三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù)在電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

董玉豐

[摘 要]隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，電力行業(yè)也乘著機(jī)遇的春風(fēng)取得了前所未有的發(fā)展空間，在電力行業(yè)不斷向前發(fā)展的同時，企業(yè)對其建設(shè)和設(shè)計(jì)也進(jìn)行了強(qiáng)有力的管控，以此為前提，在電廠的發(fā)展建設(shè)過程中，把三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用進(jìn)去，實(shí)踐證明，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用一方面有效提升了電廠的設(shè)計(jì)水平，另一方面，還能夠在一定程度上縮短建廠工期，進(jìn)一步促進(jìn)我國電力行業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。本文在對三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了該項(xiàng)技術(shù)在電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，僅筆者愚見，望指正。

[關(guān)鍵詞]三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù);電廠;設(shè)計(jì);應(yīng)用

[中圖分類號]TM62 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

在利用數(shù)字化協(xié)同技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，主要將其分為如下幾個部分：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、詳圖設(shè)計(jì)、項(xiàng)目定制以及布置設(shè)計(jì)，其中，在項(xiàng)目定制方面，除了包含項(xiàng)目的WBS之外，還涉及了對數(shù)據(jù)的建立以及相關(guān)工作人員的劃分工作;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，其核心工作就是設(shè)計(jì)P&ID圖;布置設(shè)計(jì)方面主要是針對電廠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)用設(shè)備、管道以及涉及的各種建筑進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建，而后在相關(guān)三維模型的基礎(chǔ)上添加實(shí)體參數(shù)，以此實(shí)現(xiàn)實(shí)體和三維模型的有效結(jié)合，最后再對該模型進(jìn)行定義;在詳圖設(shè)計(jì)方面，主要任務(wù)是剖析三維模型圖，并提取出立剖圖以及平面圖，不難看出，在這四個部分中，最重要的階段就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。

1 協(xié)同與三維設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)歸納

1.1 主觀性

三維設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要有賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對計(jì)算機(jī)技術(shù)的合理應(yīng)用來模仿電廠的工作環(huán)境以及內(nèi)部布置狀況，并以此為依據(jù)做出相應(yīng)的立體模型，以便設(shè)計(jì)師能夠全面、直觀地了解電廠的環(huán)境。

1.2 協(xié)同性

我們之所以說它具有協(xié)同性，是因?yàn)槿S技術(shù)能夠在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中得到應(yīng)用，簡單來說，也就是在網(wǎng)絡(luò)軟件中應(yīng)用三維技術(shù)，利用三維技術(shù)能夠準(zhǔn)確獲取布置情況以及相關(guān)系統(tǒng)的環(huán)境信息，并根據(jù)這些信息展開協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)作業(yè)，這一技術(shù)的創(chuàng)建和發(fā)展突破了各專業(yè)間必須面對面進(jìn)行信息共享的局限，通過對三維數(shù)據(jù)模型的運(yùn)用，能夠更加準(zhǔn)確、高效地實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)，繼而達(dá)到不同專業(yè)對模型信息產(chǎn)生協(xié)同作用的目標(biāo)。

1.3 信息集成性

通常情況下，三維設(shè)計(jì)的模型包括非圖形屬性和圖形屬性兩種形式，應(yīng)用相關(guān)模型之后，能夠有效獲取電廠建設(shè)過程中的管理信息、工程信息等，并有效推動電廠快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化，與此同時，還能夠促進(jìn)電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù)在電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電廠的過程中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，即設(shè)計(jì)P&ID流程圖。一般情況下，對P&ID的應(yīng)用是有一定要求的，要能夠滿足有效轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)、自定義查看功能，能夠生成相關(guān)報(bào)表，可以滿足制圖和定制標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際展開項(xiàng)目施工前，就應(yīng)該明確提出項(xiàng)目應(yīng)符合的所有標(biāo)準(zhǔn)，便于提前做好準(zhǔn)備工作，為項(xiàng)目的順利進(jìn)行做好鋪墊。

在電廠設(shè)計(jì)過程中，要持續(xù)強(qiáng)化對三維模型的創(chuàng)建，此舉既能夠?yàn)槟Ｐ偷男薷膭?chuàng)造便利條件，又可以在一定程度上滿足后期對模型的應(yīng)用要求，同時，在創(chuàng)建三維模型時，還應(yīng)該保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，必須實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)圖完整的目標(biāo)，在對二維圖和三維圖展開自動校驗(yàn)時，要用到PDMS系統(tǒng)，這是一款以數(shù)據(jù)為中心的管理和設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)用該軟件能夠確保系統(tǒng)圖和模型保持一致，對設(shè)計(jì)水平的提升起到了極大的促進(jìn)作用。

2.2 布置設(shè)計(jì)

2.2.1 軸網(wǎng)的創(chuàng)建

在電廠設(shè)計(jì)中，布置設(shè)計(jì)的重要作用不容忽視，布置設(shè)計(jì)中的核心專業(yè)是機(jī)務(wù)專業(yè)，在工作時機(jī)務(wù)專業(yè)必須要與其他專業(yè)協(xié)同作業(yè)，以便完成對原來坐標(biāo)點(diǎn)和新建坐標(biāo)點(diǎn)的確定，并以坐標(biāo)點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行軸網(wǎng)的創(chuàng)建，創(chuàng)建軸網(wǎng)要應(yīng)用到PDMS軟件中的Grid Line工具，一旦確定軸網(wǎng)的原點(diǎn)，不出現(xiàn)特殊情況是不會進(jìn)行改動的，在軸網(wǎng)創(chuàng)建完成并確定之后，必須要保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫層次，與此同時，注意把它的權(quán)限設(shè)置成“只讀”模式。值得一提的是，盡最大努力保證軸網(wǎng)的統(tǒng)一性，以便進(jìn)一步提升所有專業(yè)模型安裝位置的準(zhǔn)確性。

2.2.2 三維設(shè)備模型的創(chuàng)建

在劃分設(shè)備模型過程中涉及的規(guī)則，它的確定是在項(xiàng)目策劃中完成的，并且以區(qū)域或者系統(tǒng)為依據(jù)將其劃分入數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，需要查詢相關(guān)設(shè)備信息時，可以應(yīng)用設(shè)備模板。

2.2.3 三維管道模型的創(chuàng)建

總體來說，管道模型是在策劃階段被確定下來的，其劃分依據(jù)是區(qū)域或者系統(tǒng)，在管道建模期間，設(shè)計(jì)者要按照相關(guān)要求檢查數(shù)據(jù)的一致性，在三維軟件建模條件下能夠獲取到實(shí)時布置情況，基于此，在完成布置之后，還要展開碰撞檢查，然后對碰撞結(jié)果進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步修正布置設(shè)計(jì)。

2.3 協(xié)同工作以及專業(yè)資料的提取

2.3.1 孔洞配合提資

開孔作業(yè)中第一步需要考慮的問題就是留孔，具體操作過程中涉及的留孔模型文件可以參照軸網(wǎng)文件，注意保證開孔位置的準(zhǔn)確性，樓板以及墻體的模型文件也可以參考具開孔過程;而后開始運(yùn)用Micro Station，可以在結(jié)構(gòu)專業(yè)中應(yīng)用孔洞的形狀以及位置等材料;緊接著，在結(jié)構(gòu)專業(yè)獲取到開孔的提資模型后，就能夠?qū)⑵溥\(yùn)用在相應(yīng)的模型或開孔結(jié)構(gòu)上了，并對各專業(yè)在創(chuàng)建模型過程中產(chǎn)生的矛盾進(jìn)行全面檢查;最后選取合理的工具開設(shè)孔洞。

2.3.2 埋件配合提資

如果涉及的專業(yè)較多，則需要逐一展開埋件提資模型的創(chuàng)建，為了有效區(qū)分模型，還要對其進(jìn)行命名。在創(chuàng)建埋件模型時，出于實(shí)際需要，土建專業(yè)以外的其他專業(yè)均無需創(chuàng)建完整的埋件模型，通過對埋件模型進(jìn)行研究和分析來獲取埋件圖紙，而后把相關(guān)信息詳細(xì)標(biāo)注在圖紙上，至于標(biāo)注內(nèi)容，可以按照實(shí)際需求自定義標(biāo)注。

3 圖形的生成

在創(chuàng)建模型時，就要通過DRAFT生成與模型對應(yīng)的平面圖，生成平面圖時，雙線用來表示管道，單線用來表示小管徑，雙線帶中心線用來表示大管徑，客戶可以根據(jù)自己的意愿自行選擇管道中心線的表示形式，其中，核心工作內(nèi)容就是處理隱藏線，合理處理隱藏線有利于深入分析模型。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 張科奇.三維數(shù)字化協(xié)同技術(shù)在電廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2016（06）.