三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究

三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究
作者：董玉丰
来源：《农村经济与科技》2018年第18期
[摘要]随着我国社会经济水平的不断提升，电力行业也乘着机遇的春风取得了前所未有的发展空间，在电力行业不断向前发展的同时，企业对其建设和设计也进行了强有力的管控，以此为前提，在电厂的发展建设过程中，把三维数字化协同技术科学合理地应用进去，实践证明，该项技术的应用一方面有效提升了电厂的设计水平，另一方面，还能够在一定程度上缩短建厂工期，进一步促进我国电力行业的稳定、健康发展。

本文在对三维数字化协同技术特点进行分析的基础上，详细阐述了该项技术在电厂设计中的应用，仅笔者愚见，望指正。

[关键词]三维数字化协同技术;电厂;设计;应用
[中图分类号]TM62 [文献标识码]A
在利用数字化协同技术进行设计时，主要将其分为如下几个部分：系统设计、详图设计、项目定制以及布置设计，其中，在项目定制方面，除了包含项目的WBS之外，还涉及了对数据的建立以及相关工作人员的划分工作;在系统设计方面，其核心工作就是设计P&ID图;布置设计方面主要是针对电厂的内部结构、应用设备、管道以及涉及的各种建筑进行三维模型的创建，而后在相关三维模型的基础上添加实体参数，以此实现实体和三维模型的有效结合，最后再对该模型进行定义;在详图设计方面，主要任务是剖析三维模型图，并提取出立剖图以及平面图，不难看出，在这四个部分中，最重要的阶段就是系统设计阶段。

1 协同与三维设计技术特点归纳
1.1 主观性
三维设计技术的实现主要有赖于计算机技术，通过对计算机技术的合理应用来模仿电厂的工作环境以及内部布置状况，并以此为依据做出相应的立体模型，以便设计师能够全面、直观地了解电厂的环境。

1.2 协同性
我们之所以说它具有协同性，是因为三维技术能够在相关网络技术中得到应用，简单来说，也就是在网络软件中应用三维技术，利用三维技术能够准确获取布置情况以及相关系统的环境信息，并根据这些信息展开协调设计作业，这一技术的创建和发展突破了各专业间必须面
对面进行信息共享的局限，通过对三维数据模型的运用，能够更加准确、高效地实现平面设计，继而达到不同专业对模型信息产生协同作用的目标。

1.3 信息集成性
通常情况下，三维设计的模型包括非图形属性和图形属性两种形式，应用相关模型之后，能够有效获取电厂建设过程中的管理信息、工程信息等，并有效推动电厂快速实现数据化，与此同时，还能够促进电厂的长远发展。

2 三维数字化协同技术在电厂设计中的应用
2.1 系统设计
在设计电厂的过程中，最为关键的环节就是系统设计阶段，即设计P&ID流程图。

一般情况下，对P&ID的应用是有一定要求的，要能够满足有效转化数据、自定义查看功能，能够生成相关报表，可以满足制图和定制标准，在实际展开项目施工前，就应该明确提出项目应符合的所有标准，便于提前做好准备工作，为项目的顺利进行做好铺垫。

在電厂设计过程中，要持续强化对三维模型的创建，此举既能够为模型的修改创造便利条件，又可以在一定程度上满足后期对模型的应用要求，同时，在创建三维模型时，还应该保证系统设计的质量，必须实现系统图完整的目标，在对二维图和三维图展开自动校验时，要用到PDMS系统，这是一款以数据为中心的管理和设计软件，应用该软件能够确保系统图和模型保持一致，对设计水平的提升起到了极大的促进作用。

2.2 布置设计
2.2.1 轴网的创建
在电厂设计中，布置设计的重要作用不容忽视，布置设计中的核心专业是机务专业，在工作时机务专业必须要与其他专业协同作业，以便完成对原来坐标点和新建坐标点的确定，并以坐标点为依据进行轴网的创建，创建轴网要应用到PDMS软件中的Grid Line工具，一旦确定轴网的原点，不出现特殊情况是不会进行改动的，在轴网创建完成并确定之后，必须要保存相应的数据库层次，与此同时，注意把它的权限设置成“只读”模式。

值得一提的是，尽最大努力保证轴网的统一性，以便进一步提升所有专业模型安装位置的准确性。

2.2.2 三维设备模型的创建
在划分设备模型过程中涉及的规则，它的确定是在项目策划中完成的，并且以区域或者系统为依据将其划分入数据库当中，需要查询相关设备信息时，可以应用设备模板。

2.2.3 三维管道模型的创建
总体来说，管道模型是在策划阶段被确定下来的，其划分依据是区域或者系统，在管道建模期间，设计者要按照相关要求检查数据的一致性，在三维软件建模条件下能够获取到实时布置情况，基于此，在完成布置之后，还要展开碰撞检查，然后对碰撞结果进行分析，在此基础上进一步修正布置设计。

2.3 协同工作以及专业资料的提取
2.3.1 孔洞配合提资
开孔作业中第一步需要考虑的问题就是留孔，具体操作过程中涉及的留孔模型文件可以参照轴网文件，注意保证开孔位置的准确性，楼板以及墙体的模型文件也可以参考具开孔过程;而后开始运用Micro Station，可以在结构专业中应用孔洞的形状以及位置等材料;紧接着，在结构专业获取到开孔的提资模型后，就能够将其运用在相应的模型或开孔结构上了，并对各专业在创建模型过程中产生的矛盾进行全面检查;最后选取合理的工具开设孔洞。

2.3.2 埋件配合提资
如果涉及的专业较多，则需要逐一展开埋件提资模型的创建，为了有效区分模型，还要对其进行命名。

在创建埋件模型时，出于实际需要，土建专业以外的其他专业均无需创建完整的埋件模型，通过对埋件模型进行研究和分析来获取埋件图纸，而后把相关信息详细标注在图纸上，至于标注内容，可以按照实际需求自定义标注。

3 图形的生成
在创建模型时，就要通过DRAFT生成与模型对应的平面图，生成平面图时，双线用来表示管道，单线用来表示小管径，双线带中心线用来表示大管径，客户可以根据自己的意愿自行选择管道中心线的表示形式，其中，核心工作内容就是处理隐藏线，合理处理隐藏线有利于深入分析模型。

[参考文献]
[1] 张科奇.三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究[J].中国电业（技术版），2016（06）.。