輸變電工程三維設計資料及歸檔實踐
時間:2022-03-09 09:12:39
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隨著三維設計技術在電網(wǎng)建設項目中的廣泛應用,三維設計資料如何歸檔保存、提供利用成為檔案部門面臨的重點和難點問題。國網(wǎng)江蘇省電力有限公司(以下簡稱“國網(wǎng)江蘇電力”)高度重視檔案管理工作,率先開展了輸變電工程三維設計資料歸檔研究和探索實踐,取得了顯著成效。
立項研究
三維設計資料與傳統(tǒng)的文書、會計等紙質(zhì)文件不同,在歸檔管理過程中面臨著歸檔內(nèi)容不明確、存儲和瀏覽利用要求高等問題。為了解決這些歸檔和利用難題,國網(wǎng)江蘇電力辦公室立項開展了三維設計資料歸檔研究工作,并引入專業(yè)研究團隊開展典型單位現(xiàn)狀調(diào)研。通過不斷深入研究,在三維設計資料的歸檔范圍、歸檔方式、保管和利用模式等方面取得一定突破,具體情況如下:1.明確三維設計資料歸檔范圍及內(nèi)容根據(jù)國家電網(wǎng)有限公司管理規(guī)定,三維設計資料統(tǒng)一采用GIM文件格式進行管理,但因其高度封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不可見性等特點,需對其歸檔內(nèi)容進行詳細研究。對此,國網(wǎng)江蘇電力在深入研究三維設計資料產(chǎn)生過程及利用價值的基礎上,結(jié)合《國家電網(wǎng)有限公司輸變電工程數(shù)字化移交技術導則》,確定了三維設計資料應歸檔保存的具體范圍。以35千伏變電站(換流站)工程為例,主要歸檔的是各設計階段(初步設計、施工圖設計、竣工圖編制三個階段)產(chǎn)生的工程地理信息數(shù)據(jù)、三維設計模型、文檔資料、裝配模型和原始工程數(shù)據(jù)等。三維設計資料歸檔范圍及內(nèi)容的明確,為后期順利開展歸檔工作提供了參考和指導。2.研究論證三維設計資料歸檔方式按照國家電網(wǎng)基建部《國家電網(wǎng)有限公司關于全面應用輸變電工程三維設計及建設工程數(shù)據(jù)中心的意見》要求,目前,各設計院已將完成的三維設計資料移交數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心。據(jù)初步統(tǒng)計,數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心已接收600余個工程項目的三維設計資料。針對這種管理現(xiàn)狀,國網(wǎng)江蘇電力辦公室提出了三種三維設計資料歸檔方式,對比研究結(jié)果如下:一是按照電網(wǎng)建設項目檔案傳統(tǒng)的管理方式,要求各設計院按照檔案歸檔要求,將三維設計資料提交建設管理單位進行歸檔保存;二是采用和經(jīng)研院數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心集成的方式,對三維設計資料進行邏輯歸檔(即條目信息歸檔管理,電子檔案本身還保存在數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心),對于后期利用采用數(shù)據(jù)訪問的方式調(diào)取服務;三是系統(tǒng)集成后,將三維設計資料在線歸入數(shù)字檔案館系統(tǒng)。通過對歸檔流程的分析和論證,發(fā)現(xiàn)第一種方案會使設計院重復工作,歸檔效率較低;第二種方案,相對簡易,但是不符合檔案歸檔管理要求,且安全隱患較大;第三種方案,雖然對檔案部門存儲和利用要求較高,但也是最佳管理方案。3.技術驗證文件保管及利用模式為了實現(xiàn)三維設計資料歸檔保存、提供利用的管理目標,國網(wǎng)江蘇電力對三維設計資料的保管和利用進行了技術驗證。在保管方面,針對三維設計模型存儲空間較大的特點,國網(wǎng)江蘇電力對三維設計資料分布式存儲在數(shù)字檔案館系統(tǒng)中的保存方案進行了成功驗證,同時攻克技術難關,解決了歸檔數(shù)據(jù)可用性、可靠性和一致性等問題;在利用方面,國網(wǎng)江蘇電力驗證了數(shù)字檔案館系統(tǒng)在線解析GIM模型的可行性,從而為利用人員提供在線瀏覽及利用功能。除此之外,對便捷化利用方式進行了研究,即將不必要的數(shù)據(jù)進行簡化壓縮,減小數(shù)據(jù)量,來實現(xiàn)快速瀏覽。在線利用模式的成功驗證,為后期三維設計資料的開發(fā)利用奠定了堅實的基礎。
工作實踐
通過上述研究成果,國網(wǎng)江蘇電力辦公室加強頂層設計,統(tǒng)籌規(guī)劃,以“應歸盡歸”為目標,通過建立歸檔工作機制、完善相應標準規(guī)范、打通在線歸檔通道、完善數(shù)字檔案館功能和開展三維設計資料深化應用等措施,實現(xiàn)了三維設計資料歸檔管理和高效利用,具體實踐如下:1.建立歸檔工作機制三維設計資料主體多元、來源分散、種類載體多樣的特點對歸檔工作提出了更高的要求。為此,國網(wǎng)江蘇電力搭建了由國網(wǎng)江蘇電力辦公室統(tǒng)一領導,地市公司辦公室、國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院、各設計單位具體負責的三維設計資料收集歸檔的網(wǎng)絡體系。其中,國網(wǎng)江蘇電力辦公室負責三維設計資料歸檔工作總體指導和把控,對地市公司辦公室、國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院等單位三維設計資料歸檔工作執(zhí)行和管理情況進行監(jiān)督和檢查;地市公司辦公室作為歸口管理部門,負責資料移交歸檔后的電子歸檔和提供三維設計檔案的利用服務,并對檔案收集單位的工作進行必要指導;國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院作為中間橋梁,負責督促各設計單位按時移交,并按照檔案部門要求進行初步檢查,主要對三維設計資料的存儲結(jié)構(gòu)、格式及命名規(guī)則進行規(guī)范性審核,不符合要求退回整改,直到達標;設計單位按照明確的歸檔范圍、歸檔信息及內(nèi)容,負責收集工作中產(chǎn)生的三維設計資料,并按照要求整理,在項目竣工驗收的3個月內(nèi),將產(chǎn)生的三維設計資料及時移交給經(jīng)研院。各單位通力合作、內(nèi)外協(xié)調(diào),為保障三維設計資料歸檔質(zhì)量奠定堅實基礎。2.完善相應標準規(guī)范健全的制度體系是三維設計資料歸檔的重要依據(jù)。為進一步明確輸變電工程三維設計資料收集的范圍及內(nèi)容,國網(wǎng)江蘇電力基于國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院、國網(wǎng)南京設計院調(diào)研結(jié)果,結(jié)合檔案工作歸檔要求和管理辦法,對三維設計資料進行了梳理,形成了《輸變電工程三維設計資料歸檔范圍及保管期限表》。并根據(jù)三維設計資料從形成到歸檔利用全流程提出了具體的實施步驟,編制了《輸變電工程三維設計資料歸檔操作指南》。其中包含了工作組織、歸檔內(nèi)容、歸檔方式、整編規(guī)則及利用模式等,為各單位開展三維設計資料歸檔提供了指導。3.打通在線歸檔通道針對三維設計文件存儲在數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心統(tǒng)一管理,而檔案則由數(shù)字檔案館系統(tǒng)集中管理的現(xiàn)狀,國網(wǎng)江蘇電力從內(nèi)容需求、管理模式、管理流程等不同維度,對兩個平臺系統(tǒng)架構(gòu)、技術路線等進行內(nèi)容分析,通過Webservice接口將數(shù)字化電網(wǎng)工程交付中心與數(shù)字檔案館系統(tǒng)進行集成,打通數(shù)據(jù)壁壘,通過數(shù)據(jù)抓取、數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)集成等,實現(xiàn)了輸變電工程三維設計資料在線歸檔。同時,利用https協(xié)議保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋C苄裕凑针娮訖n案的“四性”檢測要求,結(jié)合RSA非對稱加密算法,對三維設計資料歸檔的真實性、完整性、可用性和安全性進行了檢測。實現(xiàn)了三維設計資料歸檔率100%、準確率100%,“四性”檢測合格率100%,保證了工程三維設計資料歸檔的齊全、準確、規(guī)范、真實。4.完善數(shù)字檔案館功能為滿足輸變電工程三維設計資料在線歸檔管理需要,國網(wǎng)江蘇電力對數(shù)字檔案館系統(tǒng)相關功能進行了改造。一是開發(fā)數(shù)據(jù)收集相關功能,數(shù)字檔案館系統(tǒng)既可以定期自動抓取GIM文件格式的三維設計成果,也可以主動歸入,實現(xiàn)三維設計資料的在線歸入;同時也支持手動錄入和數(shù)據(jù)導入。二是完善系統(tǒng)相關管理功能。定制三維設計資料分類表,使歸檔文件能夠按照全宗級、項目級、案卷級歸屬關系,實現(xiàn)三維設計歸檔文件智能整編。三是增加在線利用功能,為了降低對計算機硬件和系統(tǒng)軟件的要求,方便一線人員瀏覽查看,國網(wǎng)江蘇電力進一步完善數(shù)字檔案館系統(tǒng)功能,主要包括權限模型、在線解析展示、在線監(jiān)控等。權限模型是指三維設計模型的利用,根據(jù)利用人員的身份進行區(qū)分和控制;在線解析展示是通過在線解析GIM文件格式,實現(xiàn)三維設計模型在線瀏覽功能,從而解決三維設計模型利用要求高、利用難的問題,進一步增強檔案的服務能力;在線監(jiān)控是對各單位三維設計歸檔情況進行統(tǒng)計和監(jiān)督。5.開展三維設計資料深化應用相對二維設計圖,三維設計模型在優(yōu)化布置、避免碰撞等方面具有較高的利用價值。國網(wǎng)江蘇電力基于自身豐富的三維設計資料,充分應用大數(shù)據(jù)、AI技術等,開展了輸變電工程三維設計資料深化應用實踐,使其更好地支撐數(shù)字孿生電站建設。具體措施為:國網(wǎng)江蘇電力參照《輸變電工程三維設計建模規(guī)范》中的設施設備分類結(jié)構(gòu),將輸變電工程中主變壓器、組合電器、電力電容器、隔離開關等設備的數(shù)字化模型進行標準化管理。通過物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等各類數(shù)字技術手段,在虛擬空間中建立三維數(shù)字化模型數(shù)據(jù)庫,形成可復制、轉(zhuǎn)移、修改、刪除的數(shù)字鏡像。三維設計人員可在虛擬的三維數(shù)字空間修改部件或產(chǎn)品的每一處尺寸和裝配關系。這種利用方式使得設計人員對幾何結(jié)構(gòu)和裝配可行性的驗證工作效率大幅度提高,減少了迭代過程中物理樣機的制造次數(shù)、時間,降低了設計成本,推進了數(shù)字技術與傳統(tǒng)電網(wǎng)深度融合發(fā)展,為率先基本建成具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和“強富美高”新江蘇貢獻了檔案力量。
作者:馬生坤 陳莉 余冠霖