三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究.pdf

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1、中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文集三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究李大茂张科奇湖北省电力勘测设计院，湖北武汉，430040摘要：依据电力行业对数字化协同设计的普遍认识，参考中国电力规划设计协会所制定的规范，以湖北省电力勘测设院、江西省电力设计院为代表的一批设计院把数字化协同设计分解成了以下四个阶段：项目订制、系统设计、布置设计、详图设计，本文就四段式协同设计的理论依据与实践方法做了研究与实践。关键词：数字化协同设计、四段式设计、布置设计、协同设计1引言数字化协同设计的过程被分为四个阶段：项目订制、系统设计、布置设

2、计、详图设计。项目订制包含以下几个部分的内容：项目的WBS、相关人员权限的划分，相关数据服务的建立以及各项标准的订制。系统设计主要指P&ID图的设计。布置设计包含以下几个部分的内容：一.对全厂内的各种设备、建筑、结构等实体建立三维模型；二.在所建立的模型上附加各种设备、建筑、结构等实体的技术参数指标，完成附加后即得到了各类实体的数字化三维模型；三，对所建立的数字化模型之间的关系作出详细的定义。在布置设计过程中亦包含信[1][2][3]息模型的协同、各个专业间提资的流程、并行设计等技术的实现。详图设计：指在布置设计阶段所生成的数字化模型的基础

3、上，通过剖切以及抽取得到平、立、剖图以及ISO图。纵观四段式设计，核心在于系统设计，重点在于布置设计，本文以湖北省电力勘测设计院三维工程实践为例，研究三维数字化协同技术在电厂设计中的应用方法。2湖北省电力设计院采用的三维设计模块湖北院采取下图所示的软件模块作为三维设计的软件架构，此架构分为三个子模块，分别是：协同模块（ProjectWise），设计模块（MicroStation），计算模块为主的其他功能模块。图1模块架构图1中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文集3项目工作流程根据三维协同的特点和要求，制定了项目工作流程，其示

4、意图如下。图2工作流程示意图4系统设计系统设计是电厂工艺设计的核心，也就是P&ID工艺流程图的设计。通过P&ID完成以下需求：定制（需强行遵守）制图标准（图层、颜色、线型、线宽、符号等)使用工业标准符号库（软件附带，也可使用公司自定义的标准）可自定义查看和生成报表的功能数据转换工具可把现有数据（如DWG文件）转为智能的P&ID格式如前所述，项目开始之前，首先确定本项目使用的标准，完成数据的前期准备工作。现已有国内电力行业常规标准符号库，可以套用，当有特殊需求时，可以根据规则进行修正。软件系统安装后，随机附有如下：ANSIJIS设

5、计过程参考下图：2中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文集图3P&ID工作流程示意首先利用的绘制工具绘制出强制遵守制图标准（图层，颜色，线宽等)的工艺系统及仪表图。利用软件提供的逻辑检查功能对项目范围内的所有P&ID图进行检查。排除各种逻辑错，如管件是否缺少关键属性；管线，设备和阀们是否重复编号；止回阀方向是否与管线流向一致等等。最后从图中得到各种报表，如：管线清单，阀门清单，设备清单。报表的产生可以按单张图进行统计，也可以将整个工厂的所有P&ID汇总到一起，一次性产生。借助于DataManager，可以对这些数据进行统

6、一管理。根据项目需要，可以把P&ID图中的必要信息通过BentleyDataManager产生由P&ID确定的可用管件选择列表，传递到PSDS或OpenPlant中供3D管道设计时使用。此时在PSDS或OpenPlant中布置三维模型时，只能选择到在P&ID系统中被定义过的管件及对应的参数，有效的避免了系统流程图与三维模型管件规格、参数不一致导致的错误。3中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文集DGN(&JSMwhen附加模块processed)DataManagerDatasheetsHookupsBentleyOpenP

7、lantP&ID2004InstrumentatiVisio项目数据Editiononn库最小配置*&WiringSchematicsEC参考图/设置属可用管件基于模块的许可性挑选列表DataManager包含强大的在关放置在3D模型系数据库中创建项目数据的MicroStation中lBentleyPlantSpace工具。V82004DesignSeries数据库可以是Access,MSDE,EditionSQLServer或ORACLE。图4P&ID项目数据库结构图5智能的P&ID图4中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文

8、集图6P&ID报表流程示意图7P&ID管线报表清单图8P&ID阀门报表清单5布置设计5.1创建轴网5中国电机工程学会电力建设专委会2014年学术年会论文集作为电厂设计的主要专业，