電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用及前景展望

林遠(yuǎn)福

廣西博聯(lián)信息通信技術(shù)有限責(zé)任公司

電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用及前景展望

林遠(yuǎn)福

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電力企業(yè)采用三維技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)是其發(fā)展趨勢，利用三維技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)共享、三維模型碰撞檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率將起到非常重要的作用。也為工程后續(xù)的采購、設(shè)備安裝和施工提供了高水平的工作平臺(tái)。也利于將來信息集成應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施。本文闡述了三維設(shè)計(jì)的特征以及電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的意義，對(duì)三維設(shè)計(jì)技術(shù)在電力企業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及其前景展望進(jìn)行了探討分析。

三維設(shè)計(jì)技術(shù)；特征；電力企業(yè)；應(yīng)用；意義；前景展望

一、三維設(shè)計(jì)技術(shù)的特征

三維設(shè)計(jì)技術(shù)將現(xiàn)實(shí)虛擬化，形成了圖形與工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、主觀與客觀的統(tǒng)一、理論與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一；所有的設(shè)計(jì)成品都是從經(jīng)過修改后的模型中抽取，保證了設(shè)計(jì)成品的一致性，可以隨意的實(shí)現(xiàn)二維出圖和抽取軸測圖，使得出圖質(zhì)量和速度大大提高；三維設(shè)計(jì)軟件自帶的REVIEW功能可以直觀真實(shí)的展示出設(shè)計(jì)方案，通過碰撞檢查等手段可以提前發(fā)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)外的配合問題，使施工階段的差錯(cuò)大大減少。目前我國的三維工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)是從三維管道設(shè)計(jì)演變而來，在管道的設(shè)計(jì)上有很強(qiáng)大的能力，從本質(zhì)上看該系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)實(shí)中設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來的一個(gè)事物，其具有多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)功能，通過數(shù)據(jù)庫的共享，建立專業(yè)工廠設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工廠設(shè)計(jì)的專業(yè)化、智能化，如此從三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以看出該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是經(jīng)過一定時(shí)間發(fā)展演變出來的，它特有的專業(yè)性從根本設(shè)計(jì)上就已經(jīng)加強(qiáng)了電力工廠的質(zhì)量。

二、電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的意義

電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的意義表現(xiàn)為：（1）通過在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建管道、設(shè)備、電氣、結(jié)構(gòu)等多專業(yè)的三維實(shí)體模型，并通過對(duì)所構(gòu)建的實(shí)體模型進(jìn)行碰撞檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終可以從模型中提取出各種施工圖及相應(yīng)的材料報(bào)表。（2）三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的平面二維圖設(shè)計(jì)模式，使現(xiàn)有的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)程序及設(shè)計(jì)管理等設(shè)計(jì)全過程都發(fā)生了一系列的變革， 為工程設(shè)計(jì)人員提供了一種嶄新的設(shè)計(jì)方法和手段。（3）利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)使工程設(shè)計(jì)信息集成系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)是改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段、提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。三維設(shè)計(jì)技術(shù)是整個(gè)設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)構(gòu)建的重要基礎(chǔ)。如果把三維設(shè)計(jì)技術(shù)和其它專業(yè)數(shù)據(jù)庫及專業(yè)軟件集成起來，幾乎可以涵蓋所有的工程設(shè)計(jì)信息，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源工程全過程的共享，也就是所謂的數(shù)字化電廠的概念，實(shí)現(xiàn)電廠全周期數(shù)字化管理。（4）三維技術(shù)的數(shù)據(jù)庫唯一性可以做到在設(shè)計(jì)階段就消除碰撞甚至達(dá)到零誤差率。模型中所包含的工程信息，直觀、準(zhǔn)確、詳實(shí)，可直接指導(dǎo)訂貨、加工和安裝，使設(shè)計(jì)和施工的聯(lián)系更加緊密，更加符合工程要求。

三、三維設(shè)計(jì)技術(shù)在電力企業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

1、三維設(shè)計(jì)分工明確，嚴(yán)格工作范圍。在設(shè)計(jì)過程中，工程設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)要求開展工作。設(shè)備或管道工程師根據(jù)經(jīng)審核的系統(tǒng)流程圖在模型中進(jìn)行布置，管道通過接口生成“應(yīng)力計(jì)算原始數(shù)據(jù)表”，連同自動(dòng)生成的管道走向圖交管道應(yīng)力分析工程師進(jìn)行應(yīng)力校驗(yàn)，管道設(shè)計(jì)人員根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整管道。與此同時(shí)，土建專業(yè)通過專業(yè)軟件進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)并通過接口將布置信息動(dòng)態(tài)傳入模型中或由專人搭建結(jié)構(gòu)模型做為工藝設(shè)計(jì)的環(huán)境。電控專業(yè)的電纜橋架設(shè)計(jì)在模型中完成，電控設(shè)備由專人搭建完成。

2、實(shí)行區(qū)域協(xié)作設(shè)計(jì)和模型檢查，嚴(yán)格校核和中間評(píng)審。PDMS可以采用區(qū)域設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的協(xié)作設(shè)計(jì)，每隔一段時(shí)間由系統(tǒng)管理員進(jìn)行一次碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)問題后由設(shè)計(jì)經(jīng)理提交各專業(yè)詳查，及時(shí)溝通解決。模型完成后，需進(jìn)行模型校核和一次中間評(píng)審。校核人在模型中進(jìn)行校驗(yàn)，并通過系統(tǒng)提供的工具對(duì)模型進(jìn)行一致性檢查，包括對(duì)照系統(tǒng)圖進(jìn)行的一致性檢查。查看是否滿足合同要求，設(shè)計(jì)輸入的原始資料是否準(zhǔn)確，是否滿足設(shè)計(jì)進(jìn)度，接口資料是否封閉，碰撞是否消除，設(shè)計(jì)深度是否滿足要求，布置是否合理等等。各專業(yè)設(shè)計(jì)人員根據(jù)結(jié)果調(diào)整模型。

3、生成管道軸測圖和布置圖，完善建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由專門的軸測圖（ISO）和材料表（BOM）提取人采用計(jì)算機(jī)批處理的方法提取所有管道的軸測圖和材料表，二維布置圖及尺寸標(biāo)注人完成二維布置圖供施工參考。支吊架設(shè)計(jì)由專人完成或?qū)ν馕?，在模型中包含了各支吊邏輯點(diǎn)的所有信息和布置環(huán)境，設(shè)計(jì)人員根據(jù)這些信息做支吊架的詳細(xì)組裝設(shè)計(jì)，并建立實(shí)體模型用于三維碰撞檢查。將鋼結(jié)構(gòu)和平臺(tái)模型轉(zhuǎn)換成二維圖后標(biāo)注尺寸出圖。

4、嚴(yán)格設(shè)計(jì)最終評(píng)審，強(qiáng)化施工階段的材料控制。評(píng)審組對(duì)整個(gè)項(xiàng)目，整個(gè)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)審總結(jié)。并要嚴(yán)格根據(jù)管道模型完成配管設(shè)計(jì)或提供管道模型對(duì)外委托。可以自動(dòng)生成配管圖和焊接統(tǒng)計(jì)報(bào)告。模型可通過接口與材料控制軟件包實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，把所需材料的規(guī)格、數(shù)量等數(shù)據(jù)直接用于定貨、供貨。在設(shè)計(jì)階段的模型基礎(chǔ)上完成小口徑管道設(shè)計(jì)，可以合理布置，節(jié)省材料，并滿足材料定貨方面的需要。

四、電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)前景展望

電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)相對(duì)于二維平面設(shè)計(jì)更直觀，這是對(duì)電力工廠設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法的一次重要改革，建立一個(gè)更具有科學(xué)性、合理性和適應(yīng)性的設(shè)計(jì)理念，解決目前在電力設(shè)計(jì)中所遇問題。總體而言，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和管理理念建設(shè)電力企業(yè)是必然的發(fā)展趨勢。對(duì)設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員進(jìn)行改革。新的設(shè)計(jì)理念中設(shè)計(jì)人員按層次進(jìn)行不同的模塊設(shè)計(jì)，這是體現(xiàn)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中對(duì)于設(shè)計(jì)方面的各種優(yōu)點(diǎn)，充分利用合理的設(shè)計(jì)人員資源，從而提高設(shè)計(jì)的效率。調(diào)整電力工廠設(shè)計(jì)中的專業(yè)分工，減少交叉設(shè)計(jì)，充分利用有限資源達(dá)到最大的效率。開發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，減少不必要的中間設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提高效率。組織人員對(duì)不足的地方進(jìn)行二次開發(fā)，使系統(tǒng)更具有可行性、柔軟性和可伸展性。

結(jié)束語

隨著科技的進(jìn)步，促進(jìn)了三維技術(shù)的發(fā)展。并且隨著電力體制改革的不斷深入，三維設(shè)計(jì)技術(shù)作為一種有效的設(shè)計(jì)手段開始應(yīng)用國內(nèi)電力企業(yè)設(shè)計(jì)。因此必須加強(qiáng)電力企業(yè)三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用及前景展望的分析。

［1］陳晨.火力電力企業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總結(jié)性分析［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（8）

［2］姜?jiǎng)倮?淺談火力電力企業(yè)設(shè)計(jì)［J］.黑龍江科技信息，2010（28）