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[摘 要]本文主要针对三维设计系统在电厂设计中的应用进行了有益的探讨，为在发电厂设计提供决策和参考。
[关键词]发电厂 三维设计技术 建筑设计计技术应用
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0271-01
随着IT技术的不断发展和用户在项目寿命期中更多需求的提出，三维技术也在不停地发展。如何将工程数据留在企业，三维设计技术在国外已成功应用于以工艺过程为核心的行业设计中。随着国内电力体制改革的加快推进，三维设计技术作为一种有效的设计手段开始受到国内电力设计企业的普遍关注。
1 发电厂设计应用三维设计技术的意义
1.1把三维设计技术应用到发电厂设计中，通过在计算机上构建管道、设备、电气、结构等多专业的三维实体模型，并通过对所构建的实体模型进行碰撞检查、优化设计，最终可以从模型中提取出各种施工图及相应的材料报表。
1.2三维设计技术的应用打破了传统的平面二维图设计模式，使现有的设计思想、设计方法、设计程序及设计管理等设计全过程都发生了一系列的变革， 为工程设计人员提供了一种崭新的设计方法和手段。
1.3利用先进的计算机技术使工程设计信息集成系统高效运转是改变传统设计手段、提高设计效率和设计质量的关键之一。三维设计技术是整个设计信息系统构建的重要基础。如果把三维设计技术和其它专业数据库及专业软件集成起来，几乎可以涵盖所有的工程设计信息，真正实现数据资源工程全过程的共享，也就是所谓的数字化电厂的概念，实现电厂全周期数字化管理。
1.4三维技术的数据库唯一性可以做到在设计阶段就消除碰撞甚至达到零误差率。模型中所包含的工程信息，直观、准确、详实，可直接指导订货、加工和安装，使设计和施工的联系更加紧密，更加符合工程要求。
1.5在传统设计中，因为没有应用先进的设计流程，所以岗位的职责不具体，容易造成数据资源的重复和数据传递的堵塞。协调的工作量较大。若能将工程师从繁琐的纸面处理工作中解脱出来，将更多的精力花在方案设计和优化工作中，则项目组织的结构实际上十分精简。大部分工作只需要经过基本培训的较低学历的技术人员就可完成，少数具备较高专业素质的人员担当高级技术职务，负责诸如投标、系统设计、计算和研发等工作，从而合理安排人力资源，腾出人力和物力发展企业的核心技术。
2 三维设计技术在发电厂设计中的应用要求
2.1三维设计分工明确，严格工作范围。在设计过程中，工程设计人员一定要严格按照工程设计要求开展工作。设备或管道工程师根据经审核的系统流程图在模型中进行布置，管道通过接口生成“应力计算原始数据表”，连同自动生成的管道走向图交管道应力分析工程师进行应力校验，管道设计人员根据计算结果调整管道。与此同时，土建专业通过专业软件进行独立设计并通过接口将布置信息动态传入模型中或由专人搭建结构模型做为工艺设计的环境。电控专业的电缆桥架设计在模型中完成，电控设备由专人搭建完成。
2.2实行区域协作设计和模型检查，严格校核和中间评审。PDMS可以采用区域设计的方式实现各专业的协作设计，每隔一段时间由系统管理员进行一次碰撞检查，发现问题后由设计经理提交各专业详查，及时沟通解决。模型完成后，需进行模型校核和一次中间评审。校核人在模型中进行校验，并通过系统提供的工具对模型进行一致性检查，包括对照系统图进行的一致性检查。查看是否满足合同要求，设计输入的原始资料是否准确，是否满足设计进度，接口资料是否封闭，碰撞是否消除，设计深度是否满足要求，布置是否合理等等。各专业设计人员根据结果调整模型。
2.3生成管道轴测图和布置图，完善建设结构设计。由专门的轴测图（ISO）和材料表（BOM）提取人采用计算机批处理的方法提取所有管道的轴测图和材料表，二维布置图及尺寸标注人完成二维布置图供施工参考。支吊架设计由专人完成或对外委托，在模型中包含了各支吊逻辑点的所有信息和布置环境，设计人员根据这些信息做支吊架的详细组装设计，并建立实体模型用于三维碰撞检查。将钢结构和平台模型转换成二维图后标注尺寸出图。
2.4严格设计最终评审，强化施工阶段的材料控制。评审组对整个项目，整个设计过程和设计结果进行评审总结。并要严格根据管道模型完成配管设计或提供管道模型对外委托。可以自动生成配管图和焊接统计报告。模型可通过接口与材料控制软件包实现数据共享，把所需材料的规格、数量等数据直接用于定货、供货。在设计阶段的模型基础上完成小口径管道设计，可以合理布置，节省材料，并满足材料定货方面的需要。
3 应用三维设计技术需要注意的事项
3.1在竞争日趋激烈的电力建设市场中，电力设计企业的生存要求企业在设计组织管理、设计流程和设计手段上有新的突破，和国际接轨是必然。因为设计阶段是控制整个项目建设成本的关键阶段，设计质量、设计成本控制将直接决定业主和承建商的利益。
3.2三维设计技术的应用不仅是工厂设计手段的重大变革，同时也将引起一系列设计管理、施工组织的重大变革，也是电力设计企业走向国际工程市场的基本条件之一。目前，设计过程中存在的大量重复工作是困扰大多数电力设计企业设计效率的现实问题，关键是未对设计数据进行有效的管理和有效的共享。
3.3三维模型设计技术的应用不仅对设计人员提出了新的要求，还需要一个更科学、更高效的组织管理结构和流水线的工作程序。流水线的工作程序要求设计人员更加专业化，只需少数人对整个工程项目深刻理解，由他们处理技术性较高的问题，大部分人只要精通自己负责的环节，保证设计产品在自己这道工序中高质量完成，则最终的产品也将是高质量的产品。
3.4三维设计技术是以欧美发达国家工程公司的项目技术管理和设计流程为基础的，所以在深入应用过程中最先碰到的问题便是项目技术管理和设计流程方面的差异对应用带来的限制性。关键是三维模型设计技术的应用需要有一个更科学、更高效的组织管理结构和流水线的工作程序与之相适应。
3.5建筑专业作为电力工程设计中承担建筑物功能设计的主体专业，在火力发电厂主厂房设计中建筑三维内容繁多、过程较复杂，为了保证主厂房内各专业协同设计、有关数据的统一性和唯一性，就必须使主厂房建筑三维模型建模程序标准化、规范化，明确建模内容和有关分类，解决好数据传递的接口和方式，也使主厂房建筑设计文件与主厂房三维模型同步更新。
4 结束语
电力工程采用三维技术进行工程设计是国际型工程公司发展的趋势，利用三维技术进行协同设计、数据共享、三维模型碰撞检查、优化设计，对提高设计质量和设计效率将起到非常重要的作用。也为工程后续的采购、设备安装和施工提供了高水平的工作平台。也利于将来信息集成应用系统的实施。只有这样才能从本质上保证三维设计技术最大效益的发挥，这也是三维设计技术在国内电站设计深入应用中急需解决的问题
参考文献：
[1] Q/DG1-A002-2005，火力发电厂三维设计导则[S].
[2] DLGJ135-1997，火力发电厂主厂房三维模型设计规定[S].
[3] 刘雪峰；关于三维模型技术在电厂设计中应用的探讨[J]；国际电力；2012年04期.
[4] 陈晨.火力发电厂系统的设计总结性分析[J].中国高新技术企业，2013（8）.
[5] 姜胜利.浅谈火力发电厂设计[J].黑龙江科技信息，2010，（28）.
[关键词]发电厂 三维设计技术 建筑设计计技术应用
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0271-01
随着IT技术的不断发展和用户在项目寿命期中更多需求的提出，三维技术也在不停地发展。如何将工程数据留在企业，三维设计技术在国外已成功应用于以工艺过程为核心的行业设计中。随着国内电力体制改革的加快推进，三维设计技术作为一种有效的设计手段开始受到国内电力设计企业的普遍关注。
1 发电厂设计应用三维设计技术的意义
1.1把三维设计技术应用到发电厂设计中，通过在计算机上构建管道、设备、电气、结构等多专业的三维实体模型，并通过对所构建的实体模型进行碰撞检查、优化设计，最终可以从模型中提取出各种施工图及相应的材料报表。
1.2三维设计技术的应用打破了传统的平面二维图设计模式，使现有的设计思想、设计方法、设计程序及设计管理等设计全过程都发生了一系列的变革， 为工程设计人员提供了一种崭新的设计方法和手段。
1.3利用先进的计算机技术使工程设计信息集成系统高效运转是改变传统设计手段、提高设计效率和设计质量的关键之一。三维设计技术是整个设计信息系统构建的重要基础。如果把三维设计技术和其它专业数据库及专业软件集成起来，几乎可以涵盖所有的工程设计信息，真正实现数据资源工程全过程的共享，也就是所谓的数字化电厂的概念，实现电厂全周期数字化管理。
1.4三维技术的数据库唯一性可以做到在设计阶段就消除碰撞甚至达到零误差率。模型中所包含的工程信息，直观、准确、详实，可直接指导订货、加工和安装，使设计和施工的联系更加紧密，更加符合工程要求。
1.5在传统设计中，因为没有应用先进的设计流程，所以岗位的职责不具体，容易造成数据资源的重复和数据传递的堵塞。协调的工作量较大。若能将工程师从繁琐的纸面处理工作中解脱出来，将更多的精力花在方案设计和优化工作中，则项目组织的结构实际上十分精简。大部分工作只需要经过基本培训的较低学历的技术人员就可完成，少数具备较高专业素质的人员担当高级技术职务，负责诸如投标、系统设计、计算和研发等工作，从而合理安排人力资源，腾出人力和物力发展企业的核心技术。
2 三维设计技术在发电厂设计中的应用要求
2.1三维设计分工明确，严格工作范围。在设计过程中，工程设计人员一定要严格按照工程设计要求开展工作。设备或管道工程师根据经审核的系统流程图在模型中进行布置，管道通过接口生成“应力计算原始数据表”，连同自动生成的管道走向图交管道应力分析工程师进行应力校验，管道设计人员根据计算结果调整管道。与此同时，土建专业通过专业软件进行独立设计并通过接口将布置信息动态传入模型中或由专人搭建结构模型做为工艺设计的环境。电控专业的电缆桥架设计在模型中完成，电控设备由专人搭建完成。
2.2实行区域协作设计和模型检查，严格校核和中间评审。PDMS可以采用区域设计的方式实现各专业的协作设计，每隔一段时间由系统管理员进行一次碰撞检查，发现问题后由设计经理提交各专业详查，及时沟通解决。模型完成后，需进行模型校核和一次中间评审。校核人在模型中进行校验，并通过系统提供的工具对模型进行一致性检查，包括对照系统图进行的一致性检查。查看是否满足合同要求，设计输入的原始资料是否准确，是否满足设计进度，接口资料是否封闭，碰撞是否消除，设计深度是否满足要求，布置是否合理等等。各专业设计人员根据结果调整模型。
2.3生成管道轴测图和布置图，完善建设结构设计。由专门的轴测图（ISO）和材料表（BOM）提取人采用计算机批处理的方法提取所有管道的轴测图和材料表，二维布置图及尺寸标注人完成二维布置图供施工参考。支吊架设计由专人完成或对外委托，在模型中包含了各支吊逻辑点的所有信息和布置环境，设计人员根据这些信息做支吊架的详细组装设计，并建立实体模型用于三维碰撞检查。将钢结构和平台模型转换成二维图后标注尺寸出图。
2.4严格设计最终评审，强化施工阶段的材料控制。评审组对整个项目，整个设计过程和设计结果进行评审总结。并要严格根据管道模型完成配管设计或提供管道模型对外委托。可以自动生成配管图和焊接统计报告。模型可通过接口与材料控制软件包实现数据共享，把所需材料的规格、数量等数据直接用于定货、供货。在设计阶段的模型基础上完成小口径管道设计，可以合理布置，节省材料，并满足材料定货方面的需要。
3 应用三维设计技术需要注意的事项
3.1在竞争日趋激烈的电力建设市场中，电力设计企业的生存要求企业在设计组织管理、设计流程和设计手段上有新的突破，和国际接轨是必然。因为设计阶段是控制整个项目建设成本的关键阶段，设计质量、设计成本控制将直接决定业主和承建商的利益。
3.2三维设计技术的应用不仅是工厂设计手段的重大变革，同时也将引起一系列设计管理、施工组织的重大变革，也是电力设计企业走向国际工程市场的基本条件之一。目前，设计过程中存在的大量重复工作是困扰大多数电力设计企业设计效率的现实问题，关键是未对设计数据进行有效的管理和有效的共享。
3.3三维模型设计技术的应用不仅对设计人员提出了新的要求，还需要一个更科学、更高效的组织管理结构和流水线的工作程序。流水线的工作程序要求设计人员更加专业化，只需少数人对整个工程项目深刻理解，由他们处理技术性较高的问题，大部分人只要精通自己负责的环节，保证设计产品在自己这道工序中高质量完成，则最终的产品也将是高质量的产品。
3.4三维设计技术是以欧美发达国家工程公司的项目技术管理和设计流程为基础的，所以在深入应用过程中最先碰到的问题便是项目技术管理和设计流程方面的差异对应用带来的限制性。关键是三维模型设计技术的应用需要有一个更科学、更高效的组织管理结构和流水线的工作程序与之相适应。
3.5建筑专业作为电力工程设计中承担建筑物功能设计的主体专业，在火力发电厂主厂房设计中建筑三维内容繁多、过程较复杂，为了保证主厂房内各专业协同设计、有关数据的统一性和唯一性，就必须使主厂房建筑三维模型建模程序标准化、规范化，明确建模内容和有关分类，解决好数据传递的接口和方式，也使主厂房建筑设计文件与主厂房三维模型同步更新。
4 结束语
电力工程采用三维技术进行工程设计是国际型工程公司发展的趋势，利用三维技术进行协同设计、数据共享、三维模型碰撞检查、优化设计，对提高设计质量和设计效率将起到非常重要的作用。也为工程后续的采购、设备安装和施工提供了高水平的工作平台。也利于将来信息集成应用系统的实施。只有这样才能从本质上保证三维设计技术最大效益的发挥，这也是三维设计技术在国内电站设计深入应用中急需解决的问题
参考文献：
[1] Q/DG1-A002-2005，火力发电厂三维设计导则[S].
[2] DLGJ135-1997，火力发电厂主厂房三维模型设计规定[S].
[3] 刘雪峰；关于三维模型技术在电厂设计中应用的探讨[J]；国际电力；2012年04期.
[4] 陈晨.火力发电厂系统的设计总结性分析[J].中国高新技术企业，2013（8）.
[5] 姜胜利.浅谈火力发电厂设计[J].黑龙江科技信息，2010，（28）.