PDMS在生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目儀控設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉慧超 鄧麗紅 高山 郭慧芳

摘要：本文簡要介紹PDMS在設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢和亮點(diǎn)。以實(shí)際應(yīng)用案例著重介紹PDMS軟件在生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目儀控設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)模型搭建、碰撞檢查及出圖的一體化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：PDMS；生活垃圾焚燒

生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一個(gè)將結(jié)構(gòu)、建筑、電氣、熱控、工藝等多專業(yè)結(jié)合的整體，需多方協(xié)作而成。而項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期直接影響電廠建設(shè)周期與投資，設(shè)計(jì)質(zhì)量更是關(guān)系到運(yùn)行的安全與機(jī)組效率。目前，垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)通常采用二維平面布置，如何提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)正確率同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期仍然是研究重要方向。

隨著數(shù)字化電廠提出與實(shí)施，數(shù)字化設(shè)計(jì)成為未來電力工程設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢，其中面向數(shù)據(jù)的三維工廠設(shè)計(jì)集成應(yīng)用系統(tǒng)，Plant Design Management System（簡稱：PDMS）提供一體化多專業(yè)集成布置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫平臺，縮短設(shè)計(jì)周期，以更直觀、更準(zhǔn)確、更高效的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。本文介紹PDMS軟件功能與優(yōu)勢，以及在生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目中儀控設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1.PDMS綜述

PDMS工廠三維布置設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)為一體化多專業(yè)集成布置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫平臺，在以解決管道詳細(xì)設(shè)計(jì)為核心的同時(shí)，解決設(shè)備、結(jié)構(gòu)土建、暖通、電纜橋架、支吊架各專業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)，以及各專業(yè)間充分關(guān)聯(lián)。PDMS以數(shù)據(jù)庫為核心可滿足在設(shè)計(jì)不同階段按工程需要投入不同專業(yè)人員要求。相較傳統(tǒng)CAD繪圖，基于PDMS三維軟件的設(shè)計(jì)工作具有以下優(yōu)勢.

1）直觀性。PDMS在三維空間內(nèi)進(jìn)行全比例三維實(shí)體建模，模型位置描述準(zhǔn)確度高，可以提供多角度查看，空間位置可以做到一目了然，提高設(shè)計(jì)的精確性。

2）共享性。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多專業(yè)實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)，PDMS數(shù)據(jù)庫可實(shí)時(shí)存儲并查閱多專業(yè)與不同設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)成果，可以更方便、直觀、準(zhǔn)確地提資。

3）準(zhǔn)確性。交互設(shè)計(jì)過程中，實(shí)時(shí)三維碰撞檢查，PDMS能自動(dòng)地在元件和各專業(yè)設(shè)計(jì)之間進(jìn)行碰撞檢查，在整體上保證設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性；

4）便捷性。PDMS具有非常強(qiáng)大的圖紙生成功能，實(shí)體建模完成后，能夠生成施工圖和材料報(bào)表，減少手工統(tǒng)計(jì)失誤，使得成品的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量都有很大的提高。

5）生動(dòng)性。通過可視化技術(shù)，三維模型可進(jìn)行漫游與動(dòng)畫制作，更形象生動(dòng)體現(xiàn)設(shè)計(jì)成果，了解電廠真實(shí)情況。

PDMS系統(tǒng)包括不同模塊，項(xiàng)目管理、元件庫、設(shè)計(jì)、二維模塊、單管圖等模塊，設(shè)計(jì)過程中常用的主要有Design設(shè)計(jì)模塊，包括設(shè)備、管道、電纜橋架、支吊架設(shè)計(jì)等，PDMS模型數(shù)據(jù)庫按樹狀結(jié)構(gòu)排列顯示，按照專業(yè)與區(qū)域劃分不同SITE，并在SITE層下按照不同類型劃分不同zone，如圖1。

2.儀控設(shè)計(jì)

儀控作為設(shè)計(jì)下游專業(yè)，緊密聯(lián)系工藝、土建等專業(yè)，設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括工藝、土建部分三維設(shè)計(jì)資料調(diào)取，利用剩余空間進(jìn)行三維模型創(chuàng)建。本文所涉及為橋架建模包括主廠房中電纜橋架與支吊架設(shè)計(jì)，分別位于設(shè)計(jì)模塊的Cable Trays子模塊與Multi Discipline Supports Application子模塊，成果如圖2所示。

2.1 橋架設(shè)計(jì)

橋架建模首先選擇橋架等級，確定元件規(guī)格，使用到的橋架類型包括梯形橋架、槽式橋架，型號為400*150，600*150等。在布置橋架時(shí)，不考慮直通橋架，先確定橋架首端與終端，將彎通、異徑接頭、三通、四通作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)確定位置與通道方向，然后通過Fill指令填充，即可將整個(gè)橋架直通自動(dòng)填上。

為方便快捷進(jìn)行建模工作，可預(yù)先設(shè)計(jì)好通道合理分層，并進(jìn)行歸納分類，在不影響后續(xù)的前提下，可將相同部位建在同一層次下，進(jìn)行便捷操作。PDMS提供多種利于建模的操作方式及工具。例如，鋼平臺具有明顯軸對稱特質(zhì)，因此在設(shè)計(jì)焚燒橋架時(shí)，可普遍在多個(gè)層高先將一側(cè)橋架作為branch建模然后以軸面為中心進(jìn)行鏡面復(fù)制。此外，電纜夾層橋架在同一層通道有大量相似處，因此可將一個(gè)短通道列為一個(gè)branch，多次復(fù)制移動(dòng)；且三層通道同一布置，可將一層多個(gè)branch列為一個(gè)list，然后復(fù)制移動(dòng)，可節(jié)省70%時(shí)間。

2.2 支吊架設(shè)計(jì)

支吊架設(shè)計(jì)在橋架布置圖完成后進(jìn)行，支吊架的布置首先確定連接件型式與位置，然后進(jìn)行托臂選型，確選取工字鋼立柱與鋼平臺或柱子連接點(diǎn)。

相較于橋架，支吊架連接件生成于橋架所屬branch里，并不適用于單獨(dú)利用list或branch復(fù)制，可通過模塊里并列或鏡像復(fù)制。

2.3 碰撞檢查

碰撞檢查是PDMS一大優(yōu)勢與特色，檢查各模型之間是否有物理碰撞，可以為設(shè)計(jì)人員提供完善設(shè)計(jì)的參考。設(shè)計(jì)人員可隨時(shí)進(jìn)行碰撞檢查，亦可由專業(yè)人員在固定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多專業(yè)多區(qū)域整體碰撞檢查，碰撞檢查不僅可以發(fā)現(xiàn)管道與橋架間的直接碰撞，還可以結(jié)合工程設(shè)計(jì)規(guī)程，發(fā)現(xiàn)因保溫層或安全距離不足引起的碰撞。

3.PDMS二維出圖

儀控設(shè)計(jì)出圖主要是通過DRAFT模塊完成的橋架平面圖及立面圖，此項(xiàng)目采用手動(dòng)出圖模式，相較AFP自動(dòng)出圖模式，操作較為復(fù)雜，但可以在模塊中自定義選取出圖范圍，顯示區(qū)域，顏色，線型等，給不同元件添加標(biāo)簽，靈活性大大提升，能實(shí)現(xiàn)更多功能。

4.結(jié)論

隨著PDMS軟件的深入應(yīng)用，設(shè)計(jì)工作因此發(fā)生重大改變，設(shè)計(jì)質(zhì)量與正確率得到極大提高，但在應(yīng)用過程中，仍有很多不足，首先，由于PDMS設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，施工單位對圖紙要求不同，設(shè)計(jì)過程中存在項(xiàng)目管理不足等問題。同時(shí)，由于此項(xiàng)目儀控設(shè)計(jì)僅圍繞控制柜及橋架布置，并未應(yīng)用于儀表布置、電纜敷設(shè)等方面。此外，輔助設(shè)計(jì)軟件與PDMS接口與開發(fā)仍須進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中國城市建設(shè)研究院有限公司）