電纜橋架安裝圖的三維軸測繪圖方法研究

王一涵，王卓群，苗 霖

(中國電力工程顧問集團東北電力設(shè)計院有限公司，長春 130021)

數(shù)字化設(shè)計是基于協(xié)同設(shè)計的設(shè)計模式，各專業(yè)均在P&ID、三維設(shè)計、數(shù)據(jù)協(xié)同軟件平臺進行設(shè)計，通過傳遞及共享的數(shù)據(jù)流，按照從工藝系統(tǒng)設(shè)計開始，至布置設(shè)計、專業(yè)設(shè)計、詳圖設(shè)計及內(nèi)容集成、數(shù)字化移交的工作流程，進行規(guī)范化設(shè)計。目前，應用工程三維布置設(shè)計管理系統(tǒng)(PDMS)設(shè)計工具，在電纜橋架設(shè)計過程中，三維建模的目的主要是協(xié)同設(shè)計、互提資料、碰撞檢查、電纜敷設(shè)、繪制傳統(tǒng)二維電纜橋架布置圖指導施工，并沒有實現(xiàn)利用三維模型直接完成電纜橋架施工圖。

以軸測圖的方式繪制電纜橋架安裝圖可從圖面上直觀地給出橋架及支吊架的定位，從根本上統(tǒng)一了繪圖與三維建模的工具平臺，保證了數(shù)據(jù)的“準確性、一致性、實時性、完整性”,最終形成的完整圖冊為現(xiàn)場安裝提供有效、準確的依據(jù)。

1 電纜橋架安裝圖三維繪圖流程

a.圖面定制。在滿足DL 5028—1993《電力工程制圖標準》基礎(chǔ)上，在線型控制(線型、線寬)，出圖風格，顯示風格等方面進行編輯設(shè)定，最大程度上最優(yōu)表達電纜橋架及支吊架在其空間的相對位置，突出表達圖紙重點設(shè)計內(nèi)容，通過更改出圖風格調(diào)整遮擋關(guān)系，讓圖面主次分明、清晰美觀。

b.圖面內(nèi)容布局及橋架拆分原則。電纜橋架安裝圖三維表達方式的圖面由電纜橋架位置索引圖、電纜橋架布置圖、電纜橋架支吊架布置、支吊架安裝圖及材料表組成；電纜橋架拆分原則如下：按通道編號順序拆分電纜橋架，橋架長度在圖幅大小范圍之內(nèi)，特別注意電纜橋架的彎頭、三通、四通、上升下降段元件部分需要表達完整，圖面要清晰。

c.尺寸標注。定位清晰準確，確保標注時拾取點為可更新點，以保證數(shù)據(jù)的實時性，一致性。

2 電纜橋架安裝圖三維軸測表達與傳統(tǒng)繪圖模式對比分析

2.1 精細化程度

傳統(tǒng)電纜橋架繪圖表達雖然明確，但并不細致，尤其在支吊架詳圖上，有些復雜的支吊形式不能很好的在圖紙上體現(xiàn)，支吊架的定位也無法直觀表達，可能會造成施工單位任意更改、設(shè)計變更量增加、多次增補合同等現(xiàn)象，嚴重影響到設(shè)計單位的聲譽。而三維軸測表達形式下的電纜橋架安裝圖則可以將完整、準確的設(shè)計成品精細化呈現(xiàn)，直觀地給出每段橋架、每個支吊架在各建筑物中的定位、支吊形式及材料量的需求，一目了然地體現(xiàn)出電纜橋架與建構(gòu)筑物的空間位置關(guān)系，加深了設(shè)計深度，更好地指導施工與工程采購, 為下游設(shè)計提供更精準的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[1]。圖1為某項目碎煤機室中抽取的UEE-002號電纜橋架布置,圖中單位為mm。

圖1 碎煤機室UEE-002號電纜橋架布置

2.2 數(shù)據(jù)一致性

應用傳統(tǒng)軟件AutoCad設(shè)計模式，普遍存在著碰、撞、漏等一些通病，造成設(shè)計橋架工程量不準確、布置不合理的情況，為后期設(shè)計工作帶來許多反復修改的工作量。而三維協(xié)同設(shè)計可以最大限度地達到信息共享，各專業(yè)通過一個設(shè)計平臺進行協(xié)同設(shè)計，提高了不同專業(yè)配合的效率，避免接口過程帶來的錯誤，發(fā)現(xiàn)碰撞后及時配合解決碰撞；數(shù)據(jù)庫管理實現(xiàn)工程間設(shè)計模型的直接參照與修改,為快速設(shè)計優(yōu)化提供有利條件，為現(xiàn)場安裝提供實時性、高效性的數(shù)據(jù)。

2.3 繪圖效率

現(xiàn)階段電纜橋架軸測圖在繪制過程中相對耗時較長，一張傳統(tǒng)的電纜橋架布置圖，需將橋架按區(qū)域拆分成各段來精細化表示，增加了圖紙的數(shù)量；傳統(tǒng)電纜橋架布置圖中不會對支吊架詳圖定位。在電纜橋架軸測圖中，橋架拆分抽圖后，增加了支吊架的軸測定位表示，支吊形式也更加明確清晰，繪圖效率比傳統(tǒng)橋架圖增加5%～10%，在后期的研究開發(fā)中會形成可供設(shè)計人員直接進行格式套用的三維電纜橋架布置圖標準圖模板，將大幅度提高繪圖效率。

3 電纜橋架安裝圖三維軸測表達與管道ISO圖對比分析

工藝管道系統(tǒng)布置軸測圖(ISO)是從PDMS軟件中直接抽取的管道軸測圖，用于指導管道現(xiàn)場施工，在圖面表達中管道走向十分清晰，閥門、管件等定位標注精準直觀。電纜橋架與管道在模型布置及繪圖上有著相似之處,三維電纜橋架安裝圖可參考管道ISO圖中軸網(wǎng)定位表達形式：開發(fā)相關(guān)標注工具，在建立橋架模型時設(shè)定屬性，抽圖時直接在橋架鄰近位置生成坐標及軸網(wǎng)定位，同時建立制圖規(guī)范，固定統(tǒng)一從軸網(wǎng)一側(cè)標注，在圖紙中加以說明，以避免軸網(wǎng)與橋架間距過大，在投影中出現(xiàn)視角偏差的情況，使得標注更加直觀清晰。

4 結(jié)論與建議

在電纜橋架三維軸測繪圖中，由于投影反映實際模型，高度上的差異會產(chǎn)生一定的視覺差，例如在高度過高且橋架邊緣離需標注的軸網(wǎng)過近時，視覺上橋架邊緣在軸網(wǎng)的東側(cè)，而實際中在軸網(wǎng)的西側(cè)。遇到這種情況需要調(diào)整標注方向和軸網(wǎng)高度來解決；在標注時抓取電纜橋架中可更新點的效率問題上仍需后期繼續(xù)開發(fā)研究。

在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)傳遞、設(shè)計成品表達與施工現(xiàn)場之間的關(guān)系正在發(fā)生著革命性的變化。全面、協(xié)同的數(shù)字化設(shè)計可實現(xiàn)真正意義上的精確設(shè)計，三維繪圖水平是數(shù)字化管理模式的終端輸出表達形式之一，代表了數(shù)字化設(shè)計的發(fā)展程度，此次創(chuàng)新研究出的三維電纜橋架軸測繪圖模式，更直觀地反映了電纜橋架與建構(gòu)筑物的空間位置關(guān)系，詳細地表達出支吊位置及形式，建立了精細化設(shè)計模式，提供了設(shè)計的增值服務，為項目相關(guān)方共同參與的可視化設(shè)計創(chuàng)造了良好的條件。在圖面表達方式上，電纜橋架還可以有多種選擇創(chuàng)新，例如以管道ISO圖的形式、以模型投影的形式、以電纜通道投影的形式等。在后期開發(fā)中會針對繪制三維布置圖的需要，提出詳細的橋架數(shù)據(jù)庫更新方案；建立電纜橋架三維布置圖制圖規(guī)范；形成可供設(shè)計人員直接進行格式套用的三維電纜橋架布置圖標準圖集，并將繼續(xù)完善電纜橋架安裝圖三維表達方式，積極推廣三維數(shù)字化設(shè)計在工作中的應用，早日實現(xiàn)精細化、高效、無差錯的優(yōu)化數(shù)字化電廠設(shè)計[2]。