3D高斯重建技术下沉县域配网 一小时“透视”100基杆塔

  近日，联合国第十五届能源可持续发展国际论坛在西安启幕，能源安全与基础设施韧性成为关注议题。对县域电网而言，风险往往具体而细微：一场降雪、一阵大风、一道沟里疯长的刺槐，都可能影响电网运行。同一座城市里，一项面向县域山地电网的数字化创新——3D高斯重建数字孪生技术，正在黄土塬的沟壑间落地应用。这项由陕西思极科技有限公司（以下简称陕西思极）打造的轻量化数字软件，已在配网电力杆塔巡检、“透明变电站”模型重建、地下沟道测绘和楼宇翻新等场景取得初步成效。

  黄土塬沟壑纵横、地形起伏大，传统人工巡检需要翻山越岭，效率低、风险高。依托3D高斯重建数字孪生技术，无人机升空采集后，1小时即可完成100基杆塔的数据采集，单张巡检图片可秒级完成智能识别。该技术以实景三维数字化为基础，补齐山地配网运维短板，为复杂地形下提升电网抗风险韧性提供了基层解决方案。

  近年来，各类数字孪生平台不断涌现，但部分平台存在“画面精致、功能受限”的问题，难以真正融入日常业务。陕西思极三维数字事业部主任何卓介绍，数字孪生项目研发阶段遇到的难点之一，是技术与业务容易割裂。技术团队掌握3D高斯重建、AI识别等数字技术，一线业务人员熟悉杆塔运维、缺陷处置等实操作业。为打通业务与技术之间的壁垒，三维数字事业部的技术人员们实地前往洛川、耀县等地试点，跟着供电所人员跑现场、磨细节；同时邀请业务专家深度参与方案迭代评审，加速技术与业务融合，把技术转化为陕西配网运维的实际工具。

  何卓说：“普通相机是‘拍照存档’，只能看外观；我们这套技术是“CT透视系统”，能看透空间、测算距离、复刻结构、积累数据。”其目标是将高危、高难、高频的工作内容搬到数字空间，通过建模实现高效完成。

  在测量、排查、对账等电网运维环节，技术价值直击痛点。一是提高效率。以往两个人精细核查100基杆塔，需要翻山越岭两三天；现在无人机空地协同采集，一小时便可完成。系统如同每基杆塔的远程“透视”安检仪，精准捕捉导线弧垂、通道树障等隐蔽隐患，减少人员登高危杆塔的频次。二是锁定精准度。系统可以把肉眼看不清、人工测不准的空间距离、设备参数转化为精确数据。三是提升清晰度。系统成为电网资产的自动对账管家，将三维实景数据与业务台账自动校核，精准筛查账实不符、设备异动、信息滞后等问题。

  目前，3D高斯重建数字孪生技术已积累170类西北配网常见缺陷的AI识别样本，单张巡检图最快1秒给出结果。人工巡检100基杆塔需2至3天，无人机三维采集仅需1小时即可全覆盖完成。单台服务器每日可稳定精细化完成12至15基杆塔建模，单日峰值最高可处理30基杆塔数据，为山地电网积累了大量高精度数字资产。

  三维数字事业部成员尚鑫介绍，智能识别技术结合不同场景下的速度差异和不同相机的成像差异，识别快的能在1秒内完成抓取，慢的十几秒也能完成抓取。完成这一系列动作的，是3D高斯重建数字孪生技术中的无人机具身智能，即搭载识别算法的巡检无人机。无人机集拍摄、建模、识别、核查、巡检等功能于一体，可以快速锁定哪台设备出了问题。

  这套3D高斯重建技术的空间测量能力，不只应用于电网杆塔线路巡检。在对西咸大厦等楼宇开展的数字化建模过程中，该技术已通过数据验收。工作人员只需手持SLAM激光扫描设备，沿着建筑室内外行走完成数据采集，并同步融入数字三维模型，就可以直接获取建筑物的长、宽、层高、墙体距离等各类空间尺寸，精度达到毫米级。

  3D高斯重建技术从技术研发到落地只有一年时间，未来还有许多技术环节有待突破。数字化转型的技术，不应只在展厅里做摆设，而要成为山路上、杆塔边、沟壑间看得见、用得上的工具。现在，山里的电杆有了“透视病历”：哪根老了、哪段坏了，屏幕里都能先锁定。从“展示大屏”到“巡检工具”，这项源自基层需求的数字化创新，正在黄土塬的沟壑间写下电网基础设施韧性提升的生动注脚。（王犇）