謝楓，阮勇，劉耀中，周賀，王錦濤

（中國能源建設(shè)集團安徽省電力設(shè)計院有限公司）

1 引言

架空輸電線路是指架設(shè)于地面上的電力線路，主要由絕緣子串、桿塔、導(dǎo)線等結(jié)構(gòu)組成，相比于傳統(tǒng)的地下輸電線路，其建設(shè)成本更低，便于后期維護工作的開展，且工程周期相對較短。為了確保后續(xù)提出的架空輸電線路三維智能算量分析更加全面、準(zhǔn)確，首先要對三維設(shè)計模型顆粒度進行深入了解。

2 基于GIM模型的顆粒度分析

在進行基于GIM 模型的顆粒度分析時需要注意，其主要目的在于實現(xiàn)輸變電工程造價信息、編碼映射規(guī)則的有效梳理，為后續(xù)構(gòu)件解析以及映射提供切實可行的理論依據(jù)。若想確保研究目標(biāo)有效達成需要從以下幾方面進行充分研究。

1）根據(jù)輸變電工程編碼應(yīng)用導(dǎo)則可知

電網(wǎng)工程標(biāo)識系統(tǒng)主要包括：相線系統(tǒng)，由導(dǎo)線絕緣子串和導(dǎo)線組成；跳線系統(tǒng)，由跳線絕緣子串與跳線構(gòu)成；引下線系統(tǒng)，包括電纜引下線和絕緣子串；光纜系統(tǒng)，由架空地線系統(tǒng)、架空相線系統(tǒng)組成；防雷接地系統(tǒng)，包括避雷線系統(tǒng)、屏蔽線系統(tǒng)；監(jiān)測系統(tǒng)，包括線路與監(jiān)測設(shè)備。

2）依照輸變電工程建模規(guī)范可知

導(dǎo)地線建模內(nèi)容以地線、OPGW 以及ADSS 為主；金具建模內(nèi)容則以金具連接、耐張線夾為主；基礎(chǔ)模型，包括巖石基礎(chǔ)、板式基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、直埋式基礎(chǔ)；交叉跨越物模型，以等級公路、林木、地下通信線、架空線路為主。

3）根據(jù)電力假設(shè)工程預(yù)算定額、工程量清單計價準(zhǔn)則可知

需要根據(jù)定額說明進一步整理構(gòu)建類型、費用信息等數(shù)據(jù)；通過研究工程量計算規(guī)則可得出構(gòu)建構(gòu)成量的準(zhǔn)確計算方式；根據(jù)預(yù)規(guī)可進一步得出計算標(biāo)準(zhǔn)、費用性質(zhì)劃分、計價格式以及報表輸出、取費等造價所需信息。

4）以輸變電工程建模規(guī)范中的架空輸電線路作為研究對象可知

輸電線工程GIM文件主要包括.cbm、.fam、.mod等，同時也包括.stl等無法使用參數(shù)化完成描述的文件。其中CBM 文件主要由工程文件清單以及五級系統(tǒng)組成，其中五級系統(tǒng)分別對應(yīng)：FISystem 全線級，具有工程名稱、電壓等級、線路名稱等屬性項；F2System 分段級，具有電壓等級、架設(shè)方式、線路長度、沿線地形比例、氣象條件等屬性項；F3System 耐張段級，包含電壓等級、回路數(shù)、導(dǎo)線分裂數(shù)、起始桿塔編號、材料用量等屬性項；F4System 設(shè)備級，具有塔組、交叉跨越組等屬性項；F5System 子設(shè)備級，包括塔組子設(shè)備、導(dǎo)體組子設(shè)備、交叉跨越子對象等屬性項[1]。

3 技經(jīng)信息需求探究

在進行技經(jīng)需求分析時需要從定額、預(yù)規(guī)等規(guī)范進行著手探究，圍繞工程圖紙對線路與導(dǎo)電部分的構(gòu)建屬性范圍進行探討，掌握技經(jīng)所涉及的造價資料。

根據(jù)實際調(diào)查顯示，當(dāng)前電力定額站頒布的清單規(guī)范主要分為工程量清單計價標(biāo)準(zhǔn)、電力工程預(yù)算定額以及電網(wǎng)工程預(yù)算編制規(guī)定等規(guī)范，在進行業(yè)務(wù)提純后可將相關(guān)業(yè)務(wù)細分為以下七類。即：桿塔，組件范圍以整根式混凝土桿、整根式鋼管桿、角鋼塔、拉線制作及安裝、桿塔標(biāo)志牌為主；接地，組件范圍以接地裝置為主；基礎(chǔ)，組件范圍為底盤安裝、卡盤安裝、裝配式基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)、鋼管樁基礎(chǔ)、基礎(chǔ)防護、護坡及排洪溝砌筑；其他，組件范圍包括排水溝的開挖以及尖峰施工幾面；附件，組件范圍為懸垂串、跳線串、間隔棒、阻尼線、地線金具；導(dǎo)線，地線，組件范圍包括OPGW、ADSS；交叉跨越，組件范圍為鐵路、房屋、林木、架空管道、地下電纜、地下管道、電纜隧道、架空線路。

4 智能算量與交互模式

為了進一步完成架空輸電線路三維智能算量的深入剖析，需要明確智能算量的構(gòu)建思路，完成自動算量規(guī)則的準(zhǔn)確把握，充分認識到智能填補參數(shù)的實際內(nèi)容，實現(xiàn)報表的完整輸出。因此本章節(jié)將以三維設(shè)計數(shù)據(jù)成果的轉(zhuǎn)化作為研究目標(biāo)，保證GIM數(shù)據(jù)、智能數(shù)據(jù)計算得到有效運用，從而完成造價編制。

依照當(dāng)前已知的技經(jīng)模型，將GIM交互規(guī)范、標(biāo)識系統(tǒng)編碼規(guī)范有機結(jié)合，對三維設(shè)計模型格式的文件內(nèi)容進行全面探究，構(gòu)建造價數(shù)據(jù)與設(shè)計信息相互共享的規(guī)則，并充分考慮如何從數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)映射、數(shù)據(jù)對性等角度將數(shù)字化模型準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為造價信息模型[2]。

4.1 線路工程算量規(guī)則

4.1.1 獲取組件參數(shù)

線路工程量的技術(shù)原則整體上與變電工程基本一致，都是利用GIM文件的解析來獲取組件參數(shù)，以此達到高速統(tǒng)計的目的。通過對預(yù)算定額的基本內(nèi)容進行分析可以總結(jié)出線路工程量的業(yè)務(wù)統(tǒng)計范圍以及工程量計算結(jié)構(gòu)，之后對GIM 規(guī)范進行探究可知，三維設(shè)計文件需要依照規(guī)范要求格式完成工程量統(tǒng)計參數(shù)的存儲，要求每層級都與相應(yīng)的參數(shù)范圍一一對照，其中基本關(guān)系主要包括工程編號、工程性質(zhì)以及項目劃分，此類內(nèi)容都被存儲在FISystem全線級文件當(dāng)中，即：設(shè)計階段工程名稱、工程名稱、線路名稱，需要根據(jù)調(diào)度名稱進行確定、工程編號，由建管單位提供、設(shè)計電壓等級、建設(shè)單位、是否有光纖、是否有終端線、是否給電鐵供電線路、是否是同桿并架線路。而特征段的主要內(nèi)容為：電壓等級、是否極接地，1代表是0代表否、架設(shè)方式，主要分為架空，混合與電纜、回路數(shù)、線路長度、架空線路長度、電纜線路長度、電纜線路長度、導(dǎo)線分裂數(shù)、沿線海拔、沿線地形比例、起始變電站編號、終止變電站編號、起始地址。而附件工程則主要包括懸垂串、防震錘等，根據(jù)對三維設(shè)計模型文件數(shù)據(jù)的存儲形式進行分析可知，附件工程通常運用在工程造價參數(shù)的F5子設(shè)備級中，并且子設(shè)備的CBM文件、標(biāo)識與值相對固定，所對應(yīng)的屬性文件需要具有屬性項，而子設(shè)備的空間變換矩陣不包括桿塔的經(jīng)度、緯度、高度。

同時要注意特征段作用在工程相同回路組件當(dāng)中，能夠影響架線的定額統(tǒng)計，并且運輸?shù)匦我矔菇M件材料的耗損率計算準(zhǔn)確性受到干擾。而在輸入裝材數(shù)據(jù)與組件后，需要依照約束條件完成工程量的統(tǒng)計，進一步計算線路工程的實際費用。此外在進行工地運輸?shù)脑O(shè)置時，用戶可以利用運距、運輸方式等參數(shù)的輸入，使軟件根據(jù)內(nèi)置規(guī)則完成運輸定額的統(tǒng)計，從而計算工地運輸費用，要注意工地地形比例只能作為綜合地形增加費的計算手段[3]。

4.1.2 計算規(guī)則

通過研究定額說明規(guī)范，需要進一步梳理線路的組建參數(shù)、工程量計算規(guī)則以及組建類型，并將相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)置在軟件當(dāng)中，以此達到統(tǒng)計線路工程量的目的。

以桿塔工程作為分析對象，桿塔工程的主要內(nèi)容為：塔組建立、拉線制作、鋼環(huán)圈焊接、鋼管桿組立、桿塔標(biāo)志牌安裝、水泥桿封頂?shù)?，需要充分結(jié)合桿塔的工程量計算準(zhǔn)則以及工作范圍進行研究，將桿塔組件進一步劃分為分段式混凝土桿、角鋼塔、鋼管塔、整根式鋼管桿。而鐵塔組可細分為角鋼塔與鋼管塔，兩者都是以t 作為計量單位，其中鐵塔工程量的計算公式為：

鐵塔總質(zhì)量=∑鐵塔所有型鋼+螺栓+腳釘+連板+爬梯的質(zhì)量

而定額則需依照不同的每米塔重以及塔全高進行子目的設(shè)定，其中塔全高主要指鐵塔的最長基礎(chǔ)頂面到塔頭頂?shù)目偢叨?。而每米塔重則代表平均每米的實際重力，其計算公式為：

每米塔重力=鐵塔總重力/塔全高

4.2 編輯模型

以三維信息設(shè)計模型作為工程基礎(chǔ)，導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)識別、構(gòu)件映射，確保三維實體模型能夠?qū)崿F(xiàn)自動構(gòu)建，之后需針對輸入構(gòu)建無法完成識別映射或者不屬于建模范圍內(nèi)的情況進行研究，要求三維設(shè)計算量軟件能夠支持手動添加，實現(xiàn)模型完善，保證造價精準(zhǔn)。

4.3 成果輸出

三維設(shè)計算量軟件需要根據(jù)現(xiàn)有的造價業(yè)務(wù)提供一套詳細的工程編制報表，用于支持預(yù)算、招投標(biāo)等工程的算量成果，并且線路部分需要實現(xiàn)電氣資料提資表、桿塔提資表的導(dǎo)出。

5 未來展望

5.1 工程造價控制

工程造價所涉及的內(nèi)容相對繁多，需要對項目建設(shè)的設(shè)計、實施、結(jié)算進行全過程動態(tài)把控，同時還要在各個建設(shè)階段，使投資主體參與到相關(guān)工作當(dāng)中。

5.2 目標(biāo)控制

由于工程項目本身的建設(shè)周期較長，且投資金額相對較高，具有多次性計價的特點，因此實際工程造價控制目標(biāo)的設(shè)定需要根據(jù)工程的實施狀況進行階段性調(diào)整。比如，投資估算屬于設(shè)計方案的初步控制目標(biāo)，而設(shè)計概算則屬于技術(shù)設(shè)計的控制目標(biāo)。要求工程項目實現(xiàn)各階段控制目標(biāo)的有機相連，實現(xiàn)相互補充與制約，使設(shè)計概算能夠控制設(shè)計預(yù)算，而工程承包合同價則可以有效補充設(shè)計概算。從而形成完善的目標(biāo)控制體系。此外，目標(biāo)是指需要將計劃的合理性、準(zhǔn)確程度與實現(xiàn)的可行性作為前提條件，不可高估冒算，也不可刻意壓低控制目標(biāo)。

5.3 主動控制工程造價

一直以來，人們都會將控制理解成實際情況與預(yù)期結(jié)果的比較，并對出現(xiàn)的偏差進行原因探究，進而糾正誤差。雖然此類方法對于工程造價的全過程把控具有一定意義，但無法使已產(chǎn)生的誤差得到消除，也起不到預(yù)防效果。因此需要對此類方法進行優(yōu)化，將事后糾正轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先防御，采取積極主動地控制方法，切實影響投資決策，避免實際值與預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生偏離。

5.4 技術(shù)與經(jīng)濟結(jié)合

需要將技術(shù)充分運用到實際工作當(dāng)中，需要做好技術(shù)比對、方案評比、經(jīng)濟分析以及效果評估，明確技術(shù)與經(jīng)濟的統(tǒng)一關(guān)系，力求在滿足技術(shù)先進的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)經(jīng)濟合理[4]。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對基于GIM 模型的顆粒度進行分析討論，闡述技經(jīng)信息需求，提出智能算量與交互模式的基本內(nèi)容，以此實現(xiàn)模型解析、確定映射規(guī)則，保證三維設(shè)計文件能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)提取與導(dǎo)入，進一步促進電力企業(yè)的三維信息化建設(shè)。