基于元数据的输变电工程三维设计档案全生命周期管理对策

[摘 要]文章针对目前三维设计档案管理烦琐、安全性无法保证的弊端，分析三维设计档案元数据标准构建的基础，将元数据标准与现有实践相结合，提出三维设计档案元数据标准构建的路径和全生命周期三维设计档案的元数据管理方案，以期为基于元数据理念的三维设计档案全生命周期管理提供参考和借鉴。

[关键词]元数据；三维设计档案；全生命周期

中图分类号：F42 文献标识码：A 文章编号：1674-1722（2024）14-0055-03

数据作为一种越来越重要的生产要素，是企业进行数字化转型的基础[ 1 ]。物理归档是三维设计档案管理的主要方式之一，这种方式弊端较多，例如比较烦琐，档案的安全性无法保证，无法满足数字化电网建设的要求。目前，随着互联网和科学技术及理论的发展，越来越多的企业采用元数据的方式管理电子资料，针对输变电三维设计档案的特点，可将现有元数据标准与实践相结合，构建符合三维设计档案特点的元数据标准和体系，辅助三维设计档案的收集、整理、分析与利用，进而有利于实现电网工程建设的降本增效，服务新型电力系统的建设，促进企业的高质量发展。

一、面向全生命周期的输变电工程三维设计档案元数据标准构建

由于元数据可以记录输变电工程三维设计档案的内容、技术环境、管理信息以及各类数字化技术参数等方面的数据，对于输变电工程三维设计档案的管理、分析、共享和利用起着至关重要的作用。因此，基于输变电工程三维设计档案元数据标准构建的基础、构建的路径，从全生命周期管理的角度，以《施工图三维数字化交付标准 项目标准v1.1》《输变电工程三维设计模型交互规范》《输变电工程三维设计软件基本功能规范》等文件设计输变电工程三维设计档案管理方案，为在数字档案馆提供三维设计档案的浏览检索以及组合各个对象的功能提供依据。

（一）三维设计档案元数据标准构建的基础

建立元数据标准包括定义元数据元素集（或描述符）和元数据实体。目前，元数据已在图书出版、地理信息、电子商务等领域都有所应用，但目前尚无基于电气工程项目的元数据标准和管理系统。对于三维设计档案元数据标准的建构，一方面，要意识到三维设计档案与其他类型档案的区别和具体分类；另一方面，要意识到三维设计档案建构元数据标准的核心诉求与目标。这两点将对三维设计档案元数据标准的构建产生直接影响。三维设计档案元数据标准的核心诉求，在于提升数字化成果的价值，满足电网工程三维设计共享应用要求，进而实现电网工程建设的降本增效。

（二）三维设计档案元数据标准构建的路径

针对三维设计档案元数据标准的构建，主要包括以下三个环节。

一是以三维设计档案的归档材料为基础，建构三维设计档案的核心特征与内部体系。

二是以《建设电子档案元数据标准》《文书类电子文件元数据方案》等为参考，建构三维设计档案元数据标准的基本表达形式。

三是将三维设计档案的核心特征融入元数据标准的基本表达形式，构建三维设计档案元数据的完整表达内容。

三维设计档案元数据标准的构建是一个复杂而细致的过程，需要充分考虑三维设计档案的特性和实际应用场景的需求。通过不断完善和优化，相信能够构建更加符合实际要求、具有广泛应用前景的三维设计档案元数据标准。

（三）三维设计档案归档的内容

根据国家电网公司发布的《输变电工程三维设计技术导则》《输变电工程数字化移交技术导则》《输变电工程三维设计模型交互规范》，对输变电工程需要归档的资料主要类目进行分类和概括。

其中，我国发布了《CJJT 144-2019城市地理空间信息元数据标准》，该标准适用于城市地理空间信息元数据的建立、管理和发布，其与输变电工程地理信息元数据标准有一定的相关性。输变电工程地理信息的核心元数据包括1 1项元数据元素和1项元数据实体，均为必选项。1 1项元数据元素包括名称、数据标识符、关键词、描述、浏览图文件名称、地理覆盖范围（其包含的子元素是坐标度量单位、西边横坐标、东边横坐标、南边纵坐标、北边纵坐标、地理坐标类型、地理标识符）、高程覆盖范围（其包含的子元素是高程最小值、高程最大值、高程度量单位）、创建时间、使用限制、大地坐标参照系名称、高程参照系名称。元数据实体是指单位信息，其包含的子元素（下一级元数据元素）分别是单位名称、单位电话、单位地址。

二、全生命周期三维设计档案的元数据管理方案

为了把三维设计档案管理融入建设管理的全生命周期过程，根据工程建设的各个阶段，明确三维设计档案的归档内容、责任人、时间节点。利用标准化制度和管理制度的权威影响，要求三维设计档案归档的责任人必须按照规范要求在规定的时间节点在档案系统中提交。

（一）初步设计阶段

输变电工程三维设计档案在初步设计阶段需要归档的材料包括工程地理信息数据，三维设计模型，文档资料包括可研核准文件（指预可研、可研阶段的核准报审文件和核准下发文件。报审文件包括可研报告、专题研究报告、可研审查意见等。核准下发文件包括预可研批复、可研批复等），初步设计评审及批复意见，勘测报告（水文、气象、地质、测量等），图纸（设计图纸、说明书、材料设备清册），专题报告，概算书，装配模型、设备、设施管理信息。

（二）施工图设计阶段

输变电工程三维设计档案在施工图设计阶段需要归档的材料包括工程地理信息数据，三维设计模型，文档资料包括勘测报告（水文、气象、地质、测量等），施工图评审意见，图纸（设计图纸、说明书、设备材料清册），施工图预算书，装配模型、设备、设施管理信息。

（三）竣工图编制阶段

输变电工程三维设计档案在施工图设计阶段需要归档的材料包括工程地理信息数据，三维设计模型，文档资料（全套竣工图纸），装配模型、设备、设施管理信息。

1.三维设计模型的内容元数据

名称：名称是三维设计模型的标题或者名称，是必备字段和最重要的检索点。添加名称时，应按照实体工程的名称和专业如实记录，根据需要如标段添加副标题。

专业：专业是反映三维设计模型所属工程类别的专业术语，需要在完成归档的时候准确表述，这也是非常重要的检索点。

描述：描述是对三维设计模型内容的简短概述，包括工程的情况、工程相关主题、概算、设计软件格式及版本和其他要说明的情况等。对于三维设计模型之外的一些有关工程的相关情况，如投标情况、工程款支付情况等也可在描述项的附注元素中进行说明。

时空范围：时空范围是指三维设计模型所涉及的时间和地点，时间主要表述三维设计模型的编制日期、归档日期和审批日期，可以是时间点、时间段；空间包括地名、行政辖区等。

责任人：责任人是指三维涉及模型的编制单位、责任人、联系方式等重要信息，不仅便于查找档案，而且便于在对档案进行管理时直接联系到相关责任人。

2.三维设计档案标识元数据

三维设计档案标识元数据是指单个档案识别的档案编号。命名方面，应按照施工图的三维设计模型的专业进行拆分和管理，名称宜由项目编号、项目名称、专业、自定义描述组成，各部分以“-”连接。

三、完善基于元数据理念三维设计档案全生命周期管理的对策

（一）完善顶层设计

顶层设计的全局性、发展性、实践可操性对三维设计档案全生命周期的管理具有重要的战略指导和保障作用。对于三维设计档案的形成和管理需要遵循“先期统筹、整体推进”的体系化管理原则，建立完善的组织体系，行使行政指挥权，保证目标的协调一致性。可建立执行三维设计档案全生命周期管理的行政管理系统，确定领导班子，建立配套管理制度和相应的考核、奖惩措施，制定强制性执行条文，规定各档案提交单位必须按照规范完成规定的操作，确保有专人完成固定的工作任务。

（二）优化三维设计档案的管理系统

一般而言，根据使用需求，三维模型文件归档管理系统应包括三维模型运行环境管理模块和三维模型数据归档管理模块。三维模型运行环境管理模块存储生成模型依托的平台环境，三维模型数据归档管理模块存储以模型为核心的实体文件。三维模型运行环境管理模块包括软件运行层和操作系统层，三维模型数据归档管理模块包括模型属性层和模型版本层。为优化三维设计档案的管理系统，可在三维设计档案节点下建立三维模型数据归档案卷后，将案卷对应的三维模型数据导入到元数据目录下，导入过程为通过接口程序，获取模型的软件运行环境、操作系统、属性、版本，存入三维模型运行环境管理模块，获取模型实体文件数据流，通过格式转换的方式形成国际通用格式文件，与原始文件一并存入三维模型数据归档管理模块，存入两个管理模块的同时建立两类数据之间的逻辑存储关系。这样就可以在后续三维数据抓取阶段，通过获取原始文件的实体文件及支持原始文件运行的环境参数信息调取打开原始三维模型数据。与原有的归档方案相比，其可有效保障三维模型数据的真实可靠、再现利用。

（三）实现系统集成，打通数字化电网工程交付中心与数字档案馆的数据和模块接口

为使得元数据真正在三维设计档案管理中发挥应有的作用，三维设计档案管理系统应包括以下几个基本功能模块。

元数据获取模块：用于三维设计档案全生命周期各阶段元数据的统一收集、存储和输出，包括自动获取和手工获取两部分。

元数据存储模块：用于存储元数据及元模型。

元数据功能模块：包括元数K05WbDWj42dLFFk7q13OsDPRlck96PuEOJuKjk7E3dc=据基础操作（查询、新增、修改和删除等管理操作）、元数据分析（业务指标分析、数据分析等）、元数据权限管理以及元数据服务封装等。

元数据应用模块：包括元数据基础能力开放、指标运算等[ 2 ]。

为了能够在数字档案馆系统中查询、调取三维设计档案数据，真正实现系统集成，需对原有的数字档案馆系统进行全新开发，可在系统设计时增加以上应用元数据所需的基本功能模块。在数字档案馆功能拓展方面，可增加“自动生成检索条目”功能，通过“条目生成引擎”，在文件形成和运行、归档利用时自动提取元数据要素生成条目，供检索利用；增加“检索利用”功能，通过“检索利用引擎”，检索利用系统中已归档的三维设计档案资料。

除此之外，《输变电工程数字化移交技术导则》已对三维设计档案在工程建设不同阶段的关键数据留存的节点进行明确，可对工程建设不同阶段的档案资料配置相应的管理权限进行相应的数据下载和导出功能，确保数据万无一失。

（四）从公司层面完善三维数据管理制度及标准

通过在档案管理系统中分配账号，实现对操作人、操作时间及操作内容等信息真实性的控制。

各类管理人员根据分配的权限可随机远程查看或编辑已归档的三维设计档案的各种信息。档案管理系统内可信息共享，通过自动编号，保证资料编号完整、唯一，根据分配的权限，通过关键词搜索，查看和下载已归档内容。

（五）提升档案管理人员的专业素养

针对档案管理人员进行有针对性的培训，让档案管理人员充分认识到三维设计档案管理的重要性，转变传统的档案管理理念[ 3 ]，可以通过组织定期的培训和研讨会来实现，培训内容可以涵盖档案管理的基础知识、三维设计档案的特点、档案分类与编码、档案数字化管理等方面。

强化档案管理人员的专业素养，提高其专业技能，提升管理的专业性。与此同时，在定期对档案管理人员进行业务培训的基础上，要定期组织开展交流会，交流业务管理经验，探讨疑难问题，针对反映较多的问题，请技术人员及时优化调整，不断提高三维设计档案管理水平[ 4 ]。

此外，制定明确的档案管理流程和规范，建立激励机制，鼓励档案管理人员主动学习和提高自己的专业素养。此外，档案管理部门可以与其他部门建立合作关系，共同推进三维设计档案的管理和应用，提高企业的档案管理水平。

参考文献：

[1]曾小明.元数据方法在地质实物全寿命周期管理的探索和运用[J].科技资讯，2021（24）：7-10.

[2]王建兴.基于地铁网络化运营行车组织的探讨[J].科技创新与应用，2016（06）：288-289.

[3]洪亮.大数据时代背景下的档案管理探讨[J].办公室业务，2016（05）：79.

[4]陈成.基于三维设计输变电工程全生命周期管理的研究[J].科技创新导报，2018（21）：43+45.