謝楓，阮勇，劉耀中，周賀，王錦濤

（中國能源建設(shè)集團(tuán)安徽省電力設(shè)計(jì)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(hù)工作的開展，且工程周期相對(duì)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(duì)三維設(shè)計(jì)模型顆粒度進(jìn)行深入了解。

2 基于GIM模型的顆粒度分析

在進(jìn)行基于GIM 模型的顆粒度分析時(shí)需要注意，其主要目的在于實(shí)現(xiàn)輸變電工程造價(jià)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(shí)可行的理論依據(jù)。若想確保研究目標(biāo)有效達(dá)成需要從以下幾方面進(jìn)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(shí)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(cè)系統(tǒng)，包括線路與監(jiān)測(cè)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(jí)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(jì)價(jià)準(zhǔn)則可知

需要根據(jù)定額說明進(jìn)一步整理構(gòu)建類型、費(fèi)用信息等數(shù)據(jù)；通過研究工程量計(jì)算規(guī)則可得出構(gòu)建構(gòu)成量的準(zhǔn)確計(jì)算方式；根據(jù)預(yù)規(guī)可進(jìn)一步得出計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、費(fèi)用性質(zhì)劃分、計(jì)價(jià)格式以及報(bào)表輸出、取費(fèi)等造價(jià)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(duì)象可知

輸電線工程GIM文件主要包括.cbm、.fam、.mod等，同時(shí)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(jí)系統(tǒng)組成，其中五級(jí)系統(tǒng)分別對(duì)應(yīng)：FISystem 全線級(jí)，具有工程名稱、電壓等級(jí)、線路名稱等屬性項(xiàng)；F2System 分段級(jí)，具有電壓等級(jí)、架設(shè)方式、線路長(zhǎng)度、沿線地形比例、氣象條件等屬性項(xiàng)；F3System 耐張段級(jí)，包含電壓等級(jí)、回路數(shù)、導(dǎo)線分裂數(shù)、起始桿塔編號(hào)、材料用量等屬性項(xiàng)；F4System 設(shè)備級(jí)，具有塔組、交叉跨越組等屬性項(xiàng)；F5System 子設(shè)備級(jí)，包括塔組子設(shè)備、導(dǎo)體組子設(shè)備、交叉跨越子對(duì)象等屬性項(xiàng)[1]。

3 技經(jīng)信息需求探究

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

根據(jù)實(shí)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(jì)價(jià)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(jìn)行業(yè)務(wù)提純后可將相關(guān)業(yè)務(wù)細(xì)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(hù)、護(hù)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(jìn)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(dòng)算量規(guī)則的準(zhǔn)確把握，充分認(rèn)識(shí)到智能填補(bǔ)參數(shù)的實(shí)際內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的完整輸出。因此本章節(jié)將以三維設(shè)計(jì)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(jì)算得到有效運(yùn)用，從而完成造價(jià)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(shí)系統(tǒng)編碼規(guī)范有機(jī)結(jié)合，對(duì)三維設(shè)計(jì)模型格式的文件內(nèi)容進(jìn)行全面探究，構(gòu)建造價(jià)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)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(duì)性等角度將數(shù)字化模型準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為造價(jià)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(dá)到高速統(tǒng)計(jì)的目的。通過對(duì)預(yù)算定額的基本內(nèi)容進(jìn)行分析可以總結(jié)出線路工程量的業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)范圍以及工程量計(jì)算結(jié)構(gòu)，之后對(duì)GIM 規(guī)范進(jìn)行探究可知，三維設(shè)計(jì)文件需要依照規(guī)范要求格式完成工程量統(tǒng)計(jì)參數(shù)的存儲(chǔ)，要求每層級(jí)都與相應(yīng)的參數(shù)范圍一一對(duì)照，其中基本關(guān)系主要包括工程編號(hào)、工程性質(zhì)以及項(xiàng)目劃分，此類內(nèi)容都被存儲(chǔ)在FISystem全線級(jí)文件當(dāng)中，即：設(shè)計(jì)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(jìn)行確定、工程編號(hào)，由建管單位提供、設(shè)計(jì)電壓等級(jí)、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(jí)、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(zhǎng)度、架空線路長(zhǎng)度、電纜線路長(zhǎng)度、電纜線路長(zhǎng)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(hào)、終止變電站編號(hào)、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(duì)三維設(shè)計(jì)模型文件數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式進(jìn)行分析可知，附件工程通常運(yùn)用在工程造價(jià)參數(shù)的F5子設(shè)備級(jí)中，并且子設(shè)備的CBM文件、標(biāo)識(shí)與值相對(duì)固定，所對(duì)應(yīng)的屬性文件需要具有屬性項(xiàng)，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(shí)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(jì)，并且運(yùn)輸?shù)匦我矔?huì)使組件材料的耗損率計(jì)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(jì)，進(jìn)一步計(jì)算線路工程的實(shí)際費(fèi)用。此外在進(jìn)行工地運(yùn)輸?shù)脑O(shè)置時(shí)，用戶可以利用運(yùn)距、運(yùn)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(yùn)輸定額的統(tǒng)計(jì)，從而計(jì)算工地運(yùn)輸費(fèi)用，要注意工地地形比例只能作為綜合地形增加費(fèi)的計(jì)算手段[3]。

4.1.2 計(jì)算規(guī)則

通過研究定額說明規(guī)范，需要進(jìn)一步梳理線路的組建參數(shù)、工程量計(jì)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(dá)到統(tǒng)計(jì)線路工程量的目的。

以桿塔工程作為分析對(duì)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(jì)算準(zhǔn)則以及工作范圍進(jìn)行研究，將桿塔組件進(jìn)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(xì)分為角鋼塔與鋼管塔，兩者都是以t 作為計(jì)量單位，其中鐵塔工程量的計(jì)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(jìn)行子目的設(shè)定，其中塔全高主要指鐵塔的最長(zhǎng)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(shí)際重力，其計(jì)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(jì)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(shí)別、構(gòu)件映射，確保三維實(shí)體模型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)構(gòu)建，之后需針對(duì)輸入構(gòu)建無法完成識(shí)別映射或者不屬于建模范圍內(nèi)的情況進(jìn)行研究，要求三維設(shè)計(jì)算量軟件能夠支持手動(dòng)添加，實(shí)現(xiàn)模型完善，保證造價(jià)精準(zhǔn)。

4.3 成果輸出

三維設(shè)計(jì)算量軟件需要根據(jù)現(xiàn)有的造價(jià)業(yè)務(wù)提供一套詳細(xì)的工程編制報(bào)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(shí)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(jià)控制

工程造價(jià)所涉及的內(nèi)容相對(duì)繁多，需要對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、結(jié)算進(jìn)行全過程動(dòng)態(tài)把控，同時(shí)還要在各個(gè)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(xiàng)目本身的建設(shè)周期較長(zhǎng)，且投資金額相對(duì)較高，具有多次性計(jì)價(jià)的特點(diǎn)，因此實(shí)際工程造價(jià)控制目標(biāo)的設(shè)定需要根據(jù)工程的實(shí)施狀況進(jìn)行階段性調(diào)整。比如，投資估算屬于設(shè)計(jì)方案的初步控制目標(biāo)，而設(shè)計(jì)概算則屬于技術(shù)設(shè)計(jì)的控制目標(biāo)。要求工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)各階段控制目標(biāo)的有機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充與制約，使設(shè)計(jì)概算能夠控制設(shè)計(jì)預(yù)算，而工程承包合同價(jià)則可以有效補(bǔ)充設(shè)計(jì)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(jì)劃的合理性、準(zhǔn)確程度與實(shí)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(dòng)控制工程造價(jià)

一直以來，人們都會(huì)將控制理解成實(shí)際情況與預(yù)期結(jié)果的比較，并對(duì)出現(xiàn)的偏差進(jìn)行原因探究，進(jìn)而糾正誤差。雖然此類方法對(duì)于工程造價(jià)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(duì)此類方法進(jìn)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(dòng)地控制方法，切實(shí)影響投資決策，避免實(shí)際值與預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生偏離。

5.4 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合

需要將技術(shù)充分運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中，需要做好技術(shù)比對(duì)、方案評(píng)比、經(jīng)濟(jì)分析以及效果評(píng)估，明確技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一關(guān)系，力求在滿足技術(shù)先進(jìn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理[4]。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)基于GIM 模型的顆粒度進(jìn)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(shí)現(xiàn)模型解析、確定映射規(guī)則，保證三維設(shè)計(jì)文件能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)提取與導(dǎo)入，進(jìn)一步促進(jìn)電力企業(yè)的三維信息化建設(shè)。