Bentley三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

毛雪東

摘 要：三維數字化設計是工程設計的流行趨勢，利用三維數字化的精細化及協同設計，能夠大幅度提高設計效率，有利于確保設計質量。Bentley軟件的應用，加快了設計步伐，同時通過對三維模型的建立，為電力工程設計、工程建設及建造和管理提供科學依據。本文對Bentley三維數字化軟件在電力工程設計方面的應用進行簡單分析。

關鍵詞：電力工程設計；三維數字化設計；Bentley軟件；軟件應用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A

一、引言

電力工程設計是開展電力工程建設的重要環節，電力系統是我國經濟快速發展的硬件支柱，同時也是復雜的系統工程。電力工程的設計較為復雜，傳統設計方法無法滿足當代建設需要。在此情況下，Bentley三維數字化軟件的推出，極大的提高了電力工程設計效率，同時又能夠滿足工程速度的要求，能夠減少錯誤和返工，為建設現代化工程提供大力支持。

二、三維數字設計應用于電力工程設計中的必要性

1 勘察測繪

將工廠建設區域的等高線進行數字化后，能夠建立三維地貌圖，在地貌圖上包含原始地貌、開挖邊坡及建筑物等，按照工程建設進度情況不斷保持更新。由于三維地貌圖采用三維數字形式，因此可以將任意部位的建筑物的面積和體積等屬性精確計算出來，從而有利于加強工程管理。

2 系統設計

三維數字設計可以高效的利用已有的模板，產生新的設計方案。三維數字設計設計成果較為形象化，有利于減少各專業間的溝通，同時能夠降低設計中的明顯錯誤。

3 施工組織

電力工程三維數字化設計中，在明確施工地形及場地之間的制約關系后，將施工平臺采用三維動態布置，能夠快速生成所需結果的剖面圖和平面圖。三維建模方案能夠直觀的了解方案的可行性，從而快速進行方案必選。

4 工程投資預算

科學的三維數字化軟件對電力工程進行設計，能夠精確進行工程量的統計和施工模擬分析，可以計算不同材料的用量及設備投入情況，從而為工程概預算及施工材料供應計劃提供科學依據。

5 工程質量

直觀的三維數字化設計能夠將可能出現的錯誤及時暴露出來，從而降低工程建設的風險性。在三維可視化環境下，采用數據集中管理和對象關聯及參數驅動的方式，能夠確保不同階段及不同專業數據的唯一性惡化一致性，從而降低設計疏漏，有利于確保工程建設質量。

三、Bentley三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

1 Bentley三維數字化軟件概述

Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一種基于 AutoCAD 的程序，允許您創建智能管道和儀表圖、工藝流程圖和其他管道圖表。通過使用 AutoCAD 和外部關系數據庫環境，Bentley AutoPLANT P&ID 可創建智能工藝流程圖。使用此產品，工程師可以在研究數百個布局工程圖或三維模型的同時，抽出少量時間來詳細了解電力工程設計。該應用程序可顯著縮短捕獲系統設計和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的設計時間和文檔制作時間，確保符合 OSHA 1910 和 ISO 標準。通過其可縮放的設計，AutoPLANT P&ID 適用于各大中小型工程公司和運營商，為過程處理工程的生命周期設計和文檔制作提供了一款重要工具。Bentley AutoPlant Equipment 使用與 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 應用程序相同的項目結構，并將二維數據和三維數據保存在相同的數據庫中。如果使用其他應用程序集，那么當管道選路時，三維用戶將看到可從中選擇的完整線路編號列表。布置設備時，三維用戶可以從先前已布置在 P&ID 中的設備標簽中進行選擇，也可以從使用數據管理器輸入數據庫中的設備標簽中選擇。如果該用戶僅負責項目的詳細設計階段，那么數據管理器和數據表可以與三維數據結合在一起使用。您可以從二維或三維環境內輸入的數據中生成線路列表報告或設備數據表。此外，還有一些二維/三維工具可以從三維應用程序內瀏覽 P&ID，從 P&ID 的組件中設置當前規格和大小等。

2 Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

（1）電力工程電氣設計。Bentley 包括一個基于 Bentley promise 控制系統設計軟件的電氣設計引擎。電線就作為電線而不作為圖形線處理；它們在放置或取消時會自動粘合和斷開。連接處由軟件辨認。電線編號可以自動指定，不同類型的電線分配到不同的層以更便于編輯。放置符號時，軟件會提示唯一 ID，并自動交叉參考相關符號。通過這種方式，可以迅速生成單線圖及保護和控制簡圖而不會出現錯誤。而且還可以自動生成電路原理圖。工作被組織為項目，使得許多圖可以鏈接在一起以便進行交叉參考、錯誤檢查和清單生成。項目中一個部分的更改便會立即反映在項目的其余部分，從而大大減少了編輯時間，并確保了準確性。組件標識符、頁面格式、標題欄等的項目級默認設置確保了與標準相符。此外，Substation軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成電力工程有關電氣設計的部分。

（2）自動創建的平剖圖。Bentley AutoPlant Equipment 支持自動創建二維平剖圖。這些工程圖引用自模型，因此，對模型所做的任何更改都會更新平剖圖。Autoplant Equipment 提供了許多工具，支持使用從數據庫中提取的信息（例如：坐標系、立面圖和絕緣厚度等）來添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技術。使用這項技術，只要稍加管理和設置，設計人員不需要項目協同工作功能，即可獨立開展工作。使用這項技術后，大型項目模型可以輕松在各個項目之間移動，亦可斷開與項目的聯系，或者從備份中恢復單個項目模型。Bentley AutoPlant Equipment 以 AutoCAD 為基礎運行。它包括各種旨在創建并修改設備模型的菜單和命令工具欄。Equipment菜單按級聯樣式排列，與 AutoCAD 中的菜單類似。此外，Equipment 還提供了許多輕松訪問 AutoCAD 的命令，并支持大多數 AutoCAD 命令行鍵入操作。Bentley AutoPlant Equipment 模型并不僅僅只是工程圖。創建該模型時，系統還會維護外部項目數據庫中的組件數據。在工程圖會話過程中，隨時可以編輯組件數據。此外，還可以編輯最初為放置組件而定義的維度參數和位置參數，并重新繪制相應圖形以反映所做更改。如果父設備基本工具的維度參數已修改，那么鏈接的子設備直徑也自動進行調整。采用Bentley三維數字化軟件進行電力工程設計，具有較大的便利性。自動創建平剖圖如圖1所示。

（3）異地協同設計。電力工程項目往往需要多個專業協同設計完成。電力工程設計是多專業配合設計的成果，強調整體水平和相互協調配合，因此整個設計過程是各專業間反復配合的過程，最終設計成果不是簡單的疊加，而是有機結合。協同設計的目的不僅僅是數據設計，更重要的是注重對信息的交流和管理。PDMS就是作為一體化多專業協同設計數據平臺，通過計算機網絡使不同專業設計者，分散的設計部門連為一體，改變了以電話、傳真、郵件和會議為基礎的傳統配合模式，從而設計效率達到最大化。對于PDMS，通過多專業配合，建立整個項目的統一的數字化三維模型，不僅解決了管道、設備、土建、暖通、電纜橋架等各專業詳細設計的交叉配合問題，而且能以三維模型為基礎在平臺上實現各專業間的提資配合、工程圖紙和報表的提交等工程配合問題。

結語

Bentley三維數字化軟件在電力工程設計過程中的應用具有重要意義。通過應用Bentley軟件，最大限度將工程設計中可能出現的問題解決在萌芽階段，從而保證設計質量，有利于減少設計時間，為現代高效建設提供有力支持。

參考文獻

[1]劉強.淺析數字工廠三維技術[A]，第十四屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集[C]，2008.

[2]莊葉凱.Bentley三維工廠軟件在工程設計中的應用[J].有色冶金設計與研究，2009，30（06）：108-109.endprint

摘 要：三維數字化設計是工程設計的流行趨勢，利用三維數字化的精細化及協同設計，能夠大幅度提高設計效率，有利于確保設計質量。Bentley軟件的應用，加快了設計步伐，同時通過對三維模型的建立，為電力工程設計、工程建設及建造和管理提供科學依據。本文對Bentley三維數字化軟件在電力工程設計方面的應用進行簡單分析。

關鍵詞：電力工程設計；三維數字化設計；Bentley軟件；軟件應用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A

一、引言

電力工程設計是開展電力工程建設的重要環節，電力系統是我國經濟快速發展的硬件支柱，同時也是復雜的系統工程。電力工程的設計較為復雜，傳統設計方法無法滿足當代建設需要。在此情況下，Bentley三維數字化軟件的推出，極大的提高了電力工程設計效率，同時又能夠滿足工程速度的要求，能夠減少錯誤和返工，為建設現代化工程提供大力支持。

二、三維數字設計應用于電力工程設計中的必要性

1 勘察測繪

將工廠建設區域的等高線進行數字化后，能夠建立三維地貌圖，在地貌圖上包含原始地貌、開挖邊坡及建筑物等，按照工程建設進度情況不斷保持更新。由于三維地貌圖采用三維數字形式，因此可以將任意部位的建筑物的面積和體積等屬性精確計算出來，從而有利于加強工程管理。

2 系統設計

三維數字設計可以高效的利用已有的模板，產生新的設計方案。三維數字設計設計成果較為形象化，有利于減少各專業間的溝通，同時能夠降低設計中的明顯錯誤。

3 施工組織

電力工程三維數字化設計中，在明確施工地形及場地之間的制約關系后，將施工平臺采用三維動態布置，能夠快速生成所需結果的剖面圖和平面圖。三維建模方案能夠直觀的了解方案的可行性，從而快速進行方案必選。

4 工程投資預算

科學的三維數字化軟件對電力工程進行設計，能夠精確進行工程量的統計和施工模擬分析，可以計算不同材料的用量及設備投入情況，從而為工程概預算及施工材料供應計劃提供科學依據。

5 工程質量

直觀的三維數字化設計能夠將可能出現的錯誤及時暴露出來，從而降低工程建設的風險性。在三維可視化環境下，采用數據集中管理和對象關聯及參數驅動的方式，能夠確保不同階段及不同專業數據的唯一性惡化一致性，從而降低設計疏漏，有利于確保工程建設質量。

三、Bentley三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

1 Bentley三維數字化軟件概述

Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一種基于 AutoCAD 的程序，允許您創建智能管道和儀表圖、工藝流程圖和其他管道圖表。通過使用 AutoCAD 和外部關系數據庫環境，Bentley AutoPLANT P&ID 可創建智能工藝流程圖。使用此產品，工程師可以在研究數百個布局工程圖或三維模型的同時，抽出少量時間來詳細了解電力工程設計。該應用程序可顯著縮短捕獲系統設計和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的設計時間和文檔制作時間，確保符合 OSHA 1910 和 ISO 標準。通過其可縮放的設計，AutoPLANT P&ID 適用于各大中小型工程公司和運營商，為過程處理工程的生命周期設計和文檔制作提供了一款重要工具。Bentley AutoPlant Equipment 使用與 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 應用程序相同的項目結構，并將二維數據和三維數據保存在相同的數據庫中。如果使用其他應用程序集，那么當管道選路時，三維用戶將看到可從中選擇的完整線路編號列表。布置設備時，三維用戶可以從先前已布置在 P&ID 中的設備標簽中進行選擇，也可以從使用數據管理器輸入數據庫中的設備標簽中選擇。如果該用戶僅負責項目的詳細設計階段，那么數據管理器和數據表可以與三維數據結合在一起使用。您可以從二維或三維環境內輸入的數據中生成線路列表報告或設備數據表。此外，還有一些二維/三維工具可以從三維應用程序內瀏覽 P&ID，從 P&ID 的組件中設置當前規格和大小等。

2 Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

（1）電力工程電氣設計。Bentley 包括一個基于 Bentley promise 控制系統設計軟件的電氣設計引擎。電線就作為電線而不作為圖形線處理；它們在放置或取消時會自動粘合和斷開。連接處由軟件辨認。電線編號可以自動指定，不同類型的電線分配到不同的層以更便于編輯。放置符號時，軟件會提示唯一 ID，并自動交叉參考相關符號。通過這種方式，可以迅速生成單線圖及保護和控制簡圖而不會出現錯誤。而且還可以自動生成電路原理圖。工作被組織為項目，使得許多圖可以鏈接在一起以便進行交叉參考、錯誤檢查和清單生成。項目中一個部分的更改便會立即反映在項目的其余部分，從而大大減少了編輯時間，并確保了準確性。組件標識符、頁面格式、標題欄等的項目級默認設置確保了與標準相符。此外，Substation軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成電力工程有關電氣設計的部分。

（2）自動創建的平剖圖。Bentley AutoPlant Equipment 支持自動創建二維平剖圖。這些工程圖引用自模型，因此，對模型所做的任何更改都會更新平剖圖。Autoplant Equipment 提供了許多工具，支持使用從數據庫中提取的信息（例如：坐標系、立面圖和絕緣厚度等）來添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技術。使用這項技術，只要稍加管理和設置，設計人員不需要項目協同工作功能，即可獨立開展工作。使用這項技術后，大型項目模型可以輕松在各個項目之間移動，亦可斷開與項目的聯系，或者從備份中恢復單個項目模型。Bentley AutoPlant Equipment 以 AutoCAD 為基礎運行。它包括各種旨在創建并修改設備模型的菜單和命令工具欄。Equipment菜單按級聯樣式排列，與 AutoCAD 中的菜單類似。此外，Equipment 還提供了許多輕松訪問 AutoCAD 的命令，并支持大多數 AutoCAD 命令行鍵入操作。Bentley AutoPlant Equipment 模型并不僅僅只是工程圖。創建該模型時，系統還會維護外部項目數據庫中的組件數據。在工程圖會話過程中，隨時可以編輯組件數據。此外，還可以編輯最初為放置組件而定義的維度參數和位置參數，并重新繪制相應圖形以反映所做更改。如果父設備基本工具的維度參數已修改，那么鏈接的子設備直徑也自動進行調整。采用Bentley三維數字化軟件進行電力工程設計，具有較大的便利性。自動創建平剖圖如圖1所示。

（3）異地協同設計。電力工程項目往往需要多個專業協同設計完成。電力工程設計是多專業配合設計的成果，強調整體水平和相互協調配合，因此整個設計過程是各專業間反復配合的過程，最終設計成果不是簡單的疊加，而是有機結合。協同設計的目的不僅僅是數據設計，更重要的是注重對信息的交流和管理。PDMS就是作為一體化多專業協同設計數據平臺，通過計算機網絡使不同專業設計者，分散的設計部門連為一體，改變了以電話、傳真、郵件和會議為基礎的傳統配合模式，從而設計效率達到最大化。對于PDMS，通過多專業配合，建立整個項目的統一的數字化三維模型，不僅解決了管道、設備、土建、暖通、電纜橋架等各專業詳細設計的交叉配合問題，而且能以三維模型為基礎在平臺上實現各專業間的提資配合、工程圖紙和報表的提交等工程配合問題。

結語

Bentley三維數字化軟件在電力工程設計過程中的應用具有重要意義。通過應用Bentley軟件，最大限度將工程設計中可能出現的問題解決在萌芽階段，從而保證設計質量，有利于減少設計時間，為現代高效建設提供有力支持。

參考文獻

[1]劉強.淺析數字工廠三維技術[A]，第十四屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集[C]，2008.

[2]莊葉凱.Bentley三維工廠軟件在工程設計中的應用[J].有色冶金設計與研究，2009，30（06）：108-109.endprint

摘 要：三維數字化設計是工程設計的流行趨勢，利用三維數字化的精細化及協同設計，能夠大幅度提高設計效率，有利于確保設計質量。Bentley軟件的應用，加快了設計步伐，同時通過對三維模型的建立，為電力工程設計、工程建設及建造和管理提供科學依據。本文對Bentley三維數字化軟件在電力工程設計方面的應用進行簡單分析。

關鍵詞：電力工程設計；三維數字化設計；Bentley軟件；軟件應用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A

一、引言

電力工程設計是開展電力工程建設的重要環節，電力系統是我國經濟快速發展的硬件支柱，同時也是復雜的系統工程。電力工程的設計較為復雜，傳統設計方法無法滿足當代建設需要。在此情況下，Bentley三維數字化軟件的推出，極大的提高了電力工程設計效率，同時又能夠滿足工程速度的要求，能夠減少錯誤和返工，為建設現代化工程提供大力支持。

二、三維數字設計應用于電力工程設計中的必要性

1 勘察測繪

將工廠建設區域的等高線進行數字化后，能夠建立三維地貌圖，在地貌圖上包含原始地貌、開挖邊坡及建筑物等，按照工程建設進度情況不斷保持更新。由于三維地貌圖采用三維數字形式，因此可以將任意部位的建筑物的面積和體積等屬性精確計算出來，從而有利于加強工程管理。

2 系統設計

三維數字設計可以高效的利用已有的模板，產生新的設計方案。三維數字設計設計成果較為形象化，有利于減少各專業間的溝通，同時能夠降低設計中的明顯錯誤。

3 施工組織

電力工程三維數字化設計中，在明確施工地形及場地之間的制約關系后，將施工平臺采用三維動態布置，能夠快速生成所需結果的剖面圖和平面圖。三維建模方案能夠直觀的了解方案的可行性，從而快速進行方案必選。

4 工程投資預算

科學的三維數字化軟件對電力工程進行設計，能夠精確進行工程量的統計和施工模擬分析，可以計算不同材料的用量及設備投入情況，從而為工程概預算及施工材料供應計劃提供科學依據。

5 工程質量

直觀的三維數字化設計能夠將可能出現的錯誤及時暴露出來，從而降低工程建設的風險性。在三維可視化環境下，采用數據集中管理和對象關聯及參數驅動的方式，能夠確保不同階段及不同專業數據的唯一性惡化一致性，從而降低設計疏漏，有利于確保工程建設質量。

三、Bentley三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

1 Bentley三維數字化軟件概述

Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一種基于 AutoCAD 的程序，允許您創建智能管道和儀表圖、工藝流程圖和其他管道圖表。通過使用 AutoCAD 和外部關系數據庫環境，Bentley AutoPLANT P&ID 可創建智能工藝流程圖。使用此產品，工程師可以在研究數百個布局工程圖或三維模型的同時，抽出少量時間來詳細了解電力工程設計。該應用程序可顯著縮短捕獲系統設計和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的設計時間和文檔制作時間，確保符合 OSHA 1910 和 ISO 標準。通過其可縮放的設計，AutoPLANT P&ID 適用于各大中小型工程公司和運營商，為過程處理工程的生命周期設計和文檔制作提供了一款重要工具。Bentley AutoPlant Equipment 使用與 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 應用程序相同的項目結構，并將二維數據和三維數據保存在相同的數據庫中。如果使用其他應用程序集，那么當管道選路時，三維用戶將看到可從中選擇的完整線路編號列表。布置設備時，三維用戶可以從先前已布置在 P&ID 中的設備標簽中進行選擇，也可以從使用數據管理器輸入數據庫中的設備標簽中選擇。如果該用戶僅負責項目的詳細設計階段，那么數據管理器和數據表可以與三維數據結合在一起使用。您可以從二維或三維環境內輸入的數據中生成線路列表報告或設備數據表。此外，還有一些二維/三維工具可以從三維應用程序內瀏覽 P&ID，從 P&ID 的組件中設置當前規格和大小等。

2 Bentley 三維數字化軟件在電力工程設計中的應用

（1）電力工程電氣設計。Bentley 包括一個基于 Bentley promise 控制系統設計軟件的電氣設計引擎。電線就作為電線而不作為圖形線處理；它們在放置或取消時會自動粘合和斷開。連接處由軟件辨認。電線編號可以自動指定，不同類型的電線分配到不同的層以更便于編輯。放置符號時，軟件會提示唯一 ID，并自動交叉參考相關符號。通過這種方式，可以迅速生成單線圖及保護和控制簡圖而不會出現錯誤。而且還可以自動生成電路原理圖。工作被組織為項目，使得許多圖可以鏈接在一起以便進行交叉參考、錯誤檢查和清單生成。項目中一個部分的更改便會立即反映在項目的其余部分，從而大大減少了編輯時間，并確保了準確性。組件標識符、頁面格式、標題欄等的項目級默認設置確保了與標準相符。此外，Substation軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成電力工程有關電氣設計的部分。

（2）自動創建的平剖圖。Bentley AutoPlant Equipment 支持自動創建二維平剖圖。這些工程圖引用自模型，因此，對模型所做的任何更改都會更新平剖圖。Autoplant Equipment 提供了許多工具，支持使用從數據庫中提取的信息（例如：坐標系、立面圖和絕緣厚度等）來添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技術。使用這項技術，只要稍加管理和設置，設計人員不需要項目協同工作功能，即可獨立開展工作。使用這項技術后，大型項目模型可以輕松在各個項目之間移動，亦可斷開與項目的聯系，或者從備份中恢復單個項目模型。Bentley AutoPlant Equipment 以 AutoCAD 為基礎運行。它包括各種旨在創建并修改設備模型的菜單和命令工具欄。Equipment菜單按級聯樣式排列，與 AutoCAD 中的菜單類似。此外，Equipment 還提供了許多輕松訪問 AutoCAD 的命令，并支持大多數 AutoCAD 命令行鍵入操作。Bentley AutoPlant Equipment 模型并不僅僅只是工程圖。創建該模型時，系統還會維護外部項目數據庫中的組件數據。在工程圖會話過程中，隨時可以編輯組件數據。此外，還可以編輯最初為放置組件而定義的維度參數和位置參數，并重新繪制相應圖形以反映所做更改。如果父設備基本工具的維度參數已修改，那么鏈接的子設備直徑也自動進行調整。采用Bentley三維數字化軟件進行電力工程設計，具有較大的便利性。自動創建平剖圖如圖1所示。

（3）異地協同設計。電力工程項目往往需要多個專業協同設計完成。電力工程設計是多專業配合設計的成果，強調整體水平和相互協調配合，因此整個設計過程是各專業間反復配合的過程，最終設計成果不是簡單的疊加，而是有機結合。協同設計的目的不僅僅是數據設計，更重要的是注重對信息的交流和管理。PDMS就是作為一體化多專業協同設計數據平臺，通過計算機網絡使不同專業設計者，分散的設計部門連為一體，改變了以電話、傳真、郵件和會議為基礎的傳統配合模式，從而設計效率達到最大化。對于PDMS，通過多專業配合，建立整個項目的統一的數字化三維模型，不僅解決了管道、設備、土建、暖通、電纜橋架等各專業詳細設計的交叉配合問題，而且能以三維模型為基礎在平臺上實現各專業間的提資配合、工程圖紙和報表的提交等工程配合問題。

結語

Bentley三維數字化軟件在電力工程設計過程中的應用具有重要意義。通過應用Bentley軟件，最大限度將工程設計中可能出現的問題解決在萌芽階段，從而保證設計質量，有利于減少設計時間，為現代高效建設提供有力支持。

參考文獻

[1]劉強.淺析數字工廠三維技術[A]，第十四屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集[C]，2008.

[2]莊葉凱.Bentley三維工廠軟件在工程設計中的應用[J].有色冶金設計與研究，2009，30（06）：108-109.endprint