电力设计的智能化发展研究

电力设计的智能化发展研究

吕成乐 张文玲 张钰培 商方岳

华北石油管理局电力分公司 河北任丘 062552

摘要：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。

关键词：智能化；电力设计；设计软件

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。

1电力设计智能化概述

智能设计主要是指利用现代信息技术，通过计算机模拟人们的思维活动，让计算机能够更多、更好地完成设计过程中各种复杂的任务，是现阶段设计人员在制图过程中所使用的重要工具。电力行业使用数字化设计技术进行电力设计已经有十余年的历史，因此数字化的设计技术已趋于成熟，可以完成的工作有自动绘图、可视化设计、碰撞检查、数据检查以及自动材料统计等。虽然大大提高了数字化设计的自动化效率，但是还有很多工作仍然需要人工亲自完成，比如设备布局、材料配置、应力分析、支吊架设计以及管道布置等。这些工作不仅让设计人员承受了很大的工作负担和压力，还影响了设计人员的创造能力和发散性思维。并且这些工作对数据的要求极高，人工绘图的方式难免会产生很多误差，所以无法实现对数据的快速修正及精准控制，对后续工作的开展也造成了一定的影响。因此，为了改善这一现状，应该加快引用智能化设计技术，从而满足新时代的设计智能化要求，智能电网、智能社区以及智能城市的建设都需要以智能化设计为基础。

2设计层的智能化

2.1常规设计

常规设计中的设计属性、设计进程、设计策略已经规划好，智能系统在推理机制的环境下通过调用相关符号模型（如规则、语义网络、框架等）进行设计工作，这种设计方法主要是根据项目的实际需求进行相应配置。目前，电力设计智能化的主要发展方向是实现数据化、智能化及自动化，从而提高工作人员的工作效率。在电力行业中，三维数字化设计的应用工具主要是三维设计软件，其设计思想和策略与传统的二维绘图软件基本相同，是由设计人员依照自己的思路进行绘制，无论二维还是三维设计软件都只是设计工作的辅助工具。智能化设计的出现就是为了改变设计人员在设计阶段的传统思想，利用数据化特有的设计策略、设计属性和设计进程，结合以往设计人员的设计经验，不断创新出新的设计理念和设计方法。在大数据的支持下，设计人员的绘图和出图工作实现质的飞跃，利用新程序、新软件进行绘图和出图工作，将极大地提高设计人员的工作效率和工作质量。

2.2进化设计

生物进化论中提到的遗传算法，是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法广泛应用于生活和工作各个领域，它以种群进化的原理为基础，衍生出的进化编程和进化策略等不同发展方向，因此也称为进化计算，进化计算应用到电气设计可以实现从智能设计到进化设计的过渡。在进化设计阶段，智能程序可以具备与人类一样的思维模式认知能力以及学习能力，因而达到智能化设计、独立自主设计，并具有一定的创造性、创新性。

3电气智能化设计

由于电气智能化设计在现代建筑智能化设计中的重要性和必要性，建筑行业从业者要格外重视电气智能化设计，从全局出发设计出一整套配套方案。在保证安全性和电控性的前提下，切实提高建筑的能源利用率，提高建筑的宜居程度。具体而言，电气智能化设计应该包括以下几个方面。

3.1强电系统。强电系统分为三个主要的组成部分。一是低压供配电系统。按照相关国家标准，低压供电系统应该占据一定空间，且其附近不应该有其他设施。除了必要的弱电管线，不应当有其他占据物。要参考具体的施工环境，合理设计供电箱和供电线路；要合理设计电路闭合和防火隔断，把安全问题放在第一突出的位置上。二是动力设备的设计。在正式安装动力设备之前，有条件的施工单位可以安排模拟实装来考察不同动力设备的具体效能。通过BIM模拟实装，调整动力设备的装配方案，找到最优选择。三是照明系统。对于建筑物来说，不同的使用区域对照明系统的需求也不尽相同。这就需要智能化设计者充分考虑建筑物不同区域、不同功能对电力设计的需要。公共领域如停车场、走廊、电梯中所使用的照明系统，和私人生活领域所需的照明系统，理应差别设计。设计师也要根据不同的需求，选用合适的照明灯具，营造既节约能源又能满足多元化需求的建筑氛围。

3.2弱电部分，分为综合布线系统和建筑设备管理系统。综合布线系统的智能化设计，作为建筑电气智能化设计的基础，相当于整个建筑结构的道路。通过综合布线系统，可以实现建筑中各个组织的连接和数据传递。由于建筑综合布线系统智能化设计的复杂性，布线系统应要事先整理区分好，同时留出一部分设计空间来避免布线过程中出现线路相互干扰的情况。如果出现了线路混合干扰的情况，可能会影响到建筑线路的实际运行效果，降低建筑电气智能化设计的质量。作为电气智能化设计弱电系统中重要一环的建筑设备管理系统，是节省人力最好的手段。通过多层次的数据引擎和电子信息库，把用户所需的各种要求实时传输到下一级电子数据库中。通过电子操控，对居民以及建筑的种种状态进行评估，进行实时服务及数据采集。无线防盗报警系统，一般来说，体积比较小。相比于传统的摄像头监视器，更加便捷且不容易被注意到。用户可以直接将设备贴在窗户上，远程对家中的情况进行监控。一旦有人破窗而入，无线防盗报警系统就会自动发出示警，便于电子系统及时做出反应，减少用户的财产经济损失。

3.3火灾自动报警系统。火灾自动报警系统是保障建筑安全的强心剂。电气智能化设计要对火灾自动报警系统加以改造，确保火灾自动报警实时反应，面对突发火情及时联动防排烟设备。确保火灾自动报警系统能够及时疏散电梯中的人员，切断可能的火源线路。综上所述，电气智能化设计主要包括强电、弱电和火灾报警系统三个主要的系统。需要注意的是，无论是强电还是弱电，其使用周期都至多不过几十年。电气智能化设计不仅能够节约自然资源，还能节省人力。科学合理地保养和维护，可以有效增加电气智能化的使用周期，更好地服务居民和用户，提升建筑的使用体验，大幅降低能源消耗。

4结束语

学习新型的设计方法、利用智能化的管理模式、结合人工智能技术等措施是促进企业智能化发展的有效途径。电力设计的智能化是一个循序渐进的过程，在其发展的过程中，企业和相关个人需要不断积累总结经验以及向管理工作智能化转变。只有在电力设计智能化发展的路上不断实践、不断摸索，才能找到最适合企业发展的智能化设计，从而进一步促进企业的智能化发展。

参考文献：

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[2]李世.电网规划与电力设计对电网安全的影响分析[J].住宅与房地产,2017(9):276.

[3]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.