基于Revit平台的变电站三维设计与开发探讨
三维设计在变电站中的应用探讨
三维设计在变电站中的应用探讨智能电网是电网技术发展的大势所趋,智能电网70%的基础数据来自于设计,随着智能电网的大力推进,必定引起设计手段的一次革命,大量的设计基础数据需要通过新的手段存储、展示及分析,三维设计以其先进的设计理念,强大的数据库功能,契合了智能电网的发展需求,必将成为大势所趋。
本文通过工程实例探索了变电站的三维设计及数字化移交工作,实现了三维建模、二、三维贯通、碰撞检查、自动工程量统计、三维漫游等功能,并对工程中有益的经验进行总结及探讨。
theSmart grid technology is the main stream of the development of network, intelligent power grid of 70% based data from design, with the intelligence of the power grid to promote, will cause design means a revolution, a large number of design basis data through the new means to store, display and analysis, 3 d design with its advanced design idea, strong database function, with the development of intelligent power grid needs, will become the trend of The Times. This paper explores the substation project example of the 3 d design and the digital transition process, realize the 3 d modeling, 2, 3 d breakthrough, collision check, automatic bill statistics, the three dimensional roaming, and other functions, and the engineering of the beneficial experience summarized and discussed.2、应用背景随着信息化时代、智能化电网等全新观念不断冲击着人们的生活和生产实践活动,这对设计手段、设计理念也提出了更多新的要求。
三维设计在变电站建设中的应用探讨
三维设计在变电站建设中的应用探讨在以往,变电站的设计普遍采用二维方式。
然而,这种设计方法已难以满足当前电网工程的多样化要求。
相较之下,三维设计不仅能显著提升设计人员的工作效率,还为施工人员提供了更加直观且易于理解的可视化模型。
因此,三维设计势必将成为变电站建设中的主流趋势。
本文将探讨三维设计在变电站工程中的应用,并展望其发展前景,期望通过不断优化设计质量,推动变电站的高效建设。
三维设计具备全面展示图形的能力,使施工人员能够更加清晰、直观地理解设计人员的意图。
目前,三维设计凭借其数字化和可视化的优势,在变电站建设中得到了广泛应用,有效解决了传统设计过程中存在的多种问题,满足了多样化的使用需求。
如今,三维设计已在我国变电站建设中取得了显著成绩,对优化我国电力工程建设发挥了重要作用。
一、三维设计的目标与流程1.三维设计的目标在整体变电站设计的过程中,采用三维设计的目的是提升设计效率,并为客户提供更优质的设计效果和更高的设计标准。
通过三维设计,客户能够在实际施工之前全面了解最终效果,这使得他们能够及时对不满意的部分进行调整,从而使实际工程更趋完美。
此外,在实际施工前,如客户对设计存在异议,我们能够在三维设计阶段迅速进行修改,以更好地服务于客户。
首先,我们需要将电缆敷设施工图以三维形式展示,接着对二维施工图进行相应的修正和扩展,然后在三维模型中以1:1的比例缩小全景,模拟施工情况。
这有助于一线施工人员更好地理解施工图,减少因对图纸理解不当所引发的施工问题。
如果根据三维模型的设计图,施工人员仍对施工方案有疑虑,可以直接查看三维模型的电子版本,从而全面思考施工细节,因为这种电子模型能够详细展示每一个施工细节。
2.三维设计的流程三维设计的第一步是相关工作人员必须深入了解整个设计流程,对设计软件的使用方法有清晰的认知,并掌握必要的输变电站相关概念,才能开始实际的设计工作。
首先,建模阶段至关重要,我们需要将CAD图纸按1:1比例在三维设计软件中立体呈现,并对整体模型进行细节完善。
浅议变电站三维设计的软件应用
浅议变电站三维设计的软件应用Bentley提供的设计工具涵盖从发电厂设计到把电输送入户的整个过程。
由Bentley Substation能够提供很好的三维设计工具,结合Bentley Project Wise协同设计平台,设计师可以高效、合理、精确地进行变电站的设计,还能在三维仿真模拟环境中审查变电站建造过程是否合理。
由Bentley 三维设计平台产生的电网基础设施数据,可以为基础设施的全生命周期管理提供依据。
这些数据可以提交给业主和相关的运维机构。
业主可以据此实现基础设施与智能电网的对接,而运维机构可以据此进行更加有的放矢的运维工作。
以前电力设计院给业主交付的往往只是变电站的图纸,这些可能不具备任何属性。
如果要找到相关的设计数据,业主就要请设计院翻看很多资料后才能找到。
电力设计院利用三维智能设计平台,设计工程师能够从基础设施的设计源头去建造数字化的智能变电站或其他相关基础设施。
1 三维设计和数字化设计优势分析(1)可以做到精细化设计,方便地进行三维空间的安全距离校验和材料统计,避免碰撞。
(2)可适应专业间协同设计,各专业通过一个设计平台进行设计,提高了不同专业配合的效率,避免接口过程带来的错误。
(3)数字化移交,集方案、数据于一体的三维变电站模型可以为业主提供真实的展示效果,形成完整的变电站数字化平台,实现变电站的全寿命周期管理,为工程的后期维护和改造提供方便,为设计服务的延伸增值提供可能。
2 三维设计软件介绍(1)Bentley公司针对电力行业的设计工作拥有一套完整的解决方案。
其三维设计平台Microstation是Bentley公司面向全球基础设施设计、建造和运营的旗舰产品,采用基于Parasolid的三维模型技术和Microsoft DirectX 3D游戏级的图形驱动技术,具备高质量的动画漫游、施工进度模拟等仿真功能。
(2)Bentley Substation是专门针对变电站的设计工具,具有专业成熟的智能辅助设计功能,能保证在整个项目设计过程中设计数据的共享及继承,从而实现三维数字化协同设计,设计数据可以传递到施工、采购、运维等各阶段,是覆盖工程项目各个阶段的软件系统。
一种变电站的三维建模方法
一种变电站的三维建模方法一种高效、精准的变电站三维建模方法对于电力系统设计、规划和运营具有重要意义。
本文将介绍一种基于现代工程软件和技术的变电站三维建模方法,旨在提高建模效率、精度和可视化效果。
一、方法概述现代电力系统中的变电站通常由高压设备、变压器、开关设备、控制设备以及辅助设备等组成,为了实现对变电站的准确建模,我们提出以下步骤和方法:1. 收集设计资料:包括变电站平面图、剖面图、设备参数、设备尺寸等资料。
2. 确定建模软件:选择专业的三维建模软件,如AutoCAD、Revit、SolidWorks等。
3. 建立基本模型:根据设计资料,利用建模软件建立变电站的基本结构和设备布置。
4. 添加设备和配件:将变电站中的各种设备和配件按照实际布置情况逐个添加到基本模型中。
5. 进行精细化调整:对建模结果进行精细化调整,以保证建模的精准性和完整性。
6. 设备参数关联:在建模过程中,关联设备的参数信息,如型号、额定电压、额定电流等。
7. 建立连接关系:通过软件的功能,建立设备之间的连接关系,如开关与变压器、导线与绝缘子等。
8. 添加外部环境:将变电站周围的地形、建筑物等外部环境加入到建模中,以实现真实的三维可视化效果。
9. 进行仿真分析:利用建模结果进行仿真分析,如电磁场分布、热力分布等。
10. 输出建模结果:生成三维可视化模型和相关报告,用于设计评审、规划分析和运行管理。
以上步骤构成了一种全面而系统的变电站三维建模方法,通过科学的步骤和流程,实现了对变电站的高效、精准建模。
二、方法优势采用上述建模方法,具有以下优势:1. 高效性:采用现代工程软件和技术,建模过程高效便捷,大大节省时间成本。
2. 精准性:建立的三维模型精度高,能够准确反映变电站的真实结构和设备布置。
3. 可视化效果好:生成的三维模型逼真、直观,有利于工程师和管理人员对变电站的理解和分析。
4. 数据关联性强:建模软件支持设备参数关联和连接关系建立,使得建模结果更加丰富和全面。
基于三维设计技术的变电站设计研究
基于三维设计技术的变电站设计研究摘要:设计行业中应用最广泛的就是三维技术,它的应用极大地提升了设计的效率和质量,有效地规避了二维技术中存在的一些弊端,弥补了原本存在的交叉干扰不足,尤其为变电站的设计发展起到了决定性的推动作用。
因此本文以变电站设计中应用三维设计技术为主线讨论,并详细作出分析探讨。
关键词:三维设计;变电站;应用分析传统变电站的电网设计存在着诸多不足,比如设计精度不够、专业协同制约因素多、设计空间考虑欠缺等多个问题。
当前智能化、数字化电网的出现,让变电站有希望实现精准化数控,因此也受到了电网企业的高度重视。
三维设计技术作为当前设计行业最为先进的技术,在变电站的设计中也发挥出了比较明显的优势,从很大程度上提升了变电站设计的效率和质量。
尽管如此,在实际操作中还是存在着诸多问题影响着三维技术优势的发挥,因此业界要对三维技术的应用进行更深层次的研究,保证其能在变电站的设计中彻底取代二维技术,才能为电力系统的发展提供更多的帮助。
1.变电站三维设计的软件分析(一)3Dmax软件3Dmax软件应该是当前业界最为知名的三维设计平台,它的实用价值非常高,在软件应用层面有着非常显著的优势。
3Dmax软件的操作界面非常方便快捷,视图功能强大,相比较其他同类型设计软件来说,它在渲染方面的效果也非常明显,兼容性的特征为设计工作省力不少。
加上3Dmax软件的操作流程也非常简单,不需要花费太多的时间和精力去学习相关操作知识,但同时这种简便操作的软件在设计变电站的过程中也存在着一定的缺陷和不足,该软件相比较更适合呈现效果图,在工程图的呈现效果方面则没有表现出太多的优势,使得其应用受到了一定的限制。
(二)PDMS软件PDMS软件是一款应用于化工领域、电力领域以及石油领域的工厂三维设计管理系统,在其实际应用中,可以通过多方协同的方式来创建出实体模型,并且PDMS软件还能做到对平面图数据的自动更行和标注。
在变电站的设计过程中,PDMS软件的功效发挥是最为明显的,也是当前应用最为广泛的。
基于BIM技术的变电站三维建模研究与应用
基于BIM技术的变电站三维建模研究与应用摘要:变电站作为电力系统的重要设施,对其进行三维建模可显著提高变电站项目管理水平。
本文提出了基于BIM技术的变电站三维建模方法,以某220kv变电站为研究对象,重点介绍了使用Revit软件进行建模的具体流程以及电力族库的建设,研究结果表明:BIM技术建模效率快、精度高、直观性强,对变电站的电气设备具有非常真实的表现效果,能满足智能电网建设需求,值得进一步推广应用。
关键词:建筑信息模型;变电站;三维建模1引言变电站作为电力系统的重要设施,其日常监测与维护显得尤为重要。
近年来,三维数字化成为变电站自动化系统发展的新趋势,变电站三维场景模型能模拟出变电站的实际情况,工作人员参照三维数字化信息就可直观地了解到变电站的规划布局、生产运行、设备参数、辅助设施等,为变电站工程检修和电网规划设计、生产指挥、模拟运行、智能管理等提供信息支撑。
BIM技术近几年在建筑行业中较为火热,BIM技术通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用。
变电站建设同样具有建筑业的特征,因其投资大、技术密集、对工程质量要求高,每一个变电站建设项目都会受到当地政府及相关单位的高度关注。
由此,开展BIM技术在变电站三维建模中的研究与应用,提高变电站项目管理水平已经迫在眉睫。
2 BIM技术简介以及变电站建模流程2.1BIM技术简介BIM 是Building Information Modeling 的简称,中文含义为建筑信息模型。
BIM 技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点,并且具有强大的计算能力和协同能力,能够进行虚拟建造和信息集成。
BIM 技术的核心在于信息,前期建立的信息模型不但能够应用于设计、施工阶段,而且对于物业、运营、维护、拆除等阶段同样起到了巨大的帮助作用,可以说建筑信息模型适用于项目的全寿命周期。
基于三维全景快速建模的变电站可视化的研究和应用的开题报告
基于三维全景快速建模的变电站可视化的研究和应用的开题报告一、选题背景随着我国电力工业的发展,变电站成为电力系统中不可或缺的设施。
变电站涉及到复杂的电力运行和控制问题,而这些问题的解决需要能够对变电站进行准确的建模和可视化。
传统的建模方法采用手工绘制或CAD建模,这种方法不仅费时费力,而且容易出现错误。
另外,传统的平面图模型并不能充分展示变电站的实际情况和内部结构,限制了变电站建模和可视化的精细度和全面性。
因此,基于三维全景快速建模的变电站可视化成为了一个重要的研究和应用方向。
通过采用全景摄影和三维扫描技术,可以快速、准确地获取变电站的三维信息,并通过三维建模软件进行建模和可视化,充分展示变电站的实际情况和内部结构,提高其精细度和全面性。
二、选题意义基于三维全景快速建模的变电站可视化具有如下的重要意义:1. 提高建模精度。
传统的建模方法存在一定的误差,而基于三维全景快速建模的方法可以准确地获取变电站的三维信息,提高建模精度。
2. 提高可视化效果。
采用三维全景技术可以展示变电站更全面、更真实的情况和内部结构,提高可视化效果,使用户能够更好地理解变电站。
3. 提高工作效率。
基于三维全景的快速建模能够大大缩短建模时间,提高工作效率。
4. 应用广泛。
该研究可应用于变电站的运行管理、安全评估、工程设计和故障诊断等方面。
三、研究内容和方法1. 研究内容(1)对现有的主流三维全景技术进行分析和比较,选择适合变电站快速建模的技术;(2)利用选中的三维全景技术,采集实际变电站的三维信息;(3)对采集到的三维信息进行处理,并导入三维建模软件中进行建模和可视化;(4)对建模和可视化结果进行测试和评估。
2. 研究方法(1)文献调研法:对现有的三维全景技术进行分析和比较,选出适合变电站快速建模的技术。
(2)实验法:采集实际变电站的三维信息,并对采集的数据进行处理和建模,测试和评估建模和可视化结果。
四、预期成果和进展计划1. 预期成果(1)基于三维全景快速建模的变电站可视化系统原型;(2)完整的变电站模型数据,包括三维建模数据和全景信息数据;(3)发表一篇高水平的研究论文。
基于三维引擎的变电站二次系统三维模型库设计及管理系统
基于三维引擎的变电站二次系统三维模型库设计及管理系统国网新疆电力有限公司经济技术研究院、南京五采智电电力科技有限公司的研究人员周二彪、李忠政、赵军、李清、朱如意,在2020年第8期《电气技术》杂志上撰文,针对当前输变电工程中变电站二次系统三维建模关键技术的缺失,广泛调研变电站各类二次对象,面向不同电压等级、不同类型的设备,在建模的范围与深度和模型的属性两方面进行深度研究。
采用Unity3D三维引擎配合3DMax建模开发一款模型库设计软件,建立二次对象三维基本模型库;基于二次系统基本模型库采用图形化的方法搭建模型,形成二次对象组合模型库;支持模型的上传、下载、索引及版本的管理。
通过二次对象模型库设计及管理系统的研究,确保了输变电工程模型库的完整,实现了模型库的标准化和共享化的目标,达到了二次系统三维的工程化水平。
三维建模及运维应用已逐步进入到了各个行业领域,如电力、石化、建筑等,成为国内外高水平公司在工程设计、工程管理及工程实施、运行阶段的重要辅助手段。
目前,国网电气一次专业、土建专业三维数字化技术的研究及应用已趋于标准化且进入推广阶段。
随着国网公司《输变电工程三维设计模型交互规范》系列标准的发布,电网信息模型(grid infor- mation model, GIM)进入工程化阶段,达到了统一模型构建方法、数据组织、编码统一和交互规则的目的。
同时,《三维设计通用模型库应用目录(2018版)》的发布,统一建模了14大类电气一次设备、动力设施、水工暖通设施等471个三维通用模型,按照统一的模型深度、技术参数和接口建模,实现模型的通用性和标准化。
三维设计的标准化建设成果已日趋成熟并进入推广应用阶段。
但是,在输变电工程三维设计相关标准和模型库目录中,只规定了线路及变电一次设备的建模规范和数字化移交要求,缺少变电站二次系统三维设计方面相关的关键技术研究,比如二次对象模型库、二次回路逻辑文件、二次应用接口文件等,导致输变电工程三维设计数字化移交不完整、数字档案不齐全。
基于Revit软件的三维建筑电气设计
( 4 ) 设置局部剖面图, 标注各电气族在三维
海 :上 海 交 通 大 学 。 2 0 1 2 .
或观察的三维 视图 , 制作 出渲 染效果 图, 为判断
照 明布 置是 否 合 理 提 供依 据 。R e v i t 软 件 还 提 供 剖面功能 , 在 平 面 图 中 可 以 随 意 生 成 剖 面 。 另
外, 图纸 和各 视 图还 可 以导 出 为 d w g和 j p g格 式 的文 件 。 ( 3 )强 大 的 明 细 表 功 能 。 明 细 表 为 整 个 项
・
研 究 与探讨 ・
建 坌
No . 7 V o 1 . 5( S e r i a l No . 5 5l 2 0 1 4
圜
一
进 行光 源设 置 , 在灯 具 参数 中详 细 设定 功率 及 光
效 之后 即可 进行 照 明渲 染 , 渲 染 时 可设 定 日光 渲 染或 仅人 造光 源 渲染 。
- 研 究 与探 讨 ・
3D El e c t r i c a l De s i g n o f Bui l d i ng Ba s e d o n S o f t wa r e Re v i t
界 建筑 , 2 0 0 6 ( 9 J : 1 5 3 - 1 5 6 .
建 筑 电气设 计 最大 的优 势 。 ( 2 )各种 视 图 的生 成 和 渲染 。应 用 R e v i t 软
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践1. 引言1.1 三维设计在电网和变电站建设中的重要性三维设计在电网和变电站建设中扮演着至关重要的角色,它的应用不仅可以提高项目的设计效率和质量,还可以帮助实现更精准的规划和管理。
传统的二维设计方式往往难以准确表现复杂的电网结构和变电站布局,而三维设计技术则可以以更直观、全面的方式呈现整个项目的空间结构,让设计师和工程师更好地理解和分析地理环境和工程要求。
在电网和变电站建设中,准确的空间布局和结构设计对于项目的安全性、稳定性和可靠性至关重要。
通过三维设计,设计团队可以更好地模拟仿真电网系统的运行状态,发现潜在的问题并作出及时的调整。
三维设计还可以在设计阶段进行虚拟施工和安全评估,帮助团队提前发现施工难点和安全隐患,从而减少后期的改动和风险。
三维设计在电网和变电站建设中的重要性不可忽视。
它不仅提高了设计的准确性和效率,还为项目的施工和运营提供了更科学的支持。
随着技术的不断发展和应用的深入,三维设计将在电网和变电站建设中发挥越来越重要的作用,推动整个行业朝着更智能、更可持续的方向发展。
1.2 三维设计技术的发展随着科技的不断进步和应用,三维设计技术在电网和变电站建设中扮演着越来越重要的角色。
过去,二维设计技术已经是相当先进和高效的工具,但是随着社会的发展和需求的增加,二维设计技术已经难以满足复杂电网和变电站建设的需求。
三维设计技术迅速崛起并发展壮大。
三维设计软件的不断升级和完善。
各种专业的三维设计软件如AutoCAD、SolidWorks、Revit等,不断推出新版本,提供更多功能和更高的效率,使得工程师可以更快更准确地设计出电网和变电站的图纸和模型。
三维扫描技术的广泛应用。
通过三维扫描技术,工程师可以快速获取现场的数据,建立起真实的三维模型,有助于规划和设计工作的进行。
虚拟现实和增强现实技术的结合。
通过虚拟现实和增强现实技术,工程师可以在虚拟空间中模拟电网和变电站的建设情况,可以实时查看设计效果,大大提高了设计效率和准确性。
变电土建三维设计解决方案
变电土建三维设计解决方案:近年来,变电站设计由传统的二维设计迈入三维设计阶段。
三维设计对提高设计质量和设计效率起到特别重要的作用。
主要探讨了变电土建专业如何在信息化时代背景下实现自身的三维设计。
关键词:信息化时代;三维设计;变电土建随着我国经济的高速进展,对电网的建立速度及技术水平提出了更高的要求。
电网建立要求遵循“数字化电网”的建立理念,变电站等电力工程采纳三维技术进展工程设计已经成为不行避开的进展趋势[1]。
三维设计在协同设计、数据共享、碰撞检查、优化设计等方面具有无可比较的优势,能够显着提高设计质量和设计效率,为工程后续的选购、设备安装和施工供应依据,也利于与运维系统无缝连接[2]。
1变电土建三维设计现状目前国内变电站设计已经全面进入三维设计阶段。
变电站的电气一次、暖通等工艺专业由于主要为布置设计,类似“搭积木”,所以通过三维设计的可视化等特点可有效避开自身设备的软碰撞,提高工艺专业的设计效率。
但是对于以计算设计为主的土建专业和以规律设计为主的电气二次专业而言,三维软件自身无法完成相应的计算和规律设计工作。
因此,目前电气一次、暖通等布置类专业在三维设计方面应用的成熟度相对较高,而土建、电气二次等专业的应用则相对滞后。
本文依据试点工程阅历,提出一种基于Bent-ley平台的变电土建三维设计流程及解决方案。
2变电土建三维设计流程及解决方案2.1变电土建三维设计流程变电土建三维设计流程主要包括以下几点:1)土建专业包括总图、建筑、构造、水工、暖通5个专业,主设人负责流程中各工序的协作及了解主要工作内容和完成状况,并进展专业间设计资料的提交及接收。
2)主设人接收到其他专业的提资后,经评审确定初步的整体设计方案,并公布给相关设计人进展协同设计。
3)设计人采纳专业软件建立计算模型并完成分析计算。
4)设计人依据计算结果建立相对应的三维模型,完善三维设计,同时将设计详图汇总并自校,自校后提交给各级进展数字化校审,如有修改准时公布新的协同设计资料。
基于Revit平台的变电站三维数字化设计的关键因素研究
文章编号:1007-757X(2020)05-0092-04基于Revit 平台的变电站三维数字化设计的关键因素研究方鹏,高亚栋,吴祖咸,何凯军(浙江华云电力工程设计咨询有限公司,浙江杭州310014)摘 要:在信息化时代,国家电网对应用大数据和通信技术实现电力系统各个环节的互通互联展开了大量研究工作。
电网工 程设计也需要向多专业协同、精细化设计和数据共享方面深入。
就变电站三维数字化协同的总体方案进行了探讨,基于欧特克公司开发的Revit 平台,分析了专业协同和数据协同技术方面的问题,然后以某220 kV 变电站三维设计作为对象,就平台搭建、整体方案设计、施工图纸生成和数字化移交进行了实际应用研究。
关键词:变电站;三维数字化;协同中图分类号:TM63 文献标志码:AStudyo>KeyFactorso>Three-dimensionalDigitalDesign>orSubstationBasedonRevitFANG Peng , GAO Yadong , WU Zuxian , HE Kaijun(Zhejiang Huayun Electric Power Engineering Design f Consultation Co. Ltd. ,Hangzhou ,Zhejiang 310014,China )Abstract : In the information age, State Grid has carried out a lot of research work on the interconnection of all links of power systemsbyapplyingbigdataandcommunicationtechnology.Thedesignofpowergridengineeringalsoneedstobedeepenedinmulti-specialtyco l aboration ,finedesignanddatasharing.Atfirst ,thesubstation3Ddigitalco l aborativeschemeisdiscussed nthispaper.Basedonthe Autodesk Revitformuladevelopmentplatform ,itanalyzestheprofessionalcoordinationanddata co l aborativetechnologyissues ,andthentakinga220kVsubstationastheresearchobjectthepapergivestheovera l 3Ddesignplatform design , generatesconstructiondrawingsanddigitaltransferto makethestudyhavepracticalapplication.Keywords : substations % three-dimensional digitization ; coordination0引言在计算机技术不断发展的时代背景下,三维数字技术及 数据协同共享在设计行业中的应用获得了前所未有的发 展(13)。
基于Revit软件的三维电气设计研究
基于 Revit软件的三维电气设计研究摘要:文章阐述了工程设计行业中Revit软件在电气设计环节的使用要点,并通过开发配套的应用程序,解决了Revit软件在电气设计中遇到的一系列问题,在一定程度上提升了设计效率,并对于三维正向设计的推进具有实际意义。
关键词: BIM; Revit; 电气;Revit二次开发引言:近年来随着工程设计行业的发展,越来越多的项目采用BIM设计手段为其赋能。
其中,基于BIM理念的Revit软件是设计人员进行BIM转型的优先选择,它让设计人从传统的二维计算机画图转为三维设计,将构件以相对真实的三维几何信息展现,并赋予丰富的属性信息,提升设计质量。
它的功能对于建筑、给排水和暖通等专业的支持度相对较高,但对电气专业的支持度较低,且原生功能较少,效率低下,不能很好的完成设计相关工作,使得三维设计在电气专业上的推进遇到很大的困难。
本文将从最贴合实际的电气设计使用出发,系统全面的研究Revit电气相关的使用要点,并对一些软件原生功能缺失或使用不便的功能给出配套的二次开发解决方案,最终高质量、高效率的完成电气设计。
1.电气建模的要点研究针对Revit电气建模的功能研究,本文主要探讨桥架和灯具的建模方法,并介绍配套的二次开发工具,更好的满足用户使用需求。
对于屋顶防雷接闪带的建模,由于Revit软件原始的功能无法实现,笔者制作了防雷构件相关族,并配合二次开发工具,能够完成对接闪带的批量布置,填补了此项建模的空白。
对于其他电气构件的建模,鉴于是比较常规的操作,本文不做赘述,仅从图例重合的问题上给出切实可行的解决方案。
1.1桥架建模Revit软件虽然提供了桥架建模所需的基本设计功能,但在桥架配件的连接方面存在一定的局限性,主要表现在两个方面:一是软件支持的连接方式单一,很多时候不能满足设计人的需求,比如在桥架设计过程中经常会遇到变标高的情况,在空间允许的情况下,设计人通常采用45度倾斜连接作为过渡,而空间较小或桥架尺寸不大时,会采用90度垂直连接。
基于Revit二次开发技术的变电站算量系统
第45卷第5期2023年9月沈 阳 工 业 大 学 学 报JournalofShenyangUniversityofTechnologyVol 45No 5Sep 2023收稿日期:2020-09-07.基金项目:上海市科技创新行动计划重点项目(15DZ1203403).作者简介:梁海生(1979-),男,黑龙江牡丹江人,工程师,硕士,主要从事电力工程设计及优化等方面的研究.doi:10.7688/j.issn.1000-1646.2023.05.07基于Revit二次开发技术的变电站算量系统梁海生1,薛礼月1,史立芸2(1 国网上海市电力公司经济技术研究院,上海200233;2 国网上海电力设计有限公司造价部,上海200002)摘 要:针对传统算量系统存在的高成本和响应慢等问题,提出了一种适应于现代精细化成本管控的精度与速度相结合的变电站算量系统.通过修改变电站算量系统的具体流程,设计了基于Revit技术的系统总体框架、环境和界面等功能模块,编辑接收数据量的核心代码,解决了输出工程量的关键性技术难题.仿真测试结果表明,该设计系统整体逻辑架构稳定、功能分类清晰明确,且具备高处理的容错能力,与传统算量系统相比,变电站算量系统的软件响应时间和成本评估准确率均得到了较大的优化.关 键 词:变电站;建筑信息模型;Revit技术;精细化;算量软件;应用程序接口;三维协同;二次开发中图分类号:TM632;TP311 文献标志码:A 文章编号:1000-1646(2023)05-0516-05SubstationcalculationsystembasedonRevitsecondarydevelopmenttechnologyLIANGHaisheng1,XUELiyue1,SHILiyun2(1.EconomicandTechnologyResearchInstitute,StateGridShanghaiElectricPowerCompany,Shanghai200233,China;2.CostDepartment,StateGridShanghaiElectricPowerDesignCompany,Shanghai200002,China)Abstract:Aimingattheproblemsofhighcostandslowresponseintraditionalcalculationsystem,aprecisioncalculationsystemformodernfine cost controlofsubstationwasproposed.Bymodifyingthespecificprocessofsubstationcalculationsystem,theoverallframework,environmentandinterfaceofthesystembasedonthetechnologyofRevitweredesigned,andthecorecodeofreceivingdatawasedited,andthekeytechnicalproblemsofoutputengineeringquantitiesweresolved.Thesimulationtestresultsshowthattheoveralllogicarchitectureoftheas designedsystemisstable,thefunctionclassificationisclear,andtheas designedsystemhashighprocessingfaulttolerance.Comparedwiththetraditionalcalculationsystem,thesoftwareresponsetimeandthecostevaluationaccuracyofthissubstationcalculationsystemarealloptimized.Keywords:substation;buildinginformationmodel;Revittechnology;refinement;calculationsoftware;applicationprograminterface;3Dcollaboration;secondarydevelopment 在电力系统的电力接收、电压转换、电流调整过程中,变电站发挥了不可替代的作用,是输变电工程建设的重要环节.但由于变电站施工人员多变、工作流程复杂,变电施工存在较多潜在风险.为有效获取工程基础数据,提升预算的精度和效率,国家电网公司针对基建工程不断提出完善性要求.在变电站工程造价核算过程中,精细化成本管控是工程设计与预算调整的关键环节[1].为了克服传统人工操作导致的数据丢失和错误等问题,变电站建设引入了基于BIM和风险预测技术的算量系统,从而有效地提高了数据预测精度和算量管理效率.Revit技术作为BIM的一种可实现实体、Copyright ©博看网. All Rights Reserved.设备、结构三维协同设计的核心类软件[2-3],在解决规则检查预算管理、施工需求等方面具有直观、及时和准确性高等优点.目前,Revit技术已实现各参与方在工程全周期过程中数据跨阶段的集中共享和管理,研究重点正由基本研发逐步转向国家战略与国际竞争层面[4].包蔓[5]基于公开标准的研究数据,提出一种基于Revit的成本估算方法;AKINTOYE等[6]指出工程与软件的结合需要图纸导入和自动格式转换,然而,该功能需求存在转换失败和数据丢失的缺陷.此后,有研究基于Web和IFC标准对数据共享和环境管理做出了初步探索[7].张琦等[8]研究了基于属性信息的自动转换功能设计.但Revit技术还不能够满足精细算量工程系统的需求,例如,项目工程数据的多格式存在、不同层级软件的互不兼容、项目参与方的信息交流、数据同步管理异常等[9-10].1 开发需求与技术路线信息交换与共享的本质在于“标准”,标准化的过程管理、标准化的数据格式为工程数据传递和共享提供了可能.1 1 三维协同需求在工程实际建设和管理中,不同参与方、利益方均希望能够获得自身所需要的数据信息.基于国家法律法规、电力行业内部规程规范及合同体系建立了各类业务流程,这些业务流程之间、不同应用系统工具之间存在着对项目信息的交换与共享的需求,例如,数字化企业工厂[11]需要实现工程应用和结构数据的严格标准化.作为BIM软件的领跑者,AutodeskRevit[12]除了自身功能强大外,也提供丰富的API.借助于API,开发者可以将Revit建模后的信息与其他软件功能集成或链接到Revit中;借助于API还可以将琐碎的建模工作自动化,在一个平台上即可完成所有工作.1 2 Revit二次开发技术路线要成功开发RevitAPI的功能扩展区RibbonUI,首先应允许通过API定制专属Ribbon控件,相关接口为RevitAPIUI.dll,需要在专属应用程序中引用该文件.基于Revit模型的变电站精细算量系统的设计流程如图1所示.其中BIM模型数据库作为数据单一共享元,可实现多阶段信息的高度集中.图1 RevitAPI设计流程Fig 1 FlowchartofdesignbyRevitAPI2 精细算量模块及系统整体设计在变电站设计过程中,工程设计人员需要明确所有电气设备的空间位置关系,包括各配电装置、单元模块、成本预算信息等.2 1 系统需求及功能模块设计变电站工程量清单计价模式是变电站招标过程中的一个重要环节,为了实现精确造价控制,基于Revit技术的算量系统引入了量价分离的设计思想.为了降低系统的出错率,在传统算量系统的基础上,增加了安全报告模块,并且在管理模块中增设了安全建议子模块,从而优化算量系统的数据完整性,进一步提高其信息安全强度.需要说明的是,由于安全报告模块的添加和运行,算量系统的界面加载、按钮操作和数据加载等多项测试指标必然受到一定的影响.针对这一问题,通过精简传统算量系统的项目基本信息模块,弥补了整体系统响应速度.在全局分析的基础715第5期 梁海生,等:基于Revit二次开发技术的变电站算量系统Copyright©博看网. All Rights Reserved.上,结合变电站工程算量软件的总体设计方案,文中提出以下4个方面的需求:1)数据的自动识别、利用,包括数据完整性、准确使用、无须人工识别图纸等;2)计算规则的本土化;3)对系统未能自动套取的构建及维护;4)数据在三维平台之间的共享与交换.按照上述总体设计的需求,通过调整传统变电站算量系统的功能模块,绘制基于Revit技术的变电站管理系统各个功能模块,如图2所示.图2 系统功能模块Fig 2 Systemfunctionmodules2 2 系统总体架构设计按照层次化软件的设计思想,考虑到模型信息的存储利用便于分离,本文系统采用数据层、接口层、应用层3层架构模型,逻辑结构如图3所示.图3 系统逻辑结构Fig 3 Systemlogicstructure 基于层次化设计思想,具备3层架构的模型可以方便地存储内部系统信息,同时提高系统的稳定性和可靠性.外部数据层主要包括设计清单、规则、属性及项目库等;接口层基于Revit的二次开发获得,主要进行功能自定义和扩展;图形平台的功能体现在应用层,包含模型映射和属性匹配、从模块化角度设计变电站信息管理、电缆计算输入及耗电量统计输出等功能.2 3 业务流程设计结合变电站工程预算中工程量的算量,通过对关键环节进行规划,设计有效工作流程:1)利用VS2015软件创建类库,完成了项目的新建操作.在添加完引用和资源管理器后,调用这两个程序集相应类库和函数.数据库的开发通过整合不同功能的模型,支持多种文件格式的读取导出.将模型中所有图形、非图形的项目信息视图均集成在一个模型数据库中.2)在程序编写时,针对专业设计不满足指标要求的情况,需通过编辑外部文件读取设计说明.3)正交三维视图通过平行投影将模型投影到平面上,视图坐标系和投影三维视图相像,但剪裁盒的各个面要与投影线平行或垂直,View.CropBox属性指向两个基于视图坐标系的对角线坐标.4)在Revit结构中,分析模型是对结构物理模型在工程上的描述,包括分析模型参数信息、分析模型支撑信息和分析链接等.分析模型是Revit二次开发中数据分析的一项重要功能,而分析链接又是分析模型中的一个难点.虽然两个分析模型之间可根据一定的规则自动生成分析链接,但815沈 阳 工 业 大 学 学 报 第45卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.Creast方法并不是通过指定两个分析模型直接创建,而是通过指定两个分析节点在API中表现为Hub的类建立分析模型与分析节点之间的对应关系,从而建立分析链接的分析节点.2 4 实例仿真上海某变电站是上海历史最悠久的中心城区大型变电站之一,享有“远东第一站”的荣誉称号.在20世纪60年代,上海最高用电负荷仅有6×108W,而该地区3台220kV主变电站的每台容量均在9×107W左右,3台主变电站承担了当时上海约一半的用电负荷[13].该变电站设计规模为:3×240MVA主变压器,220kV进出线8回,110kV出线14回,35kV出线20回.以该220kV输变电工程为例,按照设计原则进行Revit二次开发,展现各电气设备关系.2 5 系统性能测试在系统搭建工作完成之后,针对基于Revit的变电站算量系统,本文分别从功能和性能方面进行了具体测试:1)功能匹配.在系统的全部功能执行过程中,共完成486项测试,其中工程设置79个,模型映射156个,属性验证、提取套用共251个.2)模型映射.对用户模型的部件、组名、类型等设置进行必要的验证,其相应结果如表1所示.表1 模型映射功能测试Tab 1 Modelmappingfunctiontest测试项描述/操作结果是否实现部件单击映射按钮自动提示是组名目录树列表修改更新是映射结果映射列表自动更新是类型未映射构建列表和转换类别列表自动列出选择类型是 3)量化指标.针对系统容错性、稳定性、可操作性等多种指标,通过反复运行开发前后的变电站算量系统1000次,记录和统计界面加载、数据加载和按钮执行等多种软件操作的平均响应时间、事务通过率和出错率,实现算量系统的性能测试.此外,基于平均响应时间、事务通过率和出错率的统计结果,分别计算这3个指标的综合优化程度,其具体测试结果如表2所示.表2 系统性能测试Tab 2 Performancetestofsystem测试内容开发前后响应时间/s开发前后事务通过率/%开发前后出错率/%综合优化程度/%界面加载0 566/0 43899 1/99 90 90/0 5022 6按钮执行0 214/0 15799 8/99 90 15/0 0922 2数据加载0 742/0 64199 6/99 91 40/0 9016 5 由表2结果可知,基于Revit技术的变电站算量系统虽然仍有部分软件细节需要完善,但基本完成了设计过程中关键功能的开发.与传统的变电站算量系统相比,本文所提出算量系统的界面加载、按钮执行和数据加载的平均响应时间至少提高13 6%,而响应时间、事务通过率和出错率的综合优化程度至少达到了16 5%.2 6 测试结果分析为了进一步验证变电站算量系统的管理成本和评估准确率,本文通过引入实际变电站的具体施工成本数据,将传统算量系统和变电站算量系统的评估数据进行了详细的对比.需要说明的是,本文将施工过程分为8个独立的施工阶段,并利用算量系统进行成本评估,获取相应的金额数据,具体评估情况如图4所示.同时,利用实际的施工成本数据,分别计算不同施工阶段传统算量系统和本文所提出算量系统的评估准确率,令Ri表示第i个阶段的实际施工成本,Ti和Si分别表示第i个阶段传统变量系统和变电站变量系统的评估施工成本,则传统变量系统和变电站变量系统的评估准确率δTi和δSi分别表示为δTi=Ti-RiRiδSi=Si-RiRi多阶段评估准确率δTi和δSi的变化情况如图5所示.由图4、5可知,与传统算量系统相比,在施工各个阶段,变电站算量系统评估数据更加接近施工阶段的实际成本数据,其评估的准确率更高,证明了所提出的变电站算量系统的有效性和优越性.结合理论分析和实际应用,变电站工程需要进行长时间的施工和大量的造价预测,算量系统软件的响应时间、事务通过率、出错率和成本评估准确率均实现了优化,可以有效地节省变电站施工单位的人力、物力和财力.915第5期 梁海生,等:基于Revit二次开发技术的变电站算量系统Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图4 传统算量系统、变电站算量系统和实际施工的成本评估金额Fig 4 Costevaluationamountbytraditionalcalculationsystem,substationcalculationsystemandactualconstruction图5 传统算量系统与变电站算量系统的评估准确率对比Fig 5 Comparisonofevaluationaccuracybetweentraditionalandsubstationcalculationsystems3 结 论国内基于Revit技术的变电站三维数字化建设目前仍处于起步阶段,而从“可用”到“高效”还需进行大量的研究工作.本文设计了基于Revit二次开发的变电站三维精算系统,通过对数字化变电站工程项目的仿真可知,变电站的Revit二次开发设计的主要优势如下:1)协同设计将不同专业的设计结果统一,并且可减少人员的参与导致的误差,从而提高设计准确率;2)得益于设计准确、精度高,模型使用三维设计替代二维设计;3)Revit的视图关联功能能够有效提高制图效率,算量结果与模型的统一有助于计算结果的适时调整,工程量的自动统计与处理有助于及时了解造价成本.参考文献(References):[1]WUS.IFCimplementationinlifecyclecosting[J].JournalofHarbinInstituteofTechnology,2014,11(4):437-441.[2]REDDYKP.BIMforbuildingownersanddevelopers:makingabusinesscaseforusingBIMonprojects[M].NewJersey:JohnWiley&Sons,Inc.,2011.[3]SHITANI,YABUKIN.Amanagementsystemforcutandfillearthworksbasedon4DCADandEVMS[C]//InternationalConferenceonComputinginCivilEngineering.Cancun,Mexico,2005:1-8.[4]YALEIXU,HUIFAC,LIZHIS.AnalysisofdatainformationintegrityinTeklastructuremodelimportedintoRevitinsteelstructureBIM[J].ProgressinSteelBuildingStructures,2018(3):1511-1528.[5]包蔓.BIM在建设项目成本控制中的应用研究[D].成都:西南交通大学,2017.(BAOMan.ResearchontheapplicationofBIMincostcontrolofconstructionprojects[D].Chengdu:SouthwestJiaotongUniversity,2017.)[6]AKINTOYEA,FITZGERALDE.AsurveyofcurrentcostestimatingpracticesintheUK[J].ConstructionManagementandEconomics,2000,18(2):161-172.[7]FARAJI.AnindustryfoundationclassesWeb basedcollaborativeconstructioncomputerenvironment:WISPER[J].AutomationinConstruction,2000,10(1):79-99.[8]张琦,王昌晶,罗海梅,等.WSDL Radl WS生成方法及自动转换系统[J].江西师范大学学报(自然科学版),2018,42(3):298-303.(ZHANGQi,WANGChangjing,LUOHaimei,etal.ThegenerationmethodandautomaticaltransformationsystemofWSDL Radl WS[J].JournalofJiangxiNormalUniversity(NaturalSciencesEdition),2018,42(3):298-303.)[9]LUQQ,WONJS,CHENGCP.Afinancialdecisionmakingframeworkforconstructionprojectsbasedon5Dbuildinginformationmodeling(BIM)[J].InternationalJournalofProjectManagement,2016,34(1):3-21.[10]SAEEDBN,MEYNACHMM,VAHEDYK.DevelopingIFCstandardsforimplementingindustrializedbuildingsystemcomponentsintoBIMapplications[C]//InternationalConferenceonConstructionandProjectManagement.Cleveland,USA,2018:463-479.[11]张维锦,龙伟,龚鹏程.基于Revit柱结构模型设计研究[J].华东交通大学学报,2017,34(5):7-11.(ZHANGWeijin,LONGWei,GONGPengcheng.OnmodelingdesignofcolumnstructurebasedonRevit[J].JournalofEastChinaJiaotongUniversity,2017,34(5):7-11.)[12]贾盈平,李春祥.面向属性的参数化建模在RevitAPI中的应用[J].计算机辅助工程,2016,25(4):72-76.(JIAYingping,LIChunxiang.Applicationofattribute orientedparametrizationmodelinginRevitAPI[J].ComputerAidedEngineering,2016,25(4):72-76.)[13]徐天福,罗庆.基于P Q解耦变换的智能电网状态估计算法[J].沈阳工业大学学报,2019,41(3):251-256.(XUTianfu,LUOQing.StateestimationalgorithmofsmartgridbasedonP Qdecouplingtransformation[J].JournalofShenyangUniversityofTechnology,2019,41(3):251-256.)(责任编辑:景 勇 英文审校:尹淑英)025沈 阳 工 业 大 学 学 报 第45卷Copyright ©博看网. 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浅谈变电土建数字化三维设计工作
浅谈变电土建数字化三维设计工作摘要:国家电网公司2017年底开始正式启动输变电工程数字化三维设计工作并计划2020于年底要求数字化三维设计变电工程覆盖35kV及以上的电压等级。
变电土建专业在变电站设计中所占比例非常大并且专业细分类别多、内容繁杂、需要和多专业进行上下游配合,在此大背景下,变电土建专业研究如何基于REVIT平台利用数字化三维设计手段在满足快速、准确、满足设计深度等要求的前提下进行变电土建可研、初设、施工图设计以及如何在整个专业科室内进行全员三维数字化设计推广应用就显得尤为关键。
关键词:变电土建;输变电工程三维设计;2020年;REVIT平台;设计深度;施工图;推广应用引言在国家级电网公司不断加大推进数字化三维数字化设计及我公司推进信息化顶层设计的大背景下,电网分公司成立了数字化室致力于集中突破输变电数字化三维设计瓶颈。
其中变电土建专业基于变电数字化三维设计主平台REVIT在多个工程中的投标、可研、初设、施工图等各个设计阶段进行三维设计应用研究。
变电土建专业目前在数字化三维设计领域主要开展了以下三点工作。
1.数字化三维设计研究:REVIT平台作为被各个国家广泛使用的数字化三维设计软件,其软件功能非常强大,能解决很多土建设计问题。
但是我公司因为刚起步基于REVIT平台的数字化三维设计不久,所以在开始阶段只能通过外部单位宣传培训的方式了解REVIT平台,这样仅能学习到该软件的皮毛内容,所以变电土建专业通过实际工程应用不断加深对REVIT平台的研究,不断发现各种新功能并且利用数字化三维手段解决了很多以前认知的该软件无法解决的问题。
2.数字化三维设计应用:变电土建专业数字化三维设计在投标、可研、初设阶段能够完全覆盖,目前基本完成蒙东蓝旗500kV变电站初设三维移交,在施工图阶段也满足除变电构架模块外的设计内容,并且目前已经完成成都尖山500kV3号主变扩建工程施工图数字化三维设计的信息模型建立及出图。
基于Revit建模技术的输变电工程项目管理框架构建研究
基于Revit建模技术的输变电工程项目管理框架构建研究摘要:模型的建立为所有参与方提供了一个信息交流和共享的平台,这个平台汇集了建设项目所需的全部信息,各方可以根据自己的需要获取有用的信息,同时运用BIM技术可以消除各种可能导致工期延误和造价浪费的隐患,BIM技术在电力工程中应用的基础首先是建模,使用revit软件来探讨建模中的思路框架、具体流程和建模要点。
关键词:项目管理;基础数据层;软件平台和模型层;信息集成;应用层1.前言为了实现对己构建的变电站项目BIM模型中信息进行充分利用,贯彻基于BIM技术的项目管理思想,在提升变电站工程项目质量的同时,降低项目成本,提升效率,本文将构建一个基于BIM技术的变电站工程项目管理平台。
2.基于BIM的变电站项目管理的目标BIM技术在项目管理中的应用,并非只是简单的软件应用,而更多地强调的是一种管理的过程。
其项目管理的基本思想与传统的项目管理有很多相同之处,其中,项目管理的目标与传统项目管理目标保持一致,传统的项目管理包括9方面内容:范围、时间、成本、质量、人力资源、沟通、风险、采购、集成管理。
而基于BIM技术的项目管理目标主要在项目管理的各个阶段充分利用BIM技术建立的模型结合各种分析软件,为项目整体提高效率、降低成本、提高质量,从而达到项目精细化管理的目的。
3.基于BIM的项目管理的主要内容通过前面的介绍可以了解到,BIM技术在项目管理中的应用,改变的仅仅是项目管理的方式,项目管理的目标和内容与传统项目管理仍保持一致。
因此,基于BIM技术的项目管理可以分为九个部分,包括范围管理、进度管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理、采购管理以及集成管理与传统项目管理方式相比,基于BIM技术的项目管理方式发生了很大的变化。
因此,按照项目管理的内容对于基于BIM的变电站工程项目管理体系的功能进行划分,仍然可以分为九大部分。
这九大方面均可以利用BIM技术对传统的管理方式与方法进行改进。
变电三维设计成果深化应用探讨
变电三维设计成果深化应用探讨摘要:随着计算机技术快速稳定发展,三维设计技术开始在变电站设计中得到应用。
作为当前最先进的设计技术,相比传统的二维设计技术,三维设计技术在变电站设计中发挥中较为明显的优势,提高了变电站的设计质量。
三维设计不仅应停留在设计过程本身,对三维设计成果应用范围和深度更待挖掘。
施工进度模拟和虚拟现实环境场景展示作为两种3D BIM模型的应用方向,其深化应用使设计过程体现了变电三维设计成果本身的包容性与多元化技术特性。
随着变电工程项目中三维设计应用的广泛与完善,三维设计成果深化应用将有更广阔的空间。
关键词:三维设计;BIM;施工模拟;虚拟现实引言随着计算机技术快速稳定的发展,促进了越来越多的新兴技术在变电站设计中的应用。
三维设计技术作为当前最为先进的设计技术,在变电站设计中发挥着较为明显的优势。
尽管三维设计解决了传统二维设计存在的缺陷,提高了变电站设计的质量,但是三维设计成果应用范围和深度还有待拓展。
变电站三维模型作为建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM),提升对BIM模型成果的应用深度,对其进行加载丰富的展示场景,不仅使专业人员更直接理解设计成果,更使非工程行业出身的业主单位人员、评标专家对施工方案的各种问题和情况一目了然,必将提升变电站三维设计的内在价值。
1 变电三维设计简述1.1 变电三维设计定义数字化三维变电站标准设计是以专家设计库为基础,以电网建设标准化设备为依托,结合实际工程需求特点,利用高性能计算机三维建模软件进行变电站整体规划设计,然后通过高端数学仿真计算软件结合专家库函数、电力系统规程规范要求校验核准设计结果,并提出修改、优化意见与方案,最终以三维直观模型、传统二维设计图纸、智能电网标准采购与管理接口文件等多种方式输出设计成果,满足各种工程成品输出要求,响应后续电网建设与运行管理的需求。
1.2 变电三维设计主要特点开展多专业三维协同设计,搭建全站三维模型,进行智能主接线设计、三维智能布置、断面剖切提取、三维防雷接地、碰撞检查和电气距离校验、二次逻辑原理设计、智能建筑设计、全站漫游及施工进度模拟等,实现全站可视化、信息化、数字化。
基于Revit软件的三维建筑电气设计
基于Revit软件的三维建筑电气设计摘要:通过对Revit软件的应用能够有效的对于各种建筑设备电气进行设计。
它可以有效实现三维电器构件的布置,并且能够根据平面图的设计情况进行编辑,还可以有效对抗关以及配电系统进行了解,实际合理地进行设置,这样就能够生成详细的明确的表格和平面图,而且对于室内室外灯光效果可以进行渲染。
因此在当前环境之下,将立体软件应用到三维建筑电气设计当中具有价值,研究主要分析REVIT软件的三维建筑电气设计,希望所得内容能够为相关领域提供有价值的参考。
关键词:Revit软件;三维建筑,电气设计引言所谓建筑物信息模型(BIM)就是通过建筑工程项目对各项信息数据的了解进行模型制作,以便于形成对建筑建模的基础。
进行建筑模型的建立,能够为三维设计软件的开发应用提供有效的技术保障。
Revit软件是一个非常智能的设计工具,它可以有效地应用到各种建筑过程当中的三维建筑电气设计的分析和应用,实现了三维建筑的便利性。
一.BIM技术在设计当中的应用软件和使用情况分析1.1BIM技术等相关软件分析作为一种建筑施工软件应用,BIM技术涉及范围广泛的技术,适用于建筑技术的整个生命周期,包括从规划、设计、施工到运营和管理的建筑,每个领域都与BIM有关技术软件对于BIM技术建模舞台软件,根据相关专业人士总结的经验,一般按照以下原则选择软件:民用建筑选择Autodesk Revit;工厂设计和基础设施选择宾利;项目完全剖析,预算较为丰富,可选择数字项目或CATIA。
本研究当中的电气设计使用Autodesk Revit软件。
Autodesk Revit Architecture建筑信息模型软件旨在帮助建筑师进行设计。
Autodesk Revit Structure建筑信息模型软件是一种结构工程设计行业,为结构设计和分析提供工具。
Autodesk Revit MEP是面向建筑,面向设备和基于流水线的设计。
AutodeskRevit2013,2014,2017等都是上述几个专业综合的软件,在使用的过程中方便整个建筑行业的专业使用与合作[1]。
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基于Revit平台的变电站三维设计与开发探讨
汤祖鑫 郑 云(福建英特莱信息技术咨询有限公司 福建 福州 350001)
【摘要】:为了寻找快速、低成本和易推广的变电站三维设计软件,尝试利用Autodesk Revit Building 8三维软件平台,以国家电网公司220kV变电站典型设计为蓝本,开展变电站三维设计建模研究,提出基于Revit平台应用前景、二次开发的高级功能及其关键技术。
【关键词】:三维(3D)BIM(信息化建筑模型) 变电站 应用 开发
0 引言
近几年,国家科技部大力推广应用三维技术,国内甲级电力设计单位先后引进PDMS、PDS等大型工厂设计软件,经过二次开发后应用于300MW及以上发电厂、500KV变电站的三维设计,取得了一定的良好效果,促进了设计革命。
但是,这些三维软件成本较高,系统集成难度大,对工程设计人员学习成本也高。
为了寻找快速、低成本和易推广的变电站三维设计平台,笔者经过三个月的初步研究和测试,认为Autodesk Revit Building 8(以下简称Revit)三维软件不仅成本较低,而且有强大的三维建模和二维出图功能。
本文重点探讨基于Revit平台的三维数字变电站的设计与应用。
1 Revit平台软件及其特点
Autodesk Revit Building 8是构建BIM(信息化建筑模型)的3D创建平台,具有3D/2D建模、2D出图的功能,适应于建筑设计。
该软件采用参数化建模,用户可以更改项目的任何部分,例如平面图、明细表、截面等等,并且所更改的内容在其它地方也将“自动”得到更新。
使用Revit,文档基本上可以免除协调性错误。
最重要的是,设计人员将获得一个按自己所需方式工作的设计工具,它
从全局出发,面向整个设计规模而不是各个截面和平面布置图,设计空间从二维变三维,又可以从三维模型上生成二维图纸。
该软件具有比较丰富的建筑设备模型库,具有数据导出功能,但是没有电力设备模型库,需要针对电力设计行业进行设备建模。
2 220kv变电站典型设计三维建模
2.1 项目背景
2005年,国家电网公司为实施集约化管理、统一公司工程建设标准、规范建设管理、合理控制造价,提出了输变电工程典型设计,本文以《国家电网公司输变电工程典型设计220kv变电站分册》(A-1)方案作为此次三维设计的蓝本。
2.2 案例介绍
这次变电站三维设计根据《国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册》中电气参数,建立了设备资源库(可以根据需要建立各种不同厂家不同型号的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、变压器等电气设备),并从这些资源库中调出需要的电气设备(如图1),组成了220kV变电站典型设计的整体规模(如图2),图中包含了主控楼、两台220kv180MV A的主变压器、220kV屋外配电装置、110kv屋外配电装置以及35kV配电装置室和35kv并联电容器组等。
(图1220K V180M V A主变压器)
(图2 国家电网公司220KV变电站典型设计
整体规模三维模型)
2.3 三维技术在工程中的应用前景
(1)材料自动统计
在设计过程中,建立工程数据库,可添加每种设备材料的具体参数,如质量,价格、电气参数等,由于工程数据库存储变电站全部信息,彻底解决了材料统计的难题,准确汇总统计整个工程设备材料,有利于控制整个工程造价。
(2)设备安装图
可以根据不同厂家、不同型号的设备建立丰富的设备安装图库,直接调用。
(3)总平面布置
根据工程数据库中设备参数,自动生成总平面布置图,包括绘制主控楼、配电装置室、端子箱、电缆构、事故油池等。
(4)动态生成间隔断面
设计人员可以根据需要在任意平面内生成各类图纸,从三维模型中剖出间隔断面的二维平面图(如图3),避免了二维设计的重复劳动,提高效率。
设计人
员还可以自行定义间隔布置并存储为标准模型,直接调用。
(图3国家电网公司220KV变电站典型设计
220kV母联间隔断面图)
(5)三维模型浏览
以三维模型方式在总平面布置基础上,从不同角度实现变电站整体规模的真实再现。
可作为招标、模拟参观、运行施工前培训的材料。
(6)动画漫游
为了使广大运行和施工人员更快的了解整个变电站的规模及设计工艺,可以根据需要,自定义设定漫游路径,形成漫游动画(如图3),这些动画可以根据需要设定像素、帧数、漫游镜头的深度和广度以及角度、漫游速度和时间等;为了能够仔细观察设计工艺的具体细节,还可以暂停在任意需要的位置,分析设计缺陷,发现问题及时修改,从而在根源上制止了以往需要设备安装到位后才发现设计缺陷的缺点,有效节约成本。
三维漫游动画对运行人员和施工人员快速掌握整个变电站的整体规模现场培训指导有很大的帮助
(图3国家电网公司220KV变电站典型设计
110kV屋外配电装置漫游动画)
(7)设备参数标识
在各个工作面内标识设备属性如图5,SF6断路器,可以标识质量、SF6气体压力、制造商、额定电流、额定断开电流、各地功率、额定关合电流、反相电流等;根据《福建电力电网标识系统ISPG》可以对系统、设备、部件编入ISPG 编码,实现电网设备统一标识,为计算机处理提供了基础数据,可满足数字化变电站设计和运行管理的基本要求。
另外一个重要的功能是可以导出ODBC数据库转换为Excel格式的设备清单,进行设备材料的自动统计,保证了设备和材料
的精确,减少误差,也减少了工程预算工作量,更有利于控制整个变电站的造价。
(图5 SF6断路器参数标识)
(8)协同设计
由土建、电气、水工、消防等专业组成了整个变电站,每个专业以文件的形式全部集成到设计中心形成设计中心文件,这个设计中心文件能够自动集成并管理所有设计师的设计总成,同时在整个设计过程中,与所有设计师互动。
每次可由一位项目成员编辑,其它成员可以查看,但禁止修改,设计中心将自动维护所有项目组成员间设计数据的一致性。
实现了设计信息共享并及时更新,不同专业的设计师可以在同一时间内了解其它专业设计进展情况,及时发现自己和对方的设计缺陷,有效提高设计效率,缩短设计周期。
(9)输出三维DWF文件
为了与外界共享设计成果,又要保护设计成果不被修改,可以输出三维DWF 文件,这种文件类似PDF文件,只能查看,不能修改,而且文件容量很小,便于携带和传输。
3 变电站三维设计软件高级开发的设想
为了达到更高的设计水准和得到更安全的设计资源,满足数字变电站参数化设计的需求,针对变电站的三维设计软件还需要作进一步开发。
1、外部数据能够向外导出的同时,要有外部数据导入的功能,做到数据与模型的分离,这样即使在对方拿到了模型图纸,如果没有数据,也是没有意义的。
数据与模型分离的意义在于能够有效保护设计者的知识产权。
2、三维模型中在空间中布置了包括电气、结构、建筑、消防等所有专业的设备和构筑物,用各种碰撞手段能够对各专业的三维模型进行碰撞检查,保证在同一空间中电气、结构、建筑、消防等专业的布局不发生冲突。
3、当厂家设备造型变化后,相关布置及尺寸变化能够自动修改。
4、增加能够检测符合国家标准的规程规范的功能,例如带电设备安全距离的自动检测等。
5、根据导线尺寸、重量、温度等因素对所绘制的线路进行弧垂计算;跨步电压和防雷接地的计算。
4 结语
目前我国电力能源紧缺,为加快电力建设步伐,国家电网公司和南方电网公司今年初相继推出的“十一五”电网发展规划显示,今后5年我国电网建设总投资将超过1万亿元,为迎接我国在未来5年大规模城乡电网建设高潮,设计单位必须作好充分准备,采用新的设计手段,三维技术作为新的设计手段以其卓越的性能在电力设计行业中发挥着越来越重要的作用。
由于二维制图与三维建模是两种不同的设计思路,应用三维技术具有较大的难度,需要广大设计人员不懈的努力。
当然,三维技术在变电站设计与应用方面还有许多问题需要进一步探讨和完善。
不久的将来,三维技术将全面应用到整个电力行业中,带来巨大的经济效益。
本课题研究得到福建省电力勘测设计院黄皖生副总工程师、Autodesk Revit 培训工程师、北京盖特龙公司刘洋经理(福建)等专家的大力支持,课题组表示衷心感谢。
【参考文献】
1、刘振亚《国家电网公司输变电工程典型设计220kv变电站分册》中国电力出版社
2、陈戌生《电力工程电气设备手册(电气一次部分)》上,下册中国电力出版社
3、Autodesk公司参考资料
【作者简介】
郑 云 福建英特莱信息技术咨询有限公司 高级工程师/总经理 福建省制造业专家组成员 北京大学MBA研修 主持福建电力信息化标准体系研究等十多项重大科技项目,在CAD软件开发、电力信息化规划咨询和企业管理等方面有一定研究,获得国家优秀软件三等奖2项、省科技进步二等奖1项。
汤祖鑫 福建英特莱信息技术咨询有限公司 助理工程师 福州大学电气工程及自动化专业 先后从事发电厂标识系统,变电站三维建模研究。