关键词：数字化协同设计；电厂；设备制造行业
目前在发电项目的基建中对于数字化设计成果的利用并不十分充分。设计、采购基本脱节，工地现场仅依靠平面图纸和施工经验进行施工方案的制订和组织实施，这些情况在国内发电厂基建中仍然比较普遍，在一定程度上限制了工程基建质量及效率的提升。
1协同与三维设计技术特点归纳
1.1主观性
三维设计技术的实现主要有赖于计算机技术，通过对计算机技术的合理应用来模仿电厂的工作环境以及内部布置状况，并以此为依据做出相应的立体模型，以便设计师能够全面、直观地了解电厂的环境。
1.2协同性
我们之所以说它具有协同性，是因为三维技术能够在相关网络技术中得到应用，简单来说，也就是在网络软件中应用三维技术，利用三维技术能够准确获取布置情况以及相关系统的环境信息，并根据这些信息展开协调设计作业，这一技术的创建和发展突破了各专业间必须面对面进行信息共享的局限，通过对三维数据模型的运用，能够更加准确、高效地实现平面设计，继而达到不同专业对模型信息产生协同作用的目标。
1.3信息集成性
通常情况下，三维设计的模型包括非图形属性和图形属性两种形式，应用相关模型之后，能够有效获取电厂建设过程中的管理信息、工程信息等，并有效推动电厂快速实现数据化，与此同时，还能够促进电厂的长远发展。
2三维数字化协同技术在电厂设计中的应用
2.1系统设计
在设计电厂的过程中，最为关键的环节就是系统设计阶段，即设计P＆ID流程图。一般情况下，对P＆ID的应用是有一定要求的，要能够满足有效转化数据、自定义查看功能，能够生成相关报表，可以满足制图和定制标准，在实际展开项目施工前，就应该明确提出项目应符合的所有标准，便于提前做好准备工作，为项目的顺利进行做好铺垫。在电厂设计过程中，要持续强化对三维模型的创建，此举既能够为模型的修改创造便利条件，又可以在一定程度上满足后期对模型的应用要求，同时，在创建三维模型时，还应该保证系统设计的质量，必须实现系统图完整的目标，在对二维图和三维图展开自动校验时，要用到PDMS系统，这是一款以数据为中心的管理和设计软件，应用该软件能够确保系统图和模型保持一致，对设计水平的提升起到了极大的促进作用。
2.2布置设计
2.2.1轴网的创建
在电厂设计中，布置设计的重要作用不容忽视，布置设计中的核心专业是机务专业，在工作时机务专业必须要与其他专业协同作业，以便完成对原来坐标点和新建坐标点的确定，并以坐标点为依据进行轴网的创建，创建轴网要应用到PDMS软件中的GridLine工具，一旦确定轴网的原点，不出现特殊情况是不会进行改动的，在轴网创建完成并确定之后，必须要保存相应的数据库层次，与此同时，注意把它的权限设置成“只读”模式。值得一提的是，尽最大努力保证轴网的统一性，以便进一步提升所有专业模型安装位置的准确性。
2.2.2三维设备模型的创建
在划分设备模型过程中涉及的规则，它的确定是在项目策划中完成的，并且以区域或者系统为依据将其划分入数据库当中，需要查询相关设备信息时，可以应用设备模板。
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2.2.3三维管道模型的创建
管道模型是在策划阶段被确定下来的，其划分依据是区域或者系统，在管道建模期间，设计者要按照相关要求检查数据的一致性，在三维软件建模条件下能够获取到实时布置情况，基于此，在完成布置之后，还要展开碰撞检查，然后对碰撞结果进行分析，在此基础上进一步修正布置设计。
2.3协同工作以及专业资料的提取
2.3.1孔洞配合提资
开孔作业中第一步需要考虑的问题就是留孔，具体操作过程中涉及的留孔模型文件可以参照轴网文件，注意保证开孔位置的准确性，楼板以及墙体的模型文件也可以参考具开孔过程；而后开始运用MicroStation，可以在结构专业中应用孔洞的形状以及位置等材料；紧接着，在结构专业获取到开孔的提资模型后，就能够将其运用在相应的模型或开孔结构上了，并对各专业在创建模型过程中产生的矛盾进行全面检查；最后选取合理的工具开设孔洞。
2.3.2埋件配合提资
如果涉及的专业较多，则需要逐一展开埋件提资模型的创建，为了有效区分模型，还要对其进行命名。在创建埋件模型时，出于实际需要，土建专业以外的其他专业均无需创建完整的埋件模型，通过对埋件模型进行研究和分析来获取埋件图纸，而后把相关信息详细标注在图纸上，至于标注内容，可以按照实际需求自定义标注。
3图形的生成
在创建模型时，就要通过DRAFT生成与模型对应的平面图，生成平面图时，双线用来表示管道，单线用来表示小管径，双线带中心线用来表示大管径，客户可以根据自己的意愿自行选择管道中心线的表示形式，其中，核心工作内容就是处理隐藏线，合理处理隐藏线有利于深入分析模型。
4高级阶段数字化协同设计模式探究
在高级协同阶段，设计院不仅仅是简单的集成者，更重要的是还要担当协调者与管控者的角色。在设计之初，设计院就要搭建统一的数字化工程设计集成平台，为不同的设备厂家、监理单位和业主进行区域分割、权限配置和人员管理，组织相关单位有序开展数字化的设计与协同工作。各相关单位可以通过网络访问设计院的服务器，从而实现覆盖整个电厂设计制造企业的数字化协同设计，只要进入该电厂的集成设计平台就可以实时浏览其他单位的设计成果，并可进行统一的碰撞检查。由于电厂建设涉及到的单位众多，有效地协调和管理好各单位的数据和权限就非常必要，这就要求设计院做好组织协调工作，并建立一套完善的管理机制，只有这样才能保证跨单位数字化协同设计的安全性和可靠性。锅炉厂和设计院都是采用PDMS等布置设计软件进行总体整合和布置设计，可以基于同一布置软件的工程文件开展同库同平台的实时协同，无需单独进行模型的导出和导入，其中一方的模型另一方都可以实时在线查看，这样就可以实现锅炉厂和设计院之间的无缝衔接，大幅提高设计效率，基本可以杜绝因配合问题造成的错误。汽轮机、发电机、辅机制造厂等机械设备加工厂家也可以进入设计院的整个协同设计体系，与设计院共同开展设备布置、配套系统布置设计等工作，例如汽轮机厂的轴封、润滑油、启动系统、抗燃油系统以及发电机厂的氢冷系统、定子冷却水系统或者磨煤机厂的油系统等等，传统模式下都是先由设备厂家提供系统然后由设计院进行设计，而在跨单位数字化实时协同设计模式下，设备厂家可以进入设计院的设计平台，查看全部工程的设计模型，并在限定的范围和权限内完成各自的设备位置摆放以及配管系统的管道布置设计，由于其对设备系统更为熟悉和了解，可以设计出更为优化的布置方案，从而提高电厂设备运行的可靠性。参与协作的各单位就像设计院的一个专业一样开展既独立又协同合作的设计，完全打破现有的设计范围划分，充分发挥不同单位的优势资源，更好地开展配套系统的布置设计。
5结语
随着国内数字化设计水平的不断提升，以及数字化电站对数字化设计要求的不断提高，整合整个设计制造行业的数字化设计资源已是当务之急。实现跨单位数字化协同设计被证明是可行的、高效的，也必将成为发展的趋势。现阶段电力设计行业应该着力推广以离线文件交互为基础的初级阶段的跨单位数字化协同设计，并逐步实现单位间的数据共享，消除信息孤岛，最终实现整个电力设计制造行业数字化资源的一体化。
参考文献
[1]李嘉军.建筑工程全过程数字化协同设计管理平台研究与实践［J］.土木建筑工程信息技术，2014（3）.
[2]张科奇.三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究[J].中国电业，2016（06）.
论文作者:张子宝
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签：模型论文; 电厂论文; 设计院论文; 系统论文; 专业论文; 设备论文; 单位论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;