陈松
中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 河北石家庄 050000
摘要：随着信息技术应用的迅速发展，三维设计已经成为未来火电力工程设计发展的必然趋势和普遍要求。本文通过系统地研究三维设计集成系统，分析电气专业现有的设计流程和基于数据平台的设计需求，希望能通过解决这些实际问题，使电气专业设计逐步融入这个三维设计集成平台，达到多专业协同设计的目的，推动集成系统乃至三维设计技术在火电力设计行业的应用和发展。
关键词：三维集成；设计系统；火火电厂电气设计专业
随着信息技术的发展和应用，信息技术正在改变着各行各业的作业模式。在工程设计领域，三维模型设计已经成为其发展方向。而火电厂采用三维设计技术，是一种具有革命性变化的火电力工程计算机辅助设计方法。
1三维集成设计系统
三维设计集成系统不是一个大而全的系统，而是由多个系统聚合而成的系统群。在集成系统中每个子系统都可单独完成某一方面的工作，但又与别的系统有机的结合起来，共享和交换数据，是整体与局部的关系。集成系统通过对数据集成、控制集成和界面集成，完成对设计、采购、建设、调试、运营、维护全过程的一体化应用环境、工作模式或者解决方案，达到多专业、多部门、多个单位协同的目标。三维设计软件系统为一体化多专业集成设计提供数据库平台，在以解决工厂设计最难点管道详细设计为核心的同时，解决设备、土建结构、暖通、电气、支吊架各专业详细设计，各专业间充分关联联动。
2三维集成设计系统在火电厂电气专业中的应用
三维集成设计系统在火电厂电气专业中的应用可分三个阶段。在设计期，集成三维模型以及与设计有关的大量一、二维设计信息、资料、成品等，和必要的施工与运行维护信息，实现三维模型与信息文档的有力结合，形成完整的可视化火电厂三维信息系统。在基建期，业主及施工单位利用三维模型，查询设计信息，直接抽取与模型链接的各类设计图纸、设备材料清册，向采购系统提供详细采购信息，模拟基建施工进度及检修起吊预留空间，以三维模型直观指导施工。通过网络为工地现场提供可视化异地设计交流服务。在生产运行期，业主通过企业数据仓库平台查询各阶段的信息，以系统图、三维模型及数据库为核心，辅助运行操作、辅助检修以及运行期的数据维护、档案管理、人员的培训等。三维数字化火电厂在设计阶段的应用通过三维集成系统的推广已日渐普及，在火电厂基建和生产运行期的应用，目前处于起步阶段，仅有少数在教学演示、拆装模拟等方面的初步应用，还没有和系统相结合、范围较广、成果较明显的应用。在火电厂系统各模块的基础上，充分利用三维模型特有的空间概念和三维实体造型，辅助火电厂生产管理人员更直观、更便捷地进行设备管理、运行工况、检修模拟、辅助教学等工作，更有效、更安全地进行生产运行期的管理工作，将是三维数字化火电厂应用的一个新方向。
3三维集成设计系统在火火电厂电气专业设计中的问题
（1）和传统设计流程的存在矛盾；（2）在同一平台进行多专业的协同设计；（3）针对相关专业应用的二次开发。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三维工厂设计集成系统的功能强大且灵活方便，实际应用中能较大幅度提高设计工作效率，也使无差错设计和无碰撞施工成为可能实现的事实其以数据为核心的图形数据一体化技术的全新概念代表了全球三维工厂设计的主流和发展方向。最终为发火电厂实现全生命周期数字化和信息化提供技术支持。但由于目前三维设计开发应用的不完善，三维设计的理念难以迎合传统设计的需求。特别是在电气等布置设计占比较少的专业，很多功能需求难以在三维设计平台中得到较好的实现，使得很多设计单位只不过在用传统设计完成图纸后，再将图纸重新输入到三维设计软件中，完成三维模型。这样为了“三维”而“三维”，失去了三维设计的真正意义。而三维设计软件往往要求多专业协同设计，因此进一步完善三维设计软件在电气专业中的应用开发成了三维设计在火电力工程设计领域继续深入应用鱼待解决的问题。
4三维集成设计系统在火电厂电气专业设计中的应用开发
4.1概要
提供了良好的建模环境，但对于长宽没有标准的方形母线，元件库及等级库的维护较为麻烦，以下的二次开发就实现了在系统中管型和方型的创建：管型封闭母线的建模、材料统计及出图；方型封闭母线的建模、材料统计及出图；封闭母线支吊架的建模、材料统计及出图。
4.2解决方案基本思路
由于封闭物体的特殊性，解决思路如下管型封闭母线，由于其在系统中特点跟管道极为相似，所以在管道模块完成对管型封闭母线的建模，为此需要对常用的管型封母元件进行建库。方型封闭母线，由于其在系统中特点跟暖通风管极为相似，所以使用模块建模。封闭母线出图，封闭母线可以在系统中的模块完成平面布置图。封闭母线支吊架在模块中完成建模及出图，材料统计。
4.3屏柜箱建库
通过参数化设备模板实现，定制五个参数化设备模板开关柜、配电柜、仪表盘、仪表保温保护箱和弱电机柜。每个设备模板底部四个角位置各带一个逻辑埋件，底面中心点位置带有一个方形逻辑楼板开孔。五个参数化设备模板具有公共属性设备描述名称，此外开关柜特有属性电压等级。以上属性通过定义实现。
4.4电缆敷设软件接口
完成和电缆敷设软件的接口，即在模型中相应的位置表示出敷设节点；能够在设备模型中标示出电缆接口的位置坐标，并能够找出电缆接口与最近电缆通道的路径可手动调整和修改；能根据电缆清册和设备电缆接口与最近电缆通道的路径信息进行电缆埋管敷设，并能标示管材型号和材料汇总；能够将设备电缆接口与最近电缆通道的路径信息通过中间文件传到电缆敷设程序。能根据电缆敷设软件返回的信息，在中批量生成埋管，即你呢个根据电缆清册和设备电缆几口与最近电缆通道的路径信息进行电缆埋管敷设，并表示管材型号和材料汇总。
5结论
三维设计集成系统以唯一的工作模型贯穿于整个工程设计的全过程之中，使之成为综合的信息载体。在这个原则的指导下，重新组织设计工作的流程。所有相关人员在同一个系统中工作，实现专业间的并行设计，简化和减少资料交换的环节和内容，利用网络技术和数据库的核心作用，实现网上多专业协同设计以及全球实时异地工作。最终实现文件、报表、图纸由软件系统自动产生。将设计所用的数据存储在中心数据库中，涵盖从概念设计到施工图设计甚至火电厂运行管理阶段的全过程，最终为发火电厂实现全生命周期的数字化和信息化提供技术支持。
参考文献
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[3]薛飞，周伟，尹力伟，等.火火电厂电气自动化系统建设研究[J].科技创新导报，2010（34）：72-72.
论文作者:陈松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/11
标签：系统论文; 火电厂论文; 电缆论文; 母线论文; 模型论文; 三维设计论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;