本報(bào)通訊員 徐麗 何強(qiáng) 曹思宇
記者 王琳
工作人員使用AR模型核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 本報(bào)通訊員 徐麗 供圖
碧波蕩漾的資水之上，湖南犬木塘水庫(kù)工程凝結(jié)著衡邵地區(qū)人民對(duì)于“解渴”的向往。
近日，國(guó)務(wù)院確定的172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之一的犬木塘水庫(kù)樞紐工程土建進(jìn)入掃尾階段，4臺(tái)機(jī)組已全部并網(wǎng)發(fā)電，灌區(qū)工程已全面開(kāi)工，庫(kù)區(qū)工程正常施工。水庫(kù)總庫(kù)容約1.4億立方米，灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積113.16萬(wàn)畝，計(jì)劃于2026年6月全面完工。工程完工后，年均可增產(chǎn)糧食1.4億公斤，有效解決70.2萬(wàn)人的用水需求。
犬木塘水庫(kù)工程覆蓋范圍廣，建設(shè)內(nèi)容龐大，參建單位多，施工任務(wù)重，建設(shè)信息多而雜，工程建設(shè)管理和運(yùn)行維護(hù)面臨巨大挑戰(zhàn)，而依托新一代信息化技術(shù)構(gòu)建的全要素?cái)?shù)字化犬木塘水庫(kù)工程是解決該難題的有效手段。
圍繞灌溉、安全、智能三大主題，構(gòu)建犬木塘水庫(kù)工程全要素?cái)?shù)字化映射，全面實(shí)現(xiàn)具有“四預(yù)”(預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案)功能的水資源精準(zhǔn)配置和調(diào)度、水旱災(zāi)害防御、工程安全運(yùn)行管理體系，助力打造行業(yè)內(nèi)引領(lǐng)智慧水利數(shù)字李生工程、行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的雙標(biāo)桿工程。
數(shù)字檔案館可實(shí)現(xiàn)一鍵檢索
過(guò)去，資料零散不成體系，查找資料需要通過(guò)檢索關(guān)鍵字分類查詢。如今，大木塘數(shù)字檔案館可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)檢索工程區(qū)域、建筑物、部位等，快速找到該工程對(duì)象綁定的全部檔案資料。這歸功于工程BIM(建筑信息模型)擁有天然的數(shù)據(jù)匯聚優(yōu)勢(shì)，能夠承載各類工程建設(shè)信息，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)資料歸集管理。
數(shù)字檔案館是在工程竣工BIM模型及三維GIS(地理信息系統(tǒng))的基礎(chǔ)上，按照水利工程建設(shè)項(xiàng)目檔案管理要求建立的完整工程數(shù)字檔案，具備工程模型和工程資料交付管理、歸檔管理、信息檢索等功能，是與實(shí)體工程相一致的犬木塘數(shù)字工程。
打開(kāi)數(shù)字檔案館頁(yè)面，可以看到有使用單位管理、用戶管理、權(quán)限控制、檔案接收、管理和利用等不同功能，能滿足各參建單位、不同級(jí)別用戶的交付使用。
湖南省水利發(fā)展投資有限公司犬木塘水庫(kù)建設(shè)分公司(以下簡(jiǎn)稱犬木塘分公司)技術(shù)質(zhì)量部工程師謝冰清介紹道:“犬木塘數(shù)字檔案館不僅保存著犬木塘水庫(kù)工程的全部檔案，還保存了工程設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段的過(guò)程資料。用戶既可以通過(guò)卷宗分類、文件名或內(nèi)容的關(guān)鍵詞搜索到對(duì)應(yīng)檔案，也能通過(guò)搜索建筑物名稱找到與其相關(guān)的全部檔案，極大提升了檔案的再利用性，不僅能為數(shù)字孿生犬木塘水庫(kù)工程的建設(shè)創(chuàng)造條件，也為后續(xù)的工程運(yùn)行和維護(hù)管理提供便利?！?/p>
基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)體系，犬木塘數(shù)字檔案館還能支持各類結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、模型、資料和文件的整理、存儲(chǔ)和調(diào)用，同時(shí)提供數(shù)據(jù)接口服務(wù)，以滿足不斷擴(kuò)展的應(yīng)用需求。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將BIM模型帶到現(xiàn)場(chǎng)
以往傳統(tǒng)的施工主要依賴圖紙和人員經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定構(gòu)件的位置和安裝方式，很容易因?yàn)閳D紙的解讀和施工環(huán)境的復(fù)雜程度而出現(xiàn)誤差。如今，BIM與AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù))的集成應(yīng)用將工程模型和信息整合后投射到實(shí)際工程區(qū)域，工程設(shè)計(jì)與實(shí)際情況對(duì)比清晰明了，既有助于施工技術(shù)交底和技術(shù)培訓(xùn)，提高施工質(zhì)量，也能減少信息傳達(dá)誤差，提升工程技術(shù)問(wèn)題的處理效率。
AR是在VR(虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù))基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用和人機(jī)交互技術(shù)，它通過(guò)實(shí)時(shí)算法將攝像機(jī)影像的位置及角度與圖像、視頻、3D模型相應(yīng)部位和視角進(jìn)行高精度融合，最終實(shí)現(xiàn)在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。
犬木塘分公司技術(shù)質(zhì)量部部長(zhǎng)打開(kāi) AR管理平臺(tái)，將平板電腦中的BIM模型與剛完成安裝的油水管路對(duì)齊，他說(shuō):“在施工過(guò)程中，我們對(duì)樞紐工程的整體及房?jī)?nèi)部重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域進(jìn)行了BIM建模。通過(guò)AR技術(shù)將BIM模型與實(shí)物進(jìn)行對(duì)照可以很快發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的部位，并及時(shí)通知相關(guān)人員整改。
通過(guò)同時(shí)運(yùn)用BIM+AR技術(shù)，大木塘分公司將BIM模型帶到工程現(xiàn)場(chǎng)，輔助設(shè)計(jì)及施工方案現(xiàn)場(chǎng)落地，為竣工模型提供高精度的校驗(yàn)手段，也為智慧化運(yùn)維提供技術(shù)助力。
虛幻引擎技術(shù)助力模擬洪水演進(jìn)
傳統(tǒng)的三維展示手段在真實(shí)感、交互性和光影效果等方面都差強(qiáng)人意，尤其是無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地模擬出水體運(yùn)動(dòng)，因而無(wú)法模擬洪水演進(jìn)和消退情況。當(dāng)下虛幻引擎技術(shù)通過(guò)多層網(wǎng)格覆蓋，真實(shí)還原水體，實(shí)現(xiàn)與水力學(xué)計(jì)算相一致的河道水流復(fù)雜仿真運(yùn)動(dòng)，模擬真實(shí)的洪水演進(jìn)過(guò)程，助力數(shù)字李生水利工程的最終落地。
虛幻引擎是一款功能強(qiáng)大的三維場(chǎng)景開(kāi)發(fā)引擎。只要將BIM模型、GIS數(shù)據(jù)和實(shí)景模型導(dǎo)入管理平臺(tái)，就可融合搭建成接近真實(shí)的三維場(chǎng)景，通過(guò)預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)生成洪峰演進(jìn)、開(kāi)閘泄洪、水位漲落等過(guò)程，還能通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)真實(shí)反映洪水淹沒(méi)范圍。它擁有高度逼真的渲染系統(tǒng)，能打造出令人驚嘆的視覺(jué)效果，從細(xì)膩的構(gòu)件建模到宏大的場(chǎng)景建模都不在話下，
犬木塘分公司智慧水利項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人呂航說(shuō):“根據(jù)犬木塘水庫(kù)工程的需求結(jié)合虛幻引擎技術(shù)跨平臺(tái)兼容、開(kāi)發(fā)效率高等特點(diǎn)，我們正在開(kāi)發(fā)各類可視化應(yīng)用，持續(xù)推動(dòng)工程精細(xì)化、科學(xué)化管理，為運(yùn)維階段的智慧水利應(yīng)用實(shí)施打牢根基?！?/p>
責(zé)編：陳南松
來(lái)源：中國(guó)水利報(bào)
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