科技日报记者 王禹涵
在陕西送变电工程有限公司的办公室里，技术人员点击鼠标，屏幕上便呈现出跨黄河输电线路的三维实景模型，铁塔、导线、地形一目了然。检修人员无需再反复奔赴现场勘察，坐在工位上就能完成方案推演。
这一幕的背后，是一项叫作3D高斯建模的技术。它正在改变电网一线员工干活的方式——从跑现场、看图纸，变成在三维模型上做推演。今年5月，这项技术将直接接入电网业务系统，实现数据互通。
给电网拍“超高清立体照片”
“它就像给项目现场拍了一张超高清立体照片。”该公司电网运行专责张凯华这样向记者解释3D高斯建模的原理。通过采集现场实景数据，把零散的地形、建筑、河流等信息拼接成一个1:1还原的三维数字模型，没有视角盲区，可以360度查看现场每一处细节。
2024年6月，陕西送变电工程有限公司引入这项技术，目标是搭建输电业务的三维数字底座，同时解决基建策划、技术交底、现场勘察等环节的实际痛点。
早期团队尝试用垂起拍摄方式采集数据，结果模型出现断点，没法实际使用。“高斯模型的研究积累是一个量变引起质变的过程。”张凯华说。后来，团队摸索出360度环绕数据采集方式，模型精度大幅提升。经过一年努力，陕西送变电公司在这项技术上的应用水平，已经走在全国电力行业前列。
相比传统倾斜摄影、激光点云建模，3D高斯建模优势明显：模型细节保真度提升40%，存储体积压缩60%，动态加载速度提高5倍，兼具毫米级重建精度和实时渲染能力。
以检修交底为例。过去，检修人员拿着纸质资料，得反复看视频、照片，才能摸清风险点。“现在有了高斯模型，现场可以直接看到三维画面，在模型上模拟作业、查看危险点和风险点。”输电运检二分司副经理张立说。
数字化转型改变作业方式
以750千伏宝汉输电工程为例。工程跨越嘉陵江源头河流，施工环境比较复杂。用高斯建模精准还原现场后，前期勘测周期从15天缩短到5天，成本降低了20万元。
“以前做这种高危跨域项目，作业人员得顶着酷暑严寒一次次跑现场，徒步勘测既费时又费力，安全风险也不小。”张凯华说。现在用3D高斯建模，能完整还原地形、河流、交通状况和周边设施，在模型上就能完成距离测量和施工流程模拟，从源头上规避了安全风险。
这项技术还带来了两个转变：一是从“事后修”变“事前防”，二是从“看图纸”变“看实景”。通过“手持SLAM+无人机”空地融合的数据采集方式，团队搭建起涵盖杆塔、导线、植被和建筑物的三维输电走廊。作业人员可以在模型上精准测算树障、交叉跨越物的净空距离，隐患识别效率明显提升，同时形成了三维输电线路运行台账。模型精度达到厘米级，能清楚看到绝缘子串、金具、设备标识这些细小的部件。运维人员在办公室里就能完成远程巡检，遇到突发故障，可以直接调出模型做抢修规划，应急响应速度和精准度都大大提高。
截至目前，陕西送变电工程有限公司已完成4条线路、15公里的三维数据台账建设，并进行了7次三维数字交底。今年5月技术升级后，模型将接入地理信息系统，与杆塔、线路等业务数据叠加融合。“我们将继续推动3D高斯建模与输电全链条深度融合，打造电网数字化转型的标杆。”该公司机械化推广中心主任段新生表示，今年将启动新一轮数字化建设，进一步扩大该模型的技术应用范围。
网友评论
