Selvitys ESE-Verkko Oy:n sähköverkkojen 3D-mallintamisesta

Abstract

Opinnäytetyön tarkoitus oli selvittää, mitä asioita ESE-Verkko Oy:llä on otettava huomioon, kun nykyisin 2D-muodossa olevat sähköverkot (jakaantuu kolmeen eri jännitetasoon: suurjännite 110 kV, keskijännite 20 kV ja pienjännite 0,4 kV) mallinnetaan 3D-muotoon. Mallinnettavaa verkkoa on yhteensä noin 1 070 km, jossa on mukana maakaapelit ja ilmajohdot.

Työn teoriaosassa avataan mallinnuksen lähtöaineistona käytettävän korkeusmallin (ts. maanpintamallin) hankkimisen periaate ilmalaserkeilauksena sekä korkeusmalliin laatuun vaikuttavat tekijät. Lisäksi kerrotaan kaupunkimallintamisesta, jonka osaksi kuuluu myös sähköverkot, sekä esimerkkejä 3D-mallinnusohjelmistoista ja 3D-mallintamiseen liittyvät vaatimukset. Työn käytännön osaan kuuluu mallinnuskokeilu rajatulta alueelta, minkä tuloksena työhön on kerätty huomioita ESE-Verkolle siitä, mitkä asiat on tiedettävä, että verkkoja mallinnettaessa saadaan säilytettyä niiden vaadittu tarkkuus. Kokeilussa olivat ESE-Verkolla käytössä olevat Keylight-karttajärjestelmä, Leican GNSS-laite ja siihen liittyvä Leica Infinity -ohjelmisto. Lisäksi kokeiltiin QGIS-, Autodesk Civil 3D- ja InfraWorks -ohjelmistoja. Lähtöaineistoina käytettiin pääasiassa MML:n avoimia aineistoja ja Keylightiin valmiiksi luotuja verkkoja. Koko työn aikaiset aineistot ja tehdyt huomiot kerättiin ESE-Verkolla työskentelyn aikana haastatteluina, sähköpostikyselyinä ja käytössä olevia ohjelmistoja ja mittauslaitteita itse käyttämällä.

Työn tuloksena saatiin selville, että muun muassa kartoitus- ja piirtotapa ja lähtöaineistona käytettävän laserkeilausaineiston laatu vaikuttavat valmiin mallin laatuun. Myös mallinnettavien sähköverkkojen historia on tunnettava, sillä sähköverkkoja on asennettu maahan eri vuosikymmeninä ja kartoitettu eri mittaustekniikoilla. Eri ohjelmistojen tiedonsiirtotavoilla on myös vaikutusta mallinnustyöhön. 3D-mallinnuksen avulla saadaan laskettua verkkojen todelliset 3D-pituudet, visualisoitua tarkemmin verkon osien, esimerkiksi maakaapeleiden sijaintia ja toteutunutta asennussyvyyttä sekä varmistettua jälkeenpäin kaapeleiden asennus- tai mittaustyön laatu. Sähköverkkojen mallinnusprosessi on kokonaisuudessaan laaja ja aikaa vievää. Siksi on tärkeää miettiä, kuinka paljon mallinnuksesta tehdään lopulta itse, mitä kaikkia asioita on tarpeellista mallintaa, millä ohjelmistolla sekä milloin mallinnustyö tehdään.