探析电力设计的智能化发展

关健

国网辽宁阜新供电公司 辽宁阜新 123000

【摘要】智能化的浪潮已经席卷中国大地。论文结合国内现状提出了电力设计由数字化设计阶段向智能化设计阶段发展的概念，根据国内智能化发展的形势提出了分为设计层、管理层、决策层3个层面逐步实现智能化的方案，并对不同层面的实施方案进行了详细的分析和论述。

【关键词】智能化；设计管理；电力设计

1 引言

智能化的概念已经日渐普及，在十多年的数字化和信息化飞速发展的基础上，智能化日益成为下一步发展的目标，小到智能汽车、智能家电，大到智慧社区、智慧城市，都已开始技术探索和经验积累。在电力行业，智能电网、智能电厂也已开始探索和实施，各大发电公司都在智能化电厂项目上进行试点和探索，为智能化电厂的推广应用奠定基础。智能化是发展潮流、是必然趋势，电力设计行业在经历了图板画图到电脑制图再到数字化设计之后，又一次站在了智能化的风口浪尖，谁能把握时代的脉搏、谁能抢占智能化的制高点，谁将成为下个时代的领军者。

2 电力设计智能化概述

智能设计是指应用现代信息技术，采用计算机模拟人类的思维活动，提高计算机的智能水平，从而使计算机能够更多、更好地承担设计过程中各种复杂任务，成为设计人员的重要辅助工具。现在电力设计行业数字化设计经过十多年的发展已经趋于成熟，可视化设计、自动绘图、自动材料统计、碰撞检查、数据检查等功能大大推动了设计的自动化水平，但是仍然需要人工材料设置、人工设备布局、人工管道布置、人工应力分析、人工支吊架设计等等，这些繁复的工作仍然束缚了设计人员的手脚、限制了设计人员的创新能力，设计管理模式仍然沿用了传统手工绘图时的手段，点到点、人对人的模式不仅手续繁琐，而且过程无法精确控制。

电力设计目前存在的这些问题已无法适应新时代智能化的要求，智能化的电厂、智能化的电网、智慧型的社区、智慧型的城市更需要我们通过智能化的设计手段来打造。

对设计型的企业来说要从设计层的智能化（基层）、管理层的智能化（中间层）、决策层的智能化（顶层）3个层面来重新打造设计手段和管理流程。3 设计层的智能化探索。综合国内外关于智能设计的研究现状和发展趋势，智能设计按设计能力可以分为3个层次：常规设计、联想设计和进化设计。

3.1常规设计阶段

这里所谓的常规设计即设计属性、设计进程、设计策略已经规划好，智能系统在推理机制的作用下，调用符号模型(如规则、语义网络、框架等)进行设计，这一方法是将设计问题的求解知识用产生式规则的形式表达出来,从而通过对规则形式的设计知识推理而获得设计问题的解。这是目前电力设计智能化的发展目标，通过规程、规范、法规、法令的数据化驱动设计的自动化和智能化，进一步减少设计人员的工作量。

目前电力行业的三维数字化设计仅仅是设计工具由三维设计软件取代了传统AutoCAD二维绘图软件，设计思想、设计策略没有根本性的转变，仍然是设计人员绘图和出图，三维设计软件是辅助手段。智能化设计则是要在这一阶段彻底改变这一传统的设计思想，一方面要不断总结人的设计经验和方法，提炼出数据化的设计属性、设计进程和设计策略，另一方面要强化规程、规范、法规、法令的数据化，通过强大的数据能力实现程序绘图和出图，人作为控制者进行辅助设计。

3.2联想设计阶段

联想设计目前研究可分为2类：一类是利用工程中已有的设计案例，进行比较，获取现有设计的指导信息，这需要收集大量良好的、可对比的设计案例，对大多数问题是困难的；另一类是利用人工神经网络数值处理能力，从试验数据、计算数据中获得关于设计的隐含知识，以指导设计。

这类设计借助于其他案例和设计数据，实现了对常规设计的一定突破，对电力设计而言可以将以往的工程设计项目作为已有的设计案例，让智能化程序从中不断学习、不断进步，获取工程设计的隐含信息，进而获得相比常规设计阶段更为智能的设计能力，可以提出一些改进方案，甚至是部分优化设计策略。

3.3进化设计阶段

遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和自然进化机制的、高度并行的、随机的、自适应的搜索算法。遗传算法的研究在其基于种群进化的原理上，拓展出进化编程、进化策略等方向，它们并称为进化计算，进化计算使得智能设计拓展到进化设计。

进化设计对环境知识依赖很少，进化过程就是样本的繁殖、交叉和变异等过程，而优良样本的交叉、变异往往是设计创新的源泉。在这一阶段程序真正具有了人的思维模式、学习能力和认知能力，智能化的程序可以创造性的完成设计，设计人的工作就是通过人机交互参与重大决策。

4 管理层的智能化探索

管理系统是设计的重要辅助工具，好的管理可以提升设计的效率和质量，智能化的管理系统也是智能化设计的前提条件，管理层的智能化就是将电力设计企业相关的设计配合、提资、设计资料管理、计划、进度、财务、人事、档案等管理流程全面数字化，并通过智能化的管理策略达到管理的高效、可靠、合理、便捷。对于电力设计企业在实施智能化管理的过程中可以将管理端分为设计管理、业务管理和知识管理三部分来分块实施，最终实现全面的智能化。

4.1设计管理智能化发展

设计管理的概念有很多，但归结于电力行业对电厂设计的管理应该可以分为设计组织管理、设计过程管理、设计辅助系统管理。

设计组织管理是对设计进行管理的基础，要定义好设计人员职责、确定好设计的过程、保证设计的合法合规，在这一基础上合理优化设计过程。针对这一方面的管理智能化应该在职责、过程、合法合规的数字化定义上下功夫，通过数字信息清晰定义出设计过程，为实现全面数字化和智能化管理打下基础，并推动设计的组织过程向更加合理和高效的方向发展。

设计过程管理主要是针对设计中出现的需要单独组织和控制的过程进行管理，例如专业间设计配合、专业提资、设计资料管理等。目前的电力行业设计中还没有一个统一的平台可以提供上述功能的数字化服务，各种繁琐的提资、配合、资料管理都是设计人员面对面的交流，这大大限制了设计过程的流畅性，而且存在诸多的不可控因素，因此现在非常有必要在设计过程数字化和智能化上大力创新发展，实现集成设计配合、提资、资料管理于一体的数字化平台建设。

设计辅助系统管理主要是指服务于设计过程但并不直接影响设计的辅助系统的管理，例如设计计划、设计进度等的管理。虽然这些辅助系统不直接参与设计，但确实是管理者的重要控制手段，好的计划和进度管理可以提高设计企业的管理效率、提高设计工作安排的合理性，从而可以更高效利用人力资源。因此，设计辅助系统的数字化和智能化管理也非常重要，功能完善、便捷可靠、专业高效的智能化设计辅助系统管理会大大提高设计工作安排的合理性。

4.2业务管理智能化发展

业务管理只要是针对除设计管理以外的其他企业运行必须的业务流程管理，例如，财务、人事及档案管理等。业务管理是服务于设计的，智能高效的业务管理可以推动设计企业向更好的方向发展，也是高新技术型企业特色的最好展示。因此，致力于智能化设计管理的同时我们不能忽略智能化业务管理的发展，以数字化财务管理、数字化人力资源管理和数字化档案管理为切入点，逐渐发展和完善智能化的业务管理能力。

5 决策层的智能化探索

决策是企业的一项最重要的工作，需要全面掌握企业和相关行业的动态，传统的经验式决策不仅费时费力，而且出现决策失误的可能性非常高，因此智能化的决策支持系统是智能化的重要组成部分。

决策层的智能化系统就是要收集设计过程中的设计数据和管理数据以及相关行业的动态数据，进行智能化的分析和管理，进行多维的、更为复杂的综合分析和计算，从中发现各种趋势、发现异常情况、得到重要细节、找出内在规律，为设计企业管理者在工作安排、计划管理、业务规划、招投标管理、发展决策等方方面面提供高效智能的智能化服务，为各级领导的决策业务提供切实有效的帮助。

6 结语

设计的智能化发展已不可阻挡，我们要以设计方法学为指导、人工智能技术为实现手段、以数字化设计技术为工具、面向集成智能化，不断发展强化我们的智能化设计能力。但电力设计的智能化不可能一蹴而就，需要我们逐步地积累、不断地向前发展，在不断提高数字化水平的基础上，逐步发展适合行业发展阶段的智能化设计。

参考文献：

[1]温媛媛.电力设计的智能化发展研究[J].住宅与房地产,2020(03):91.

[2]黄永军.电力设计的智能化发展研究[J].工程建设与设计,2018(23):172-174.

[3]温铁明,王壮,申晓慧.电力一次设备的智能化设计及发展探析[J].黑龙江科学,2017,8(21):72-73.