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三维数字化工程技术在电厂地下管网建设中的应用

2017/11/15    来源:互联网    作者:秦立新      
关键字:发电厂  地下管网  数字化工程技术  三维模型  数据集成管理  
内蒙古京宁热电有限责任公司2x350 MW供热机组地下管网建设应用了数字化工程技术。以三维模型为数据集成载体,直观表达电厂地下管网的设计成果;基于三维模型的碰撞检测,反馈设计中的差、漏、错、碰问题;通过WIZ—GIS数据管理平台,实现电厂地下管网的工程数据展示和数据关联检索。该技术的应用,为电厂运行维护提供了精确完整的信息,同时降低了企业的运营成本,提高了企业信息化管理水平。

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0 引言

    随着电力行业的飞速发展,现有的离散信息管理方式已经不能满足电力工程项目实施的要求。实现对项目管理要素集成,对项目参与方集成,实现电力企业生产运营的现代化、电力管理的数字化已经迫在眉睫。数字化工程技术的应用是一个企业技术水平的体现,为了适应激烈的市场竞争,内蒙古京宁热电有限责任公司(以下简称京宁热电)将数字化工程技术的应用作为重要发展目标。

1 三维数字化工程技术

    电厂数字化工程技术应用的核心在于将电厂设计、建设、运行全生命周期产生的大量数据进行标准化与数字化管理,解决信息孤岛问题,在同一平台实现各类型数据的集成应用。

    以三维模型为数据集成载体的数字化工程技术,在模型中集成工程设备、设施的所有工程信息,通过数据管理平台将三维模型、图纸、工程建设施工文档、调试文档、运行过程中产生的资产管理及实时运行数据等进行集成化和关联性管理,从源头保证工程设备、设施信息数据的有效性和唯一性,实现设计期、建设期工程数据的有效利用,为电厂的运行维护提供精确完整的信息,提高企业信息化管理水平,降低企业运营成本。

2 项目实施

    京宁热电2x350 MW供热机组工程地下管网建设项目采用PDMS三维模型设计平台,以图纸资料(包括设备厂家、设计院、施工单位及相关图纸资料)为基础,以现场实际建筑及设备为准,完成了地下管网范围内的智能化可编辑三维模型的建立;采用WIZ—GIS数据管理平台,实现了三维模型、工程项目图纸、项目设备设施工程信息的集成、关联检索等功能。

    为保证项目能够有效开展,首先制订了项目应用流程,主要分为设计提资、数字化三维模型设计、碰撞检查、数据发布4个主要环节。各参与方指定项目接口人,按照图1项目流程组织项目开展。

    1

    图1 项目流程

    2.1 设计提资

    业主根据实施团队提供的图纸资料需求清单,结合项目施工进度及设计院出图情况,向实施团队提资,由实施团队确认提资内容与需求清单的一致性,并及时反馈。

    2.2 数字化三维模型设计

    2.2.1 设计平台特点

    PDMS三维模型设计平台作为主流的工程布置协同设计平台,具有以下特点。

    (1)采用协同工作模式,所有专业在同一空间下建模,所有模型的数据在同一数据库中存储,协同工作方式简单直观。利用三维协同设计即时性的特点,各专业建模工程师可实时同步数据和实时查看所有专业的三维布置设计数据。

    (2)数字化三维模型可实现工程设备设施的数字化、精细化和可视化,从而使设计数据通过数据管理平台实现工程信息集成。

    (3)三维模型设计平台在操作的易用性上表现较为突出,特别是在管道等工艺系统的三维布置设计方面。

    (4)具有高效率的多专业三维模型碰撞检查功能,能够实时发现各专业模型的碰撞问题,提高建模人员的沟通效率,及时纠正设计院施工图纸中的不足,避免施工过程中因碰撞和干涉导致的返工,提高设计质量,降低建造成本。

    2.2.2 三维模型设计内容

    京宁热电地下管网建设项目包括28个主要系统及厂区管井、道路、建筑物外形等,其中28个地下管网系统见表1所示。

    2.2.3 三维模型设计质量管理

    为达到电厂精细化设计、施工、运维的目标,需确保三维模型在建模过程中的规范化。实施团队将项目应用需求作为项目规划的主要依据,进行规范化的项目规划和管理制度的制订。

    2.2.3.1 项目管理方面

    (1)搭建PDMS协同建模平台,保证整个项目的实施团队在统一的设计环境中开展工作。

    (2)设定以AB坐标为基准的通用坐标系统,保证实施团队在同一个坐标系下开展三维建模工作,保证后续不同专业的三维模型同步后的一致性。

    (3)建设项目级的设计基础数据库,针对地下管网建设项目,根据项目设计参考标准等资料,建立包括建筑、结构、工艺等专业的一整套基础数据库规范,以适应PDMS三维设计体系的建模机制,为后续全厂三维数字化模型的建立、材料统计以及维修改造奠定应用基础。

    表1 厂区数字化地下管网系统介绍

    2

    2.2.3.2 模型管理方面

    (1)由于不同专业间相互利用对方模型时所需要的信息深度不同,为了更加有效地使用模型,实施团队对不同专业的三维模型进行了规范化管理,以便于各专业相互利用时有据可循。

    (2)建立包括建筑、工艺、设备的一整套三维模型建模规范,以满足项目多专业协同设计的需要。

    2.3 碰撞检查

    厂区地下管网工艺系统布置错综复杂,三维综合碰撞检查是实现项目质量控制最有效的手段。京宁热电在项目开展过程中,陆续检查出l34项碰撞(典型碰撞如图2、图3所示),根据实施团队发布的碰撞检查报告,定期召开项日协调会,及时解决碰撞以及不满足运维要求的问题,实现现场施工“零碰撞”“零返工”。

    为配合施工进度要求,提前开展三维数字化建模,利用PDMS三维数字化模型进行碰撞检查,及时发现问题,及早与设计院以及现场施工单位进行沟通,纠正设计中的不足,避免施工过程中因碰撞导致返工,进一步提高了工程质量,降低了建造成本。

责任编辑:张纯子
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