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基于PDM的水利工程档案数据管理探索

2018/1/15    来源:互联网    作者:张吉成  陈昌仁      
关键字:水利工程  
本文设计了基于PDM的水利工程图档数据管理框架,解决了水利工程项目全生命周期中设计版本管理混乱、表格不统一等问题,给水利工程未来的改造、工程质量和安全事故的处理,以及对已建工程改、扩建档案资料的查询、检索提供了便利,图档数据管理更为合理、安全,提升了水利工程图档数据的反复使用率和建设档案数据管理的质量,促进了相关部门工作效率的提高。

    随着现代化水利建设的深入发展和社会经济对水利事业需求的增加,水利工程建设的投入也持续增加。各种中小型水利工程的投入使用促进了社会经济发展、改善了生态环境,增强了民生保障,也对水利工程的管理维护工作提出了更高的要求。如工程资料、设备信息档案不完整、无法实时共享,将严重影响水利工程设施的管理和维护,进一步影响该工程的功能甚至安全和寿命。因此,引入基于PDM(Product Data Management,产品数据管理)的思想,构建基于水利工程全生命周期数据管理的新理念,将每个工程或项目作为对象,进一步将每个水利工程所涉及的相关构筑物以及设备数据、资料甚至三维模型等,进行统一管理和实时共享,摆脱传统资料分散、关联性差、无法共享等缺点,就显现出了重要的现实意义。

一、水利工程档案数据管理内涵与特点

    1. 水利工程档案数据管理内涵

    水利工程档案数据是指水利工程在规划、设计、施工、交付及全生命周期运行维护中产生的大量图表、文字、数据等信息资料,这些数据是水利工程进行规划、勘察、施工、维护、扩建、检测、管理等方面的重要依据。

    2. 水利工程数据管理特点

    水利工程档案数据通常显现出广泛、复杂、动态和关联的特性。

    (1)水利工程档案数据广泛性体现在水利工程建设过程中涉及参与单位多,涵盖了设计单位、建设单位、施工单位、管理单位以及上级主管部门等;在设计施工中包括基础工程、土建工程、机电工程和信息化工程等众多类型的工程;在管理维护过程同样涉及工程的日常运行数据、设备的维修保养数据等,并且这些数据常以不同的形式存在于不同的部门和机构。

    (2)水利工程档案数据复杂性体现在档案数据类型复杂,档案数据包括设计、施工的图纸、文档;工程规划建设所涉及的各类文件、批复;运行维护中日常数据、文档;另外,这些资料有纸质图纸、文档,也有电子数据包括CAD图纸、机电工程的配置数据、日常运行数据等,这些数据以不同的格式、类型和方式存在于不同的空间或系统中。

    (3)水利工程档案数据动态性和关联性。水利工程档案数据从产生开始就存在设计的变更、施工的变更,设备的检修和更换,运行中不同工况的调整等,与工程相关的数据一直不停地增加和完善,并且不同的水利工程相关的数据存在关联,如工程文档与图纸间的关联、机电设备之间的数据关联等。

二、水利工程档案数据管理现状

    在水利工程建设、管理和运行维护中,常见水利工程档案数据管理混乱、工程资料不翔实、工程用表格式设计不规范、规格尺寸和内容涵盖面狭窄。这大大影响了水利工程建设档案数据的质量,给水利工程在日后改建、扩建、工程质量和安全事故的调查、处理时,查询、检索工程档案资料带来极大的不便。

    在整个工程全生命周期中,不同阶段产生和需要不同数据;不同类型的系统以及用户又会形成不同的数据文档格式,形成异构数据文件和文档,同时在不同的系统和使用者会出现工程数据交叉互用、重叠,版本混乱等。

    另外,对档案数据使用过程缺乏系统地调用、修改、保密等权限设置,导致档案数据不准确、兼容性差、无法共享、缺乏便捷访问界面、安全性差、难以统一等。这些均对水利工程档案数据管理造成了一定的困难。

    因此,缺乏有效的档案数据管理方法和工具,不仅会对项目建设、工程评估、运行维护造成影响,而且由于人员的调动、离职等造成的资料数据混乱或丢失也更容易凸显。

三、基于PDM的水利工程档案数据管理的思路及方案

    1. PDM技术及发展概况

    PDM(Product Data Management)全称为产品数据管理。主要用来管理与制造企业产品相关的数据信息以及与产品生产过程数据信息的技术。PDM主要是通过对产品及其过程的文档、图纸、流程以及配置等数据信息的高效利用,进而促进工作流程规范化和效率的提升,从而达到管理产品的全生命周期的目的。

    通常,PDM的主要功能都可以通过软件系统的形式实现,软件系统不仅包含产品数据管理系统,还包含了与之相关图形、图像、文字、表格,甚至多媒体等各类配套的应用软件。其主要的功能以及具体管理内容如图1所示。

    其中PDM关键技术包含成组技术、客户化技术、流程设计方法和系统集成技术等。随着信息技术的发展和企业应用的深入,目前,PDM思想和管理模式已经在制造类企业得到了广泛的应用,但在工程领域的应用较少。本文提出按照PDM的管理模式构建水利工程领域工程(项目)应用的具体思路及基本架构。

    2. 基于PDM的水利工程档案数据管理

    (1)水利工程档案数据管理目标

    构建以“水利工程”为对象进行组织的各类数据管理。在此“水利工程”是指具备完整功能的水利工程设施,包含主体工程、辅助工程、设备装置、工艺流程等。将工艺系统、设备、装置等作为其基本单元,并将该工程所涉及的各类资料数据进行关联,最终达到覆盖水利工程全生命周期的档案数据管理的统一、安全和共享。

    (2)基于PDM的水利工程档案数据管理框架

    借助PDM软件系统来管理水利工程数据,水利工程档案数据功能结构树如图2所示。

    1

    在水利工程档案数据管理中,以每个“水利工程”为对象,从预可研开始到方案分析、详细设计、施工控制、工程质量检验等覆盖整个水利工程生命周期。对于每个单独的水利工程,借助基于PDM的水利工程档案数据管理系统主要包括:水利工程文档管理、水利工程设备管理、水利工程评审管理、水利工程版本管理、水利工程项目管理、水利工程编码管理。借助面向对象的关系模型对水利工程档案数据进行组织管理,使得父类包含所有子类的公共属性,子类又继承父类的数据定义、方法和约束。在集成化设计中,根据一般化关系,所有的类组成一个有根的层次结构,作为类的层次结构,以水利工程图档管理为例,如图3所示。

    2

    图3 水利工程图档类层次结构

责任编辑:张纯子
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