三維數字化協同技術在電廠設計中的應用研究

董玉豐

[摘 要]隨著我國社會經濟水平的不斷提升，電力行業也乘著機遇的春風取得了前所未有的發展空間，在電力行業不斷向前發展的同時，企業對其建設和設計也進行了強有力的管控，以此為前提，在電廠的發展建設過程中，把三維數字化協同技術科學合理地應用進去，實踐證明，該項技術的應用一方面有效提升了電廠的設計水平，另一方面，還能夠在一定程度上縮短建廠工期，進一步促進我國電力行業的穩定、健康發展。本文在對三維數字化協同技術特點進行分析的基礎上，詳細闡述了該項技術在電廠設計中的應用，僅筆者愚見，望指正。

[關鍵詞]三維數字化協同技術;電廠;設計;應用

[中圖分類號]TM62 [文獻標識碼]A

在利用數字化協同技術進行設計時，主要將其分為如下幾個部分：系統設計、詳圖設計、項目定制以及布置設計，其中，在項目定制方面，除了包含項目的WBS之外，還涉及了對數據的建立以及相關工作人員的劃分工作;在系統設計方面，其核心工作就是設計P&ID圖;布置設計方面主要是針對電廠的內部結構、應用設備、管道以及涉及的各種建筑進行三維模型的創建，而后在相關三維模型的基礎上添加實體參數，以此實現實體和三維模型的有效結合，最后再對該模型進行定義;在詳圖設計方面，主要任務是剖析三維模型圖，并提取出立剖圖以及平面圖，不難看出，在這四個部分中，最重要的階段就是系統設計階段。

1 協同與三維設計技術特點歸納

1.1 主觀性

三維設計技術的實現主要有賴于計算機技術，通過對計算機技術的合理應用來模仿電廠的工作環境以及內部布置狀況，并以此為依據做出相應的立體模型，以便設計師能夠全面、直觀地了解電廠的環境。

1.2 協同性

我們之所以說它具有協同性，是因為三維技術能夠在相關網絡技術中得到應用，簡單來說，也就是在網絡軟件中應用三維技術，利用三維技術能夠準確獲取布置情況以及相關系統的環境信息，并根據這些信息展開協調設計作業，這一技術的創建和發展突破了各專業間必須面對面進行信息共享的局限，通過對三維數據模型的運用，能夠更加準確、高效地實現平面設計，繼而達到不同專業對模型信息產生協同作用的目標。

1.3 信息集成性

通常情況下，三維設計的模型包括非圖形屬性和圖形屬性兩種形式，應用相關模型之后，能夠有效獲取電廠建設過程中的管理信息、工程信息等，并有效推動電廠快速實現數據化，與此同時，還能夠促進電廠的長遠發展。

2 三維數字化協同技術在電廠設計中的應用

2.1 系統設計

在設計電廠的過程中，最為關鍵的環節就是系統設計階段，即設計P&ID流程圖。一般情況下，對P&ID的應用是有一定要求的，要能夠滿足有效轉化數據、自定義查看功能，能夠生成相關報表，可以滿足制圖和定制標準，在實際展開項目施工前，就應該明確提出項目應符合的所有標準，便于提前做好準備工作，為項目的順利進行做好鋪墊。

在電廠設計過程中，要持續強化對三維模型的創建，此舉既能夠為模型的修改創造便利條件，又可以在一定程度上滿足后期對模型的應用要求，同時，在創建三維模型時，還應該保證系統設計的質量，必須實現系統圖完整的目標，在對二維圖和三維圖展開自動校驗時，要用到PDMS系統，這是一款以數據為中心的管理和設計軟件，應用該軟件能夠確保系統圖和模型保持一致，對設計水平的提升起到了極大的促進作用。

2.2 布置設計

2.2.1 軸網的創建

在電廠設計中，布置設計的重要作用不容忽視，布置設計中的核心專業是機務專業，在工作時機務專業必須要與其他專業協同作業，以便完成對原來坐標點和新建坐標點的確定，并以坐標點為依據進行軸網的創建，創建軸網要應用到PDMS軟件中的Grid Line工具，一旦確定軸網的原點，不出現特殊情況是不會進行改動的，在軸網創建完成并確定之后，必須要保存相應的數據庫層次，與此同時，注意把它的權限設置成“只讀”模式。值得一提的是，盡最大努力保證軸網的統一性，以便進一步提升所有專業模型安裝位置的準確性。

2.2.2 三維設備模型的創建

在劃分設備模型過程中涉及的規則，它的確定是在項目策劃中完成的，并且以區域或者系統為依據將其劃分入數據庫當中，需要查詢相關設備信息時，可以應用設備模板。

2.2.3 三維管道模型的創建

總體來說，管道模型是在策劃階段被確定下來的，其劃分依據是區域或者系統，在管道建模期間，設計者要按照相關要求檢查數據的一致性，在三維軟件建模條件下能夠獲取到實時布置情況，基于此，在完成布置之后，還要展開碰撞檢查，然后對碰撞結果進行分析，在此基礎上進一步修正布置設計。

2.3 協同工作以及專業資料的提取

2.3.1 孔洞配合提資

開孔作業中第一步需要考慮的問題就是留孔，具體操作過程中涉及的留孔模型文件可以參照軸網文件，注意保證開孔位置的準確性，樓板以及墻體的模型文件也可以參考具開孔過程;而后開始運用Micro Station，可以在結構專業中應用孔洞的形狀以及位置等材料;緊接著，在結構專業獲取到開孔的提資模型后，就能夠將其運用在相應的模型或開孔結構上了，并對各專業在創建模型過程中產生的矛盾進行全面檢查;最后選取合理的工具開設孔洞。

2.3.2 埋件配合提資

如果涉及的專業較多，則需要逐一展開埋件提資模型的創建，為了有效區分模型，還要對其進行命名。在創建埋件模型時，出于實際需要，土建專業以外的其他專業均無需創建完整的埋件模型，通過對埋件模型進行研究和分析來獲取埋件圖紙，而后把相關信息詳細標注在圖紙上，至于標注內容，可以按照實際需求自定義標注。

3 圖形的生成

在創建模型時，就要通過DRAFT生成與模型對應的平面圖，生成平面圖時，雙線用來表示管道，單線用來表示小管徑，雙線帶中心線用來表示大管徑，客戶可以根據自己的意愿自行選擇管道中心線的表示形式，其中，核心工作內容就是處理隱藏線，合理處理隱藏線有利于深入分析模型。

[參考文獻]

[1] 張科奇.三維數字化協同技術在電廠設計中的應用研究[J].中國電業（技術版），2016（06）.