水利水電工程三維數字化設計平臺建設與應用

張艷

（貴州修能建筑工程有限責任公司，貴州 貴陽 550000）

引言：水電工程的節水和設計內容，包括建筑、給排水、機械、建筑、土木工程、地質和地形及制圖等，不僅設計互動，而且數據有頻繁的互動。換句話說，各種職業之間存在著密切的關系，這需要高度的設計結果交換。水電節能項目以前的特點和要求要求所設計的平臺具有以下特性：易于推廣技術規范，廣泛的專業覆蓋，協同設計能力和強大的數據兼容性。本文探討了基于Bentley MicroStation的3D數字平臺，該平臺允許跨專業人員和企業之間。

一、水利水電工程三維數字化設計平臺建設分析

（一）平臺架構

平臺架構主要包括三個部分，即標準3D設計系統，3D設計應用軟件和基本框架。根據專業工程協調領域劃分，包括三個方面：首先是工廠三維設計系統，如排水工程、空調工程、照明工程、電氣工程、水利工程等。其次是中心3D設計系統，如觀察地質、建筑、工廠和大壩。第三是三維地質勘探系統，如巖土工程、地球物理、水文、地質和制圖。集成了工廠、中心和地質三維數字協同設計的全球解決方案。通過ProjectWise協作平臺和MicroStation CAD平臺，完成了交叉設計中的模型審查和數據交換。該平臺可以有效地滿足未來生命周期管理，網絡運營，標準設計管理，協同異地管理和水電項目多學科交叉的需求。水利水電工程三維數字化設計平臺的基本框架主要包括：數據服務架構（基于ECFramework數據總線技術），中央模型存儲架構（DGN格式），基礎圖形和系統平臺（基于ProjectWise和MicroStation）。系統架構由四層組成，即專業應用層，應用平臺層，中間層和服務層：1.專業應用層，主要包括三個部分，即系統工程，工程中心和地質研究，根據專業應用環境完成。2.3D軟件設計工作應用平臺層，它由ECFramework和MicroStation數據訪問框架組成，它為設計人員提供統一的數據服務架構和基本環境，以確保信息模型的創建的一致性。3.中間層，這一層主要是為三個主要系統提供相關的數據支持服務，實現專業設計的不斷交流。服務層主要包括專業數據庫服務，托管工作區服務和ProjectWise。其職責是為三個主要系統提供推送服務，設計標準管理，數據服務和協作服務。

（二）設計軟件

該平臺使用SQL Server，ProjectWise和MicroStation等基本軟件構建。這些組件包括新標準技術系統，3D設計應用軟件和基本框架。基本框架主要包括結果的自動發布，技術標準的推進和數據庫。訪問中間件等在這個階段，該平臺的核心軟件包括五個方面：1.ReStation，它由統一的平臺架構組成，具有材料報告重新符號化的三維設計系統，動態結構更新具有結構變化和標準設計自檢。它可以無縫連接到各種結構分析軟件。2.數字元素包括具有設備屬性的統一平臺架構，光柵符號和三位數模型庫，集成了新的國內產品標準，包括供水和排水，HVAC工程，電氣工程和許多其他元素裝置。3.Plant Designer，一個三維設計系統，由統一的平臺架構組成，包括自動圖紙，電子管設計，建筑裝飾和設備設計，允許水工程，HVAC工程，工程的三維協同設計電氣和工廠。它還可以解決傳統節水和水電工程設計過程中大量繪圖工作量，待定空白和復雜過程的問題。4.Civil Designer，由一個統一的平臺架構組成，包括三維設計系統，包括地塊，一組孔和批量設計。您可以完成中心設計的設計，地質完整信息的三維模型和土地的協同設計，有效地解決了傳統的設計。模擬計算的問題，方案的緩慢比較等。5.GeoStation由統一的平臺架構組成，由三維地質系統組成，具有網絡查詢統計，模型計算分析，基于數據的建模，數據庫管理等功能。

二、水利水電工程三維數字化設計的應用

從目前的情況來看，該設計平臺已經被廣泛的應用在多個領域當中，例如地鐵等多種大型的工程項目當中，所包含的工程領域主要包括交通、水利、民建等等。特別是在水利工程領域中的應用，通過三維數字化設計，能夠有效提升該領域的生產效率，并能夠妥善解決施工階段所存在的多種問題。很多企業對于該設計技術的應用都獲得了非常好的效果。在水利工程設計過程中，通過對三維數字化平臺的運用，能夠達到節省資源的效果，并在這個過程中培養出更多的優秀人才，降低水利工程的工期并降低風險出現的幾率，最終達到提升整體工程質量的效果。根據相關的調查顯示，近幾年來三維數字化平臺已經在幾十個大型工程中得到了普及應用，并提升了幾億元的產值，誤差率下降了百分之七。相比于以往的設計方式，該設計方法提升了百分之四十左右的生產率，并獲得了非常明顯的經濟效益和社會效益。

結束語：總的來說，通過運用該設計平臺，能夠對水利工程的設計和研究過程起到重大的幫助作用，并能夠妥善解決其中所蘊含的問題，顯著提高了節水和水電工程的設計水平、效率和質量，具有非常顯著的社會效益和實際應用經驗。許多領域表明三維數字設計平臺非常重要。經濟效益顯著降低了設計成本，具有非常廣泛的推廣和應用價值。