上海市南電力集團(tuán)有限公司 喻偉軍 上海市南供電設(shè)計(jì)有限公司 翁惠平 王立新 張雷明

針對(duì)營(yíng)銷工程設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)難規(guī)范、設(shè)計(jì)難精確和軟件難操作等痛點(diǎn)，電力設(shè)計(jì)智能平臺(tái)以Surface 平板電腦作為移動(dòng)辦公平臺(tái)，為設(shè)計(jì)人員提供便捷的移動(dòng)式繪圖工具，在現(xiàn)場(chǎng)踏勘的同時(shí)完成設(shè)計(jì)制圖和自動(dòng)化出圖。通過iCAD-M 單機(jī)版工具集成高精度定位設(shè)備，實(shí)現(xiàn)定位插桿設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)效率，減少誤差造成的額外成本。通過iCAD-M 單機(jī)版工具集成標(biāo)準(zhǔn)圖樹部件庫，實(shí)現(xiàn)圖元及關(guān)聯(lián)物料的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。通過設(shè)計(jì)全過程規(guī)范化、智能化和自動(dòng)化功能應(yīng)用，為設(shè)計(jì)人員提供便捷，幫助設(shè)計(jì)人員減負(fù)。

1 項(xiàng)目背景及系統(tǒng)目標(biāo)

上海市南供電設(shè)計(jì)有限公司堅(jiān)決貫徹落實(shí)國(guó)網(wǎng)上海電力關(guān)于優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境的決策部署，建立積極的營(yíng)商環(huán)境。在建立積極的營(yíng)商環(huán)境背景下，管理人員面臨著營(yíng)銷工程項(xiàng)目交付周期短，要求設(shè)計(jì)快速出圖；設(shè)計(jì)制圖受設(shè)計(jì)人員主觀因素影響較大，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一，圖紙難復(fù)用；設(shè)計(jì)圖紙關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)未精準(zhǔn)定位，易造成耗材預(yù)算不準(zhǔn)確，增加項(xiàng)目成本；傳統(tǒng)CAD 設(shè)計(jì)軟件難以適配電力工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員操作不夠便捷、靈活等管理痛點(diǎn)。

針對(duì)以上營(yíng)銷工程設(shè)計(jì)周期端、設(shè)計(jì)難規(guī)范、設(shè)計(jì)難精確、軟件難操作等管理現(xiàn)狀，市南設(shè)計(jì)公司提出了“電力設(shè)計(jì)智能平臺(tái)”的建設(shè)，幫助設(shè)計(jì)人員提升設(shè)計(jì)制圖、出圖、審圖等相關(guān)工作效率，同時(shí)保證設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。本系統(tǒng)適用于任意比例尺和400V 和10kV 電壓等級(jí)的架空送電線路線路桿塔的定位校核工作?！半娏υO(shè)計(jì)智能平臺(tái)”為不加重設(shè)計(jì)人員負(fù)擔(dān)，保證設(shè)計(jì)成果質(zhì)量并提高工作效率，提出以下系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)：

踏勘設(shè)計(jì)同時(shí)完成，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷工程快速出圖。突破信息化手段，搭建移動(dòng)制圖平臺(tái)，從傳統(tǒng)內(nèi)業(yè)制圖轉(zhuǎn)型為現(xiàn)場(chǎng)制圖，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)與繪制平臺(tái)對(duì)接，通過強(qiáng)化踏勘與設(shè)計(jì)同步，縮短營(yíng)銷工程設(shè)計(jì)周期，提升設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)快速出圖；標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化制圖流程，提升設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。通過建立標(biāo)準(zhǔn)化部件庫，實(shí)現(xiàn)制圖要素?cái)?shù)字化管理，規(guī)范化制圖流程，提供標(biāo)準(zhǔn)制圖工具，減少設(shè)計(jì)人員主觀因素的影響，提升設(shè)計(jì)成圖質(zhì)量，以提高設(shè)計(jì)圖紙復(fù)用率，推動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目管控全面深化[1]。

集成高精度定位設(shè)備，減少誤差造成的額外成本?，F(xiàn)場(chǎng)踏勘的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過高精度定位儀自動(dòng)采集，與iCAD-M 平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接，iCAD-M 中自動(dòng)定點(diǎn)標(biāo)記，保證制圖數(shù)據(jù)精準(zhǔn)化，降低人為判斷造成的設(shè)計(jì)誤差，減少項(xiàng)目額外成本，促進(jìn)設(shè)計(jì)提質(zhì)增效；提供便捷的自動(dòng)化制圖工具，幫助設(shè)計(jì)人員減負(fù)?？紤]實(shí)際制圖場(chǎng)景，提供鼠標(biāo)、觸控筆多種操作方式，實(shí)現(xiàn)靈活操作，并依據(jù)設(shè)計(jì)人員制圖經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣，將人工重復(fù)動(dòng)作系統(tǒng)自動(dòng)化，幫助設(shè)計(jì)人員減負(fù)，提高設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理水平。

2 功能特色

擬采用IntelliCAD-M 基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)智能平臺(tái)應(yīng)用工具開發(fā)，以幫助設(shè)計(jì)人員提升設(shè)計(jì)制圖效率，實(shí)現(xiàn)一鍵出圖，縮短成圖周期，以響應(yīng)積極營(yíng)商環(huán)境的建設(shè)要求?！半娏υO(shè)計(jì)智能平臺(tái)”的功能特色包括：平臺(tái)一體化、制圖標(biāo)準(zhǔn)化、制圖精準(zhǔn)化、制圖自動(dòng)化、成圖數(shù)字化、操作便捷化。

平臺(tái)一體化：iCAD-M 工具與設(shè)計(jì)綜合系統(tǒng)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互、與踏勘采集終端設(shè)備數(shù)據(jù)對(duì)接，形成一體化設(shè)計(jì)平臺(tái)；制圖標(biāo)準(zhǔn)化：搭建標(biāo)準(zhǔn)圖樹庫，材料庫與套料庫，建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)制圖流程，提升設(shè)計(jì)成圖質(zhì)量；制圖精準(zhǔn)化：借助高精度定位設(shè)備，對(duì)設(shè)計(jì)圖關(guān)鍵位置點(diǎn)精準(zhǔn)化定位，降低設(shè)計(jì)誤差，提升設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)度；制圖自動(dòng)化：設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化，桿間自動(dòng)掛線，掛線間自動(dòng)批量插桿，物料說明自動(dòng)標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制圖智慧化；成圖數(shù)字化：通過建立標(biāo)準(zhǔn)化圖樹庫，設(shè)計(jì)要素?cái)?shù)據(jù)化存儲(chǔ)，成圖自動(dòng)生成材料清單，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成圖；操作便捷化：搭建鼠標(biāo)、觸控筆兩套操作模式，供設(shè)計(jì)人員靈活選擇，一鍵出圖，實(shí)現(xiàn)快速出圖。

2.1 平臺(tái)一體化

應(yīng)用工具是一個(gè)踏勘采集終端rtk 設(shè)備、iCAD-M 移動(dòng)制圖平臺(tái)與設(shè)計(jì)綜合管理系統(tǒng)集成的一體化平臺(tái)。iCAD-M 設(shè)計(jì)制圖移動(dòng)端獲取終端勘測(cè)數(shù)據(jù)輔助設(shè)計(jì)制圖并存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)信息；iCAD-M設(shè)計(jì)制圖云端與設(shè)計(jì)綜合管理系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)制圖與內(nèi)部管理的融合交互；iCAD-M 設(shè)計(jì)制圖云端與移動(dòng)端的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端現(xiàn)場(chǎng)制圖全流程管理。

2.2 制圖標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)中搭建了標(biāo)準(zhǔn)部件庫，材料庫與套料庫，能建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的設(shè)計(jì)制圖流程，提升設(shè)計(jì)成圖質(zhì)量。

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化部件庫

在iCAD-M 系統(tǒng)云端標(biāo)準(zhǔn)化定位部件分類、屬性及圖例，部件庫以三級(jí)菜單形式展現(xiàn)在移動(dòng)端供設(shè)計(jì)人員選擇，層級(jí)分明，條理清晰，并依據(jù)使用頻率智能化排序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)部件標(biāo)準(zhǔn)化[2]。部件分層級(jí)維護(hù)：部件按三級(jí)目錄統(tǒng)一設(shè)置，層次清晰直觀。部件屬性定義：包含電壓等級(jí)、子專業(yè)、是否為主材等信息，為自動(dòng)生成材料清單、自動(dòng)出圖提供信息化支撐。動(dòng)態(tài)排序：考慮到移動(dòng)端便捷操作的需求，部件庫智能化排序，依據(jù)使用頻率將常用部件展現(xiàn)在菜單頂部，不常用部件收起。

2.2.2 材料庫與套料庫

搭建標(biāo)準(zhǔn)材料庫與套料庫，對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目所用材料與套料數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化管理且支持?jǐn)U展，隨著項(xiàng)目運(yùn)行成熟，材料庫與套料庫也越來越完善，為設(shè)計(jì)制圖信息化、標(biāo)準(zhǔn)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2.3 規(guī)范化制圖流程

2.2.3.1 制圖準(zhǔn)備

圖紙信息。iCAD-M 移動(dòng)端新建圖紙，對(duì)圖紙關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目信息、專業(yè)信息進(jìn)行維護(hù)。新建的項(xiàng)目提供項(xiàng)目信息檔，后續(xù)可選擇歷史已經(jīng)創(chuàng)建過的項(xiàng)目[3]。同時(shí)支持云端設(shè)計(jì)單數(shù)據(jù)同步移動(dòng)端，移動(dòng)端可獲取項(xiàng)目賬號(hào)、項(xiàng)目名稱等項(xiàng)目相關(guān)信息，在IPAD 端繪制前提供項(xiàng)目選擇功能，以保證圖紙與項(xiàng)目進(jìn)行關(guān)聯(lián)，便于云端圖紙信息的統(tǒng)一歸集；底圖導(dǎo)入。繪制圖紙前需要在iCAD-M 端導(dǎo)入底圖，底圖為dxf 標(biāo)準(zhǔn)格式文件，導(dǎo)入后將以底圖為基準(zhǔn)作圖。

圖層設(shè)置。系統(tǒng)繪圖時(shí)支持設(shè)計(jì)人員自行設(shè)置圖層，可在圖層菜單選擇新建圖層，并支持圖層的上移、下移操作，以便底圖關(guān)鍵信息可清晰直觀的展示，尤其在圖紙?jiān)剌^多，標(biāo)注信息復(fù)雜的情況下，圖層的設(shè)置可為設(shè)計(jì)人員的繪制提供便捷[4]；比例尺設(shè)置。比例尺是表示圖上一條線段的長(zhǎng)度與地面相應(yīng)線段的實(shí)際長(zhǎng)度之比，設(shè)計(jì)人員繪制的圖紙比例尺默認(rèn)1：1000，但支持自定義、可配置，保證設(shè)計(jì)制圖方便靈活。

2.2.3.2 設(shè)計(jì)制圖及設(shè)計(jì)出圖

定首尾點(diǎn)。標(biāo)定電源點(diǎn)和接電點(diǎn)位置，必要時(shí)借助勘測(cè)設(shè)備輔助定點(diǎn)，以確定送電通路走向；首位點(diǎn)掛線。首尾點(diǎn)間如直線通路則掛線，如有拐點(diǎn)，設(shè)置中間點(diǎn)位置后點(diǎn)間掛線，確定送點(diǎn)通路；線間插桿。確定電線通路后，在線上依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的檔距插桿，桿只能在線上移動(dòng)，確保桿在直線上；標(biāo)注注釋。線路圖插桿完成后，檢查桿上裝置是否附件完全，桿上綁定的裝置需要標(biāo)注注釋說明；輔助拍照。在圖紙繪制過程中，系統(tǒng)可提供輔助拍照功能，確?，F(xiàn)場(chǎng)照片的隨記掛接，通過照片記錄現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況；設(shè)計(jì)出圖?；谠O(shè)計(jì)制圖自動(dòng)化、成圖數(shù)字化、操作便捷化等功能，實(shí)現(xiàn)繪圖之后自動(dòng)出圖功能。

2.3 制圖精準(zhǔn)化

系統(tǒng)借助高精度定位設(shè)備對(duì)設(shè)計(jì)圖關(guān)鍵位置點(diǎn)精準(zhǔn)化定位，定位儀數(shù)據(jù)與系統(tǒng)通過接口自動(dòng)對(duì)接，并依據(jù)相對(duì)坐標(biāo)位置自動(dòng)換算并定位到設(shè)計(jì)底圖上，設(shè)計(jì)人員可在精準(zhǔn)定位地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能降低設(shè)計(jì)誤差，提升設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)度；高精定位設(shè)備具有以下特點(diǎn)：可穿戴設(shè)備，便攜。體積小、重量輕、便于攜帶，滿足外業(yè)工作場(chǎng)景需求，不會(huì)給設(shè)計(jì)人員帶來額外負(fù)擔(dān)；誤差小，精準(zhǔn)度高。在接入外部差分信號(hào)的狀態(tài)下可達(dá)到厘米級(jí)定位精度，滿足設(shè)計(jì)制圖精準(zhǔn)化需求；操作便捷、續(xù)航持久。一鍵啟動(dòng)，隨時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，續(xù)航持久，滿足連續(xù)、不間斷工作要求；藍(lán)牙傳輸、數(shù)據(jù)互聯(lián)。高精度定位設(shè)備通過藍(lán)牙和移動(dòng)iCAD-M 平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸快，穩(wěn)定性高。

2.4 制圖自動(dòng)化

系統(tǒng)支撐設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化，桿間自動(dòng)掛線，掛線間自動(dòng)批量插桿，物料說明自動(dòng)標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制圖智慧化。

自動(dòng)桿間掛線。系統(tǒng)依據(jù)部件庫定義的電線和電桿的匹配關(guān)系及定義的線形自動(dòng)對(duì)在同一直線的電桿掛線；自動(dòng)批量插桿。提供批量插桿工具，可在首尾桿間的線路上依據(jù)設(shè)定的檔距自動(dòng)批量插桿，設(shè)計(jì)人員可在線路拖拽移動(dòng)桿，以符合實(shí)際情況；自動(dòng)生成注釋。插桿時(shí)系統(tǒng)會(huì)依據(jù)匹配關(guān)系自動(dòng)綁定桿上裝置，設(shè)計(jì)員也可手動(dòng)綁定物料，一鍵即可完成物料說明批注；圖元自動(dòng)適應(yīng)比例尺。圖元大小依據(jù)繪圖比例尺自動(dòng)縮放，確保圖紙的展示效果。

2.5 成圖數(shù)字化

系統(tǒng)通過建立標(biāo)準(zhǔn)化部件庫，設(shè)計(jì)要素?cái)?shù)據(jù)化存儲(chǔ)，成圖自動(dòng)生成材料清單，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成圖：設(shè)計(jì)圖紙桿間元素可按線路通路走向自動(dòng)編號(hào)，通過對(duì)桿間分組可實(shí)現(xiàn)桿件增刪之后的編號(hào)更新；首尾桿間插桿后可自動(dòng)計(jì)算桿與桿間檔距并標(biāo)注在圖紙上，如對(duì)桿件拖拽位移后檔距會(huì)自動(dòng)更新；設(shè)計(jì)完成后可對(duì)設(shè)計(jì)物料、套料統(tǒng)計(jì)成冊(cè)，便于計(jì)算項(xiàng)目概算，數(shù)字化制圖提升了項(xiàng)目信息化管理水平。

2.6 操作便捷化

多觸控方式。系統(tǒng)搭建了鼠標(biāo)、觸控筆兩套操作模式，供設(shè)計(jì)人員靈活選擇，實(shí)現(xiàn)快速便捷的操作模式。包含觸控式選中、縮放、旋轉(zhuǎn)等移動(dòng)式快捷操作功能；拖拽縮放。圖紙可成比例進(jìn)行縮放，以對(duì)設(shè)計(jì)圖局部精細(xì)化繪圖，也便于設(shè)計(jì)人員對(duì)圖紙整體的把控，實(shí)現(xiàn)部件可拖拽，提升繪圖靈活度；批量化操作。為避免設(shè)計(jì)人員重復(fù)操作，系統(tǒng)支持批量化操作方式，如批量插桿，批量綁定物料等，提升設(shè)計(jì)效率。

一鍵出圖?？紤]到移動(dòng)外業(yè)工作場(chǎng)景，系統(tǒng)多以點(diǎn)擊操作為主，設(shè)計(jì)出圖一鍵完成，系統(tǒng)自動(dòng)讀取設(shè)計(jì)圖紙信息，并依據(jù)模板格式自動(dòng)生成圖紙封面、圖紙目錄、工程說明、工作材料清單、線路施工走向圖、電系變更圖等，自動(dòng)填錯(cuò)圖簽信息，提升交互友好度，實(shí)現(xiàn)快速出圖[5]；一鍵拆分與上傳。出圖后系統(tǒng)系統(tǒng)自動(dòng)生成圖紙后打包成壓縮文件，并生成pdf 格式方便打印，可按壓縮包逐個(gè)點(diǎn)擊上傳云端，也可在數(shù)據(jù)交互中批量上傳本地所有的壓縮文件，一鍵操作實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端與云端數(shù)據(jù)同步。

3 建設(shè)成就

“電力設(shè)計(jì)智能平臺(tái)”建設(shè)的直接效益體現(xiàn)在：規(guī)范化設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)部件標(biāo)準(zhǔn)化，提升成圖質(zhì)量；能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙一鍵出圖，有效縮短設(shè)計(jì)周期。對(duì)于0.4kV 工程項(xiàng)目，踏勘、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)由原來的2天縮短為半天，出圖效率提升75%，設(shè)計(jì)審核由原來的1天縮短為半天，審核效率提升50%；對(duì)于10kV工程項(xiàng)目，踏勘、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)由原來的5天縮短為半天，出圖效率提升90%，設(shè)計(jì)審核由原來的2天縮短為半天，審核效率提升75%，項(xiàng)目信息化管理水平顯著提升[6]。

該項(xiàng)目的間接效益體現(xiàn)在：設(shè)計(jì)圖紙的精準(zhǔn)化編制，避免設(shè)計(jì)人員主觀因素的干擾，減低設(shè)計(jì)誤差，減少冗余耗材預(yù)算，進(jìn)而降低項(xiàng)目成本；能夠有效指導(dǎo)設(shè)計(jì)公司建立標(biāo)準(zhǔn)化材料庫、套料庫體系，形成規(guī)范化統(tǒng)一化圖數(shù)集，促進(jìn)設(shè)計(jì)公司知識(shí)成果歸集；提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，有利于建立積極的營(yíng)商環(huán)境, 塑造服務(wù)品牌形象，提高用戶滿意度。

綜上，智能電力互動(dòng)終端系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)于電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有著非常深遠(yuǎn)的影響。因此就要做好智能電力互動(dòng)終端系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，對(duì)于各個(gè)區(qū)域、模塊與結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)、試驗(yàn)，保障整個(gè)系統(tǒng)的安全與可靠。