新能源發(fā)電設(shè)計(jì)AI智能三維數(shù)字化軟件平臺(tái)研發(fā)構(gòu)想

彭程

【摘 要】現(xiàn)階段，隨著現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步，人們的生活水平也越來越好，對(duì)電力的需求也越來越大。本文針對(duì)新能源發(fā)電設(shè)計(jì)中的AI智能三維數(shù)字化軟件平臺(tái)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，旨在為相關(guān)人員提供一定的參考建議。

【關(guān)鍵詞】新能源發(fā)電設(shè)計(jì)；AI智能三維數(shù)字化；軟件平臺(tái)；研發(fā)構(gòu)

1背景

新能源發(fā)電（風(fēng)電、光伏等）行業(yè)近年來受限電、土地、接入、補(bǔ)貼、電價(jià)等制約因素的影響，大規(guī)模、躍進(jìn)式、盲目占地盤式的項(xiàng)目開發(fā)方式已被市場(chǎng)和投資者摒棄淘汰。隨著2019年迎來競(jìng)價(jià)時(shí)代，2020年進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)，國家調(diào)控使新能源發(fā)電（風(fēng)電、光伏等）逐步進(jìn)入理性市場(chǎng)。

那么如何應(yīng)對(duì)隨之而來的巨大變化將是我們最應(yīng)思考的問題。那么前期依靠互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的精細(xì)化調(diào)研，深度研發(fā)商業(yè)模式謹(jǐn)慎投資，后期通過精細(xì)化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)降低建設(shè)成本（包含時(shí)間和財(cái)務(wù)成本）的項(xiàng)目開發(fā)模式。在這種背景和趨勢(shì)下新能源發(fā)電設(shè)計(jì)行業(yè)，從設(shè)計(jì)深度、周期、質(zhì)量、信息化、優(yōu)化創(chuàng)新上都面臨著前所未有的巨大考驗(yàn)。

2新能源模塊化設(shè)計(jì)平臺(tái)整體構(gòu)想

2.1概念構(gòu)想

軟件總體架構(gòu)為“三端一云”，即PC端、APP端、網(wǎng)頁端，以及云服務(wù)。三端由項(xiàng)目中不同的人員分別使用，云服務(wù)則是在后端支撐它們之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳遞。

設(shè)計(jì)工作可粗略分為兩部分，一為工程差異性設(shè)計(jì)大致占30%左右工作量，二為標(biāo)準(zhǔn)化圖紙?zhí)子迷O(shè)計(jì)大致占70%左右工作量。

以軟件化取代70%設(shè)計(jì)重復(fù)性、機(jī)械性的標(biāo)準(zhǔn)化圖紙?zhí)子煤腿斯ぶ茍D的工作。將5年以上設(shè)總經(jīng)驗(yàn)的工程師從大量重復(fù)性、機(jī)械性的制圖工作中解放出來，參與到工程差異化的優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的維護(hù)、市場(chǎng)技術(shù)支持、項(xiàng)目開發(fā)、研發(fā)、工程設(shè)總、項(xiàng)目經(jīng)理等高附加值的工作中去。在以互聯(lián)網(wǎng)評(píng)審的形式組織行業(yè)內(nèi)的專家定期對(duì)數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化圖紙庫等數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)審、優(yōu)化、糾錯(cuò)，不僅可以提高質(zhì)量、打破研究院內(nèi)部技術(shù)局限性，還能減少?zèng)]必要的人員儲(chǔ)備真正意義上降低成本。

實(shí)現(xiàn)可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)報(bào)告、施工圖設(shè)計(jì)，通過簡(jiǎn)潔人性化的軟件操作界面，僅輸入少量工程參數(shù)即可完成一鍵式成品出圖，并達(dá)到90%工程質(zhì)量要求。1-2人即可完成以往10-15人工作量，縮減設(shè)計(jì)圖紙校審核時(shí)間挺高生產(chǎn)效率至少3倍以上。融入整合集成化協(xié)同辦公管理系統(tǒng)結(jié)合便于管理，有效梳理涉及流程，提高設(shè)計(jì)配合效率，和領(lǐng)導(dǎo)掌控力。甚至改變?cè)O(shè)計(jì)人員坐班制，在家辦公實(shí)現(xiàn)辦公終端化，提高設(shè)計(jì)人員效率，還能節(jié)約辦公成本。

2.2PC端應(yīng)用

PC端為整個(gè)平臺(tái)核心部分，軟件架構(gòu)按設(shè)計(jì)階段分類：前期咨詢可研報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、施工圖。

每個(gè)階段按專業(yè)劃分操作單元，每個(gè)單元按階段和專業(yè)進(jìn)行定制，從而達(dá)到應(yīng)用要求。

2.2.1設(shè)計(jì)階段覆蓋

2.2.1.1前期咨詢可研報(bào)告單元

將現(xiàn)有的前期可研報(bào)告區(qū)別分類，每種報(bào)告按章節(jié)內(nèi)容定制模塊并建立族庫，使各專業(yè)設(shè)計(jì)人員僅需輸入少量工程參數(shù)后選擇可用模塊，達(dá)到快速設(shè)計(jì)的目的，并通過平臺(tái)將無需提資或前置資料的專業(yè)同時(shí)參與設(shè)計(jì)，需要提資專業(yè)自動(dòng)流轉(zhuǎn)，最后無需人工匯本平臺(tái)自動(dòng)出圖。

每個(gè)專業(yè)的模塊還可按工程需求同時(shí)加列，并實(shí)現(xiàn)同時(shí)提資，也就是說在同一時(shí)間可以出三個(gè)以上方案還不影響其他專業(yè)工期。如電氣出電氣主接線方案同時(shí)加列三個(gè)方案，下一土建專業(yè)可更具相同地質(zhì)條件自動(dòng)連接土建模塊，僅需調(diào)整少量工程參數(shù)即可。

技經(jīng)估算部分可自動(dòng)后臺(tái)計(jì)算出具，提資已在前段其他專業(yè)完成，無需技經(jīng)人員操作，僅在經(jīng)評(píng)部分調(diào)整經(jīng)濟(jì)模型參數(shù)即可。由于是后臺(tái)直接計(jì)算，所以采用的模塊基本為施工圖深度（在粗略考慮地勘的情況下），估算其實(shí)很接近概算要求，更為精準(zhǔn)。

1-2人即可完成以往10-15人工作量，縮減設(shè)計(jì)圖紙校審核時(shí)間挺高生產(chǎn)效率至少3倍以上。

2.2.1.2初步設(shè)計(jì)單元

除勘察專業(yè)外基本與可研階段相同，所謂的30%工程差異性指的就是勘察專業(yè)，目前還沒有很好地解決方案，但可列入APP端監(jiān)控內(nèi)容，可以看到進(jìn)度成本等。

電氣專業(yè)還可建立設(shè)備廠家短名單，也可使用業(yè)主短名單比如天源、天潤等，無需等待提資，提前設(shè)計(jì)好相對(duì)應(yīng)的模塊。

在滿足特定條件下可在初設(shè)審查會(huì)時(shí)隨時(shí)變更設(shè)計(jì)方案，還可結(jié)合平臺(tái)網(wǎng)頁端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)評(píng)審，省去差旅費(fèi)用。

2.2.1.3施工圖單元

實(shí)際上施工圖基本在初設(shè)收口確定后，可自動(dòng)出圖，僅需主設(shè)人調(diào)整特定參數(shù)即可。也就是說初設(shè)實(shí)際上就等同于施工圖。

施工圖變更若出現(xiàn)業(yè)主要求方案（創(chuàng)新方案除外）臨時(shí)變更的情況，僅需調(diào)整模塊即可，完全省去了變更設(shè)計(jì)時(shí)間從而達(dá)到快速響應(yīng)。

2.2.1.4竣工圖單元

主設(shè)人收集變更資料后輸入平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出圖。

2.3設(shè)計(jì)專業(yè)關(guān)聯(lián)

平臺(tái)可關(guān)聯(lián)現(xiàn)有新能源設(shè)計(jì)所需專業(yè)，并可串聯(lián)相關(guān)使用軟件，此處與廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)類似。

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)化模塊、族庫、工程資料等數(shù)據(jù)庫建立維護(hù)管理

標(biāo)準(zhǔn)化模塊、族庫、工程資料（地勘、氣象、土地性質(zhì)、當(dāng)?shù)卣摺⒓冀?jīng)定額等）等數(shù)據(jù)庫的建立為整個(gè)平臺(tái)核心中的核心，也是每個(gè)設(shè)計(jì)院安身立命的資本。我院通過從其他設(shè)計(jì)院、北京天潤新能公司、天源BP模式合作等渠道，經(jīng)過三年多的積累已經(jīng)掌握和梳理了一批標(biāo)準(zhǔn)化模塊圖紙庫，通過圖紙編號(hào)轉(zhuǎn)變成軟件數(shù)據(jù)庫編碼可直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立。但這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，僅能算為啟動(dòng)基礎(chǔ)，如何持續(xù)建立數(shù)據(jù)庫有三個(gè)比較直接的方法：

一、購買，可以通過各種渠道直接購買成品圖，也可發(fā)至網(wǎng)頁端通過互聯(lián)網(wǎng)面向社會(huì)征集。

二、自建團(tuán)隊(duì)，與維護(hù)團(tuán)隊(duì)一體使用，根據(jù)需求增減人數(shù)規(guī)模。

三、軟件化，舉個(gè)例子直接影響土建專業(yè)的是電氣和地質(zhì)勘察專業(yè)，電氣方案其實(shí)在一定范圍是可控的，而地勘提資的差別就很大拿基礎(chǔ)來說，承載力從50-200可以說各位數(shù)變化都會(huì)影響土建材料量的變化，如果我們按5的單位計(jì)算，一種基礎(chǔ)模型就要有30種方案，這就要消耗大量的人工時(shí)，是否可以與軟件供應(yīng)商協(xié)商定制此種批量設(shè)計(jì)呢，理論上應(yīng)該是可行的，但還要深入調(diào)研才能知道。

2.3.2互聯(lián)網(wǎng)專家審圖

將模塊定期發(fā)至網(wǎng)頁端，以互聯(lián)網(wǎng)評(píng)審的形式組織行業(yè)內(nèi)的專家定期對(duì)數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化圖紙庫等數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)審、優(yōu)化、糾錯(cuò)，不僅可以提高質(zhì)量、打破研究院內(nèi)部技術(shù)局限性，還能減少?zèng)]必要的人員儲(chǔ)備，真正意義上降低成本。

還能減少工程責(zé)任，原理參照評(píng)審會(huì)。

2.3.3設(shè)計(jì)圖紙3D交付

初設(shè)和施工圖模塊直接連接3D翻模，由第三方提前翻制后儲(chǔ)備，與2D圖紙模塊一樣使用。也可三維直接建模或購買三維族庫。

3商業(yè)模式及效益分析

3.1商業(yè)模式

平臺(tái)除自用外還可面向社會(huì)發(fā)售，主要客戶為電力設(shè)計(jì)院（該平臺(tái)后期也可延展至其他行業(yè)）、項(xiàng)目業(yè)主，設(shè)備廠家。

一、電力設(shè)計(jì)院，1、可在網(wǎng)頁端購買PC端、APP端軟件按年或終身計(jì)費(fèi)。

2、設(shè)立設(shè)計(jì)院短名單庫，入圍者需可購買PC端、APP端使用權(quán)限或按項(xiàng)目比例與平臺(tái)分成。3、可在網(wǎng)頁端有償深入方案中投標(biāo)，被業(yè)主選定后按比例分成。

二、項(xiàng)目業(yè)主，可免費(fèi)使用網(wǎng)頁端的項(xiàng)目初步方案模擬單元，如需詳細(xì)方案則需支付一定服務(wù)費(fèi)，還可選擇入圍設(shè)計(jì)院。

3.2效益分析

一、人員成本節(jié)省。使用平臺(tái)后可節(jié)省20名工程師崗位，并增加飽和度空間一倍以上。可通過互聯(lián)網(wǎng)專家評(píng)審減少總工、技術(shù)專家級(jí)別的人員儲(chǔ)備。

二、時(shí)間成本，通過平臺(tái)可節(jié)約可研報(bào)告周期7-10個(gè)工作日，初步設(shè)計(jì)工期30個(gè)工作日，施工圖30個(gè)工作日。

三、商業(yè)模式中的互聯(lián)網(wǎng)受益。

四、邊際效益，1、將節(jié)省下來的5年以上設(shè)總經(jīng)驗(yàn)的工程師從大量重復(fù)性、機(jī)械性的制圖工作中解放出來，參與到工程差異化的優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的維護(hù)、市場(chǎng)技術(shù)支持、項(xiàng)目開發(fā)、研發(fā)、工程設(shè)總、項(xiàng)目經(jīng)理等高附加值的工作中去。

2、結(jié)合平臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)用和集成化協(xié)同辦公管理，通過互聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員在家或其他終端辦公提高工作效率，還能節(jié)省辦公經(jīng)費(fèi)。或直接通過互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)頁端發(fā)出任務(wù)，定期面向社會(huì)征集圖紙（類似于滴滴打車的概念），校審核也由互聯(lián)網(wǎng)專家?guī)熘苯油瓿?，可直接減少正式職工崗位需求。

結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步以及各行各業(yè)的發(fā)展，新能源發(fā)電（風(fēng)電、光伏等）行業(yè)也贏來了嶄新的發(fā)展新時(shí)代，我相信，在我們的努力下，新能源發(fā)電設(shè)計(jì)行業(yè)的明天會(huì)更加的美好。

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（作者單位：新疆新能源研究院有限責(zé)任公司）