要從事變電土建和變電三維設計,他對四庫建設感觸頗深:“這四個庫的應用,整體帶動山西電力三維設計能力和水平上臺階。”
任春光詳細介紹了四庫建設的先進性和實用性。變電設備模型庫不僅完全滿足電網建設的數據需求,而且在設計階段就具備運維、檢修方面的數據支撐。鐵塔庫涵蓋了35千伏到500千伏的省內大約90%鐵塔的覆蓋率,還結合山西地理和氣象條件對鐵塔力學計算進行本土化修正,解決了系統內單位不會算塔,只能套塔的問題。土建基礎庫將省內常用基礎形式進行標準化設計,在模型中增加水泥、鋼筋等材料數據,為后續直接提取工程概預算提供條件。7個通用實施方案的整站模型庫能夠在設計階段直接提取使用,極大地節省設計時間。
2019—2020年,實驗室各功能先后在10多項工程中使用,效果十分突出。其中在太谷北220千伏輸變電工程設計過程中,設計人員依托實驗室開展了全專業施工圖深度正向三維設計,精細度遠超國網要求,成為國網公司首個華北五省三維觀摩審查項目,得到審查專家一致好評。在河津西220千伏輸變電工程線路路徑選擇過程中,設計人員依托實驗室航飛航測系統開展了選線定位,通過與現場踏勘選線對比,準確率達到95%以上,且用時縮短90%。在平右220千伏輸變電工程物料報送及施工圖預算編制階段,通過設計物資及造價一體化系統,在3天內就完成了物料統計及預算編制,較常規至少提前5天以上。
■■大展身手
從2021年開始,工程數字化技術實驗室又制定出三年專項科技規劃,開啟了新一輪技術攻堅。
兩年來,工程數字化技術實驗室又新增重要功能6項,包括集合三維四庫,三維設計與施工招標清單編制一體化平臺,充氣護壁裝置,智能斷面輔助模塊,山西省電網工程數字化管理平臺,智慧選線系統等。這些功能對于完善和升級系統、提升設計質量效率發揮了新的更大作用。
這些新技術新改進在實際應用中取得了顯著成效,進一步鞏固了山西電力工程數字化技術實驗室在全行業的領先位置。統計顯示,輸變電三維數字化模型數據庫技術平臺上線以來,先后有各網省公司和兄弟單位200余人來實驗室觀摩學習,山西公司系統各地市設計單位累計使用三維四庫共5775次,共下載使用各類三維模型969個,通用設計方案利用率達到95%,工程數字化成果移交準確度得到大幅提升,移交準確率由30%提升至85%。三維設計與施工招標清單編制一體化平臺在運城翟店220千伏輸變電過程中運用,提升了施工招標清單編報效率。智能斷面及二次智能設計系統在10余項工程設計中均有運用。山西省電網工程數字化管理平臺目前已收集整理全省各階段工程280余項。造價物資一體化系統在30多個項目上試點應用,物資需求計劃的報送以及概算預算的編制平均由10天減少到2天,而且準確度大大提升。