合肥三维GIS_gis应用

针对高速铁路的GIS高压设备维保方式的研究

气体绝缘组合电器设备(Gas Insulated Switchgear),简称GIS高压开关柜，主要为母线、断路器、电流互感器(简称TA或CT)、电压互感器(简称TV或PT)、隔离开关、避雷器和电缆接头插座等设备的组合体，这些设备全部或绝大部分封闭在金属外壳内，并在其内部充有绝缘性能和灭弧性能都极其优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，故也称为SF6全封闭组合高压开关柜。GIS高压开关柜自上世纪60年代研发成功并应用以来，已广泛运行于世界各地和各个领域。与常规变电站的设备相比，GIS高压开关柜的优点在于结构紧凑、节约空间、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强和后期维护量小，设计寿命一般来说主要部件的维修周期大于20年，因此现已广泛地使用在中国高速铁路牵引供电系统中的10 kv 、27.5 kv或2x27.5 kv供电制式中，下图为某GIS高压开关柜附件连接示意图。本文分析对象即某高铁线路全部采用GIS高压开关柜模式，自2011年开通运营以来，GIS高压开关柜总体故障率不高，但于2018年底发生了两起因电压互感器烧毁造成GIS高压开关柜损伤的事件，笔者在下文中对此两起故障进行详细分析并给出相应的预防建议。

智慧管廊三维渲染实现方案 

随着BIM和3DGIS技术的大力发展，建筑模型的复杂度与构件数量呈几何倍数增长，其中管廊复杂网格是影响模型轻量化和在线渲染速率的一个关键性问题。为有效减少管廊复杂网格模型的数据量及复杂度，本文针对一般圆柱体形管廊，复杂网格的弯管管廊模型及中空管廊网格模型，提出了一套轻量级参数化算法。该算法对场景中的管廊模型进行参数化重绘并辅助以多细节层次等视觉优化手段，以减轻 WebBIM 场景中的智慧管廊模型渲染负担，其在拥有大量管廊模型的场景中应用成功，具有较强的工程实践意义。

近年来，网络技术的发展突飞猛进，人类正向高度信息化的社会迈进。BIM在国内建筑业形成一股热潮，尽管拥有了政府和社会的大力支持，Web 端的 BIM 大规模场景应用开发仍然面临许多巨大的挑战：

一、网页存储瓶颈问题：随着 BIM场景规模的增加，建筑内部空间结构复杂度不断提升，管廊结构的模型体量不断增加，BIM 数据未来可能达到城市级别（100 TB 以上），通常来说，PC 端的浏览器能够使用的内存仅为 1.5 至 2 GB，稍大的 BIM模型就可能会导致浏览器的崩溃。

二、计算渲染瓶颈问题：传统加载方式中，IFC构件被逐一添加在场景中，管廊模型拥有的三角化面片数量多，导致整个初始加载速度慢，且场景中FPS 较低，浏览建筑模型容易出现明显卡顿情况。

在以上问题的基础上，尤其是管廊管线这类构件往往在城市建筑模型中占有了一定的比重，例如水管，通风管道等，且建筑物内部管廊模型排列往往具有一定的复杂性，优化这部分管廊模型的参数，能够有效减少场景中的三角面片数量，帮助提升模型加载速率，对改善上述的两个瓶颈问题起到了积极的作用。

因此针对上述问题，本文提出了一套三维管廊复杂网格参数化算法，首先通过语义分析和几何分析，提取大规模 IFC 场景中的管廊网格模型构件类。然后针对一般圆柱体形管廊网格模型，弯管管廊模型以及中空管廊模型三种不同的特征，对其在服务端

分类进行参数化处理，并将参数结果返回给网页端进行渲染。为了降低网页端的渲染负载，实例化管廊模型的同时辅助以基于 LOD 多细节层次技术的渐进式自适应渲染方法，有效降低场景中管廊模型部分的总数据量及其三角面片数量，加快场景初始加载时间以及提升场景总体加载的帧速率，为轻量化BIM 大规模管廊模型场景的在线可视化提供了支持。