電力企業三維設計技術應用及前景展望

林遠福

廣西博聯信息通信技術有限責任公司

電力企業三維設計技術應用及前景展望

林遠福

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電力企業采用三維技術進行工程設計是其發展趨勢，利用三維技術進行協同設計、數據共享、三維模型碰撞檢查、優化設計，對提高設計質量和設計效率將起到非常重要的作用。也為工程后續的采購、設備安裝和施工提供了高水平的工作平臺。也利于將來信息集成應用系統的實施。本文闡述了三維設計的特征以及電力企業三維設計技術應用的意義，對三維設計技術在電力企業設計中的應用及其前景展望進行了探討分析。

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一、三維設計技術的特征

三維設計技術將現實虛擬化，形成了圖形與工程數據的統一、主觀與客觀的統一、理論與現實的統一；所有的設計成品都是從經過修改后的模型中抽取，保證了設計成品的一致性，可以隨意的實現二維出圖和抽取軸測圖，使得出圖質量和速度大大提高；三維設計軟件自帶的REVIEW功能可以直觀真實的展示出設計方案，通過碰撞檢查等手段可以提前發現專業內外的配合問題，使施工階段的差錯大大減少。目前我國的三維工程設計系統是從三維管道設計演變而來，在管道的設計上有很強大的能力，從本質上看該系統是數據庫和現實中設計有機結合起來的一個事物，其具有多專業協同設計功能，通過數據庫的共享，建立專業工廠設計平臺，實現工廠設計的專業化、智能化，如此從三維設計系統可以看出該系統設計是經過一定時間發展演變出來的，它特有的專業性從根本設計上就已經加強了電力工廠的質量。

二、電力企業三維設計技術應用的意義

電力企業三維設計技術應用的意義表現為：（1）通過在計算機上構建管道、設備、電氣、結構等多專業的三維實體模型，并通過對所構建的實體模型進行碰撞檢查、優化設計，最終可以從模型中提取出各種施工圖及相應的材料報表。（2）三維設計技術的應用打破了傳統的平面二維圖設計模式，使現有的設計思想、設計方法、設計程序及設計管理等設計全過程都發生了一系列的變革， 為工程設計人員提供了一種嶄新的設計方法和手段。（3）利用先進的計算機技術使工程設計信息集成系統高效運轉是改變傳統設計手段、提高設計效率和設計質量的關鍵之一。三維設計技術是整個設計信息系統構建的重要基礎。如果把三維設計技術和其它專業數據庫及專業軟件集成起來，幾乎可以涵蓋所有的工程設計信息，真正實現數據資源工程全過程的共享，也就是所謂的數字化電廠的概念，實現電廠全周期數字化管理。（4）三維技術的數據庫唯一性可以做到在設計階段就消除碰撞甚至達到零誤差率。模型中所包含的工程信息，直觀、準確、詳實，可直接指導訂貨、加工和安裝，使設計和施工的聯系更加緊密，更加符合工程要求。

三、三維設計技術在電力企業設計中的應用分析

1、三維設計分工明確，嚴格工作范圍。在設計過程中，工程設計人員一定要嚴格按照工程設計要求開展工作。設備或管道工程師根據經審核的系統流程圖在模型中進行布置，管道通過接口生成“應力計算原始數據表”，連同自動生成的管道走向圖交管道應力分析工程師進行應力校驗，管道設計人員根據計算結果調整管道。與此同時，土建專業通過專業軟件進行獨立設計并通過接口將布置信息動態傳入模型中或由專人搭建結構模型做為工藝設計的環境。電控專業的電纜橋架設計在模型中完成，電控設備由專人搭建完成。

2、實行區域協作設計和模型檢查，嚴格校核和中間評審。PDMS可以采用區域設計的方式實現各專業的協作設計，每隔一段時間由系統管理員進行一次碰撞檢查，發現問題后由設計經理提交各專業詳查，及時溝通解決。模型完成后，需進行模型校核和一次中間評審。校核人在模型中進行校驗，并通過系統提供的工具對模型進行一致性檢查，包括對照系統圖進行的一致性檢查。查看是否滿足合同要求，設計輸入的原始資料是否準確，是否滿足設計進度，接口資料是否封閉，碰撞是否消除，設計深度是否滿足要求，布置是否合理等等。各專業設計人員根據結果調整模型。

3、生成管道軸測圖和布置圖，完善建設結構設計。由專門的軸測圖（ISO）和材料表（BOM）提取人采用計算機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注人完成二維布置圖供施工參考。支吊架設計由專人完成或對外委托，在模型中包含了各支吊邏輯點的所有信息和布置環境，設計人員根據這些信息做支吊架的詳細組裝設計，并建立實體模型用于三維碰撞檢查。將鋼結構和平臺模型轉換成二維圖后標注尺寸出圖。

4、嚴格設計最終評審，強化施工階段的材料控制。評審組對整個項目，整個設計過程和設計結果進行評審總結。并要嚴格根據管道模型完成配管設計或提供管道模型對外委托?？梢宰詣由膳涔軋D和焊接統計報告。模型可通過接口與材料控制軟件包實現數據共享，把所需材料的規格、數量等數據直接用于定貨、供貨。在設計階段的模型基礎上完成小口徑管道設計，可以合理布置，節省材料，并滿足材料定貨方面的需要。

四、電力企業三維設計技術前景展望

電力企業三維設計技術相對于二維平面設計更直觀，這是對電力工廠設計流程和設計方法的一次重要改革，建立一個更具有科學性、合理性和適應性的設計理念，解決目前在電力設計中所遇問題。總體而言，利用先進的設計技術和管理理念建設電力企業是必然的發展趨勢。對設計單位、設計人員進行改革。新的設計理念中設計人員按層次進行不同的模塊設計，這是體現三維設計系統中對于設計方面的各種優點，充分利用合理的設計人員資源，從而提高設計的效率。調整電力工廠設計中的專業分工，減少交叉設計，充分利用有限資源達到最大的效率。開發優化設計方法，優化設計流程，減少不必要的中間設計環節，提高效率。組織人員對不足的地方進行二次開發，使系統更具有可行性、柔軟性和可伸展性。

結束語

隨著科技的進步，促進了三維技術的發展。并且隨著電力體制改革的不斷深入，三維設計技術作為一種有效的設計手段開始應用國內電力企業設計。因此必須加強電力企業三維設計技術應用及前景展望的分析。

［1］陳晨.火力電力企業系統的設計總結性分析［J］.中國高新技術企業，2013（8）

［2］姜勝利.淺談火力電力企業設計［J］.黑龍江科技信息，2010（28）