OpenPlant 在某大型抽蓄電站數字化三維設計中的應用

岳志偉，和 扁，嚴 麗

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州311122）

1 引言

隨著國民經濟和工業的發展，電力需求越來越大。抽水蓄能電站具有削峰填谷，調峰調頻的優勢，既減少了資源的浪費又緩解了用電緊張，得到了大力的發展，越來越多的抽水蓄能電站投入到建設當中[1]。而隨著數字科技的發展，將數字化技術應用到抽水蓄能電站的建設當中也已經成為當下的潮流[2]。

OpenPlant 軟件是美國Bentley 公司推出的全新工廠信息建模工具，它結合了AutoPlant 和PlantSpace 兩者的優點，同時具有數據開放性和互用性的特點[3-4]。運用Bentley 系列軟件在電站設計階段進行各專業三維建模可以優化廠房內各種設備和管路的布置，同時減少施工時專業間碰撞問題的發生。

2 軟件介紹

OpenPlant 平臺下主要有OpenPlant PowerPID（OPPID），OpenPlant Modeler（OPM），OpenPlant Isometrics 3 款 軟 件。OpenPlant PowerPID 是 基 于OpenPlant 平臺的智能化2D 軟件，可產生智能化的系統圖及設備報表，可讓2D 系統圖的每個元件都包含各自應帶的參數屬性，在項目前期階段更清楚的表達設計思路。OpenPlant Modeler 是基于OpenPlant 平臺的三維繪圖軟件，主要功能有建立及編輯管路及其附屬設備模型、自定義及編輯非參數化設備、自動生成材料報表、生成i-model 格式文件等。

3 OpenPlant 軟件主要應用

3.1 OpenPlant 軟件數據庫的建立

OpenPlant 系列軟件是基于等級數據庫驅動建模的軟件，因此在進行建模前應首先建立水機專業專用數據庫。

水機專業在抽水蓄能電站中涉及設備和管路主要分為技術供排水系統，檢修排水系統，滲漏排水系統，中壓壓氣系統，低壓壓氣系統，機電設備消防噴霧滅火系統，廠內透平油系統。為了方便水機設備的信息統計和管理，在OpenPlant 中根據不同的系統進行了不同的數據編碼。

此外，華東院基于設備樣本中常用元件的實際模型并借助OpenPlant 腳本開發語言在軟件中嵌入了Ecidi Equipment，Ecidi Valve，Ecidi Tool，Ecidi Instrument 等模塊，更加貼合工程實際設計需求。

3.2 OpenPlant PID 應用

OpenPlant PID（OPPID）是Bentley 公 司 基 于Microstation 平臺開發的可以繪制電站系統圖的智能化軟件系統。

在進行抽水蓄能電站輔助系統設計時，應首先繪制水、油、氣系統圖。傳統的系統圖一般采用CAD進行繪制，僅表示管路和設備元件的連接關系和設計思想，無法對設備、管路和元件的屬性參數：管徑、壓力等級等進行定義。利用OPPID 軟件進行輔助系統設計，需要對設備、管路和元件進行參數定義，且軟件集成了設備、管路等模塊，基本滿足抽水蓄能電站輔助系統的建模需求，在建模時可以直接調用。

參數定義后，即可以按照需求布置系統設備、管路和元件，圖1 所示為某抽水蓄能電站大壩滲漏排水系統簡圖：

圖1 大壩滲漏排水系統圖

3.3 OpenPlant Modeler 的應用

3.3.1 三維建模

根據廠房布置圖和系統圖，借助OpenPlant 軟件，設計人員可以快速便捷的通過Modeler 任務導航用戶操作界面來創建三維實體模型，操作簡便。此外，OpenPlant Modeler 可以輕松再利用PDS、AutoPlant 和PlantSpace 的已有設計模型、相關的數據和等級數據庫。OpenPlant Modeler 內嵌了豐富的專業模塊，包含配管、設備、支吊架、儀表、HAVC 等元器件信息，確保了項目整體設計模型的交付。抽水蓄能電站設計各相關專業基于Bentley 公司開發的ProjectWise（ PW）平臺可以實現分權限分階段的工程成果管理，ABD、PSDS 和OpenPlant 等三維設計軟件通過PW 平臺可以進行實時的信息交互和成果共享，提高了各專業建模過程中的配合協作效率。專業校核人員通過PW 平臺可以更加高效的完成三維成果審查，提高工作效率。

3.3.2 碰撞檢查

Bentley 公司的OpenPlant Modeler 軟件自帶有Clash Detectation 模塊，基于ProjectWise 平臺對抽水蓄能電站的各專業模型進行統一的碰撞檢查可以高效地發現不易察覺的碰撞并能進行記錄。

鑒于抽水蓄能電站牽扯的專業系統較多，模型較為復雜，建議在進行模型碰撞檢查時可以分系統進行，以免碰撞結果較多，分類不明確導致后期記錄和模型修改困難。

3.4 Ecidi tools 的應用

基于OpenPlant 開放性平臺，借助c#語言，華東院編寫了Ecidi Tools，優化了OpenPlant 原有的生成材料報表的操作。可以按照設計人員的需求，對模型中材料進行統計。

圖2 定制工具對話框

點擊Report and Dimension，會直接彈出圖3 所示窗口。

圖3 OpenPlant 材料統計表

點擊To Micorosoft Excel，然后點擊Export 即可生成Excel 材料表。

4 小結

（1）基于OpenPlant 軟件建立了抽水蓄能電站常用系統，設備等級數據庫，方便了電站的建模。

（2）基于OpenPlant 系列軟件實現了抽水蓄能電站水機專業從系統圖設計到材料統計的協同工作，提高了工作效率。

（3）基于OPM 的Clash Detectation 碰撞檢查功能和PW 協同工作平臺實現了各專業間的碰撞檢查，實現了水電站廠房內各專業設備和管路布置優化。

（4）基于c# 語言開發了Ecidi 工具模塊使OpenPlant 更加適用于水機專業設計工作。