劉慧超 鄧麗紅 高山 郭慧芳

摘要：本文簡要介紹PDMS在設(shè)計中的優(yōu)勢和亮點。以實際應(yīng)用案例著重介紹PDMS軟件在生活垃圾焚燒發(fā)電項目儀控設(shè)計中實現(xiàn)模型搭建、碰撞檢查及出圖的一體化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：PDMS；生活垃圾焚燒

生活垃圾焚燒發(fā)電項目設(shè)計是一個將結(jié)構(gòu)、建筑、電氣、熱控、工藝等多專業(yè)結(jié)合的整體，需多方協(xié)作而成。而項目設(shè)計周期直接影響電廠建設(shè)周期與投資，設(shè)計質(zhì)量更是關(guān)系到運行的安全與機組效率。目前，垃圾焚燒發(fā)電項目的設(shè)計通常采用二維平面布置，如何提高設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計正確率同時縮短設(shè)計周期仍然是研究重要方向。

隨著數(shù)字化電廠提出與實施，數(shù)字化設(shè)計成為未來電力工程設(shè)計發(fā)展的必然趨勢，其中面向數(shù)據(jù)的三維工廠設(shè)計集成應(yīng)用系統(tǒng)，Plant Design Management System（簡稱：PDMS）提供一體化多專業(yè)集成布置設(shè)計數(shù)據(jù)庫平臺，縮短設(shè)計周期，以更直觀、更準(zhǔn)確、更高效的特點受到廣泛關(guān)注。本文介紹PDMS軟件功能與優(yōu)勢，以及在生活垃圾焚燒發(fā)電項目中儀控設(shè)計中的應(yīng)用。

1.PDMS綜述

PDMS工廠三維布置設(shè)計管理系統(tǒng)為一體化多專業(yè)集成布置設(shè)計數(shù)據(jù)庫平臺，在以解決管道詳細(xì)設(shè)計為核心的同時，解決設(shè)備、結(jié)構(gòu)土建、暖通、電纜橋架、支吊架各專業(yè)詳細(xì)設(shè)計，以及各專業(yè)間充分關(guān)聯(lián)。PDMS以數(shù)據(jù)庫為核心可滿足在設(shè)計不同階段按工程需要投入不同專業(yè)人員要求。相較傳統(tǒng)CAD繪圖，基于PDMS三維軟件的設(shè)計工作具有以下優(yōu)勢.

1）直觀性。PDMS在三維空間內(nèi)進行全比例三維實體建模，模型位置描述準(zhǔn)確度高，可以提供多角度查看，空間位置可以做到一目了然，提高設(shè)計的精確性。

2）共享性。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多專業(yè)實時協(xié)同設(shè)計，PDMS數(shù)據(jù)庫可實時存儲并查閱多專業(yè)與不同設(shè)計人員設(shè)計成果，可以更方便、直觀、準(zhǔn)確地提資。

3）準(zhǔn)確性。交互設(shè)計過程中，實時三維碰撞檢查，PDMS能自動地在元件和各專業(yè)設(shè)計之間進行碰撞檢查，在整體上保證設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性；

4）便捷性。PDMS具有非常強大的圖紙生成功能，實體建模完成后，能夠生成施工圖和材料報表，減少手工統(tǒng)計失誤，使得成品的設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量都有很大的提高。

5）生動性。通過可視化技術(shù)，三維模型可進行漫游與動畫制作，更形象生動體現(xiàn)設(shè)計成果，了解電廠真實情況。

PDMS系統(tǒng)包括不同模塊，項目管理、元件庫、設(shè)計、二維模塊、單管圖等模塊，設(shè)計過程中常用的主要有Design設(shè)計模塊，包括設(shè)備、管道、電纜橋架、支吊架設(shè)計等，PDMS模型數(shù)據(jù)庫按樹狀結(jié)構(gòu)排列顯示，按照專業(yè)與區(qū)域劃分不同SITE，并在SITE層下按照不同類型劃分不同zone，如圖1。

2.儀控設(shè)計

儀控作為設(shè)計下游專業(yè)，緊密聯(lián)系工藝、土建等專業(yè)，設(shè)計主要內(nèi)容包括工藝、土建部分三維設(shè)計資料調(diào)取，利用剩余空間進行三維模型創(chuàng)建。本文所涉及為橋架建模包括主廠房中電纜橋架與支吊架設(shè)計，分別位于設(shè)計模塊的Cable Trays子模塊與Multi Discipline Supports Application子模塊，成果如圖2所示。

2.1 橋架設(shè)計

橋架建模首先選擇橋架等級，確定元件規(guī)格，使用到的橋架類型包括梯形橋架、槽式橋架，型號為400*150，600*150等。在布置橋架時，不考慮直通橋架，先確定橋架首端與終端，將彎通、異徑接頭、三通、四通作為關(guān)鍵節(jié)點確定位置與通道方向，然后通過Fill指令填充，即可將整個橋架直通自動填上。

為方便快捷進行建模工作，可預(yù)先設(shè)計好通道合理分層，并進行歸納分類，在不影響后續(xù)的前提下，可將相同部位建在同一層次下，進行便捷操作。PDMS提供多種利于建模的操作方式及工具。例如，鋼平臺具有明顯軸對稱特質(zhì)，因此在設(shè)計焚燒橋架時，可普遍在多個層高先將一側(cè)橋架作為branch建模然后以軸面為中心進行鏡面復(fù)制。此外，電纜夾層橋架在同一層通道有大量相似處，因此可將一個短通道列為一個branch，多次復(fù)制移動；且三層通道同一布置，可將一層多個branch列為一個list，然后復(fù)制移動，可節(jié)省70%時間。

2.2 支吊架設(shè)計

支吊架設(shè)計在橋架布置圖完成后進行，支吊架的布置首先確定連接件型式與位置，然后進行托臂選型，確選取工字鋼立柱與鋼平臺或柱子連接點。

相較于橋架，支吊架連接件生成于橋架所屬branch里，并不適用于單獨利用list或branch復(fù)制，可通過模塊里并列或鏡像復(fù)制。

2.3 碰撞檢查

碰撞檢查是PDMS一大優(yōu)勢與特色，檢查各模型之間是否有物理碰撞，可以為設(shè)計人員提供完善設(shè)計的參考。設(shè)計人員可隨時進行碰撞檢查，亦可由專業(yè)人員在固定節(jié)點進行多專業(yè)多區(qū)域整體碰撞檢查，碰撞檢查不僅可以發(fā)現(xiàn)管道與橋架間的直接碰撞，還可以結(jié)合工程設(shè)計規(guī)程，發(fā)現(xiàn)因保溫層或安全距離不足引起的碰撞。

3.PDMS二維出圖

儀控設(shè)計出圖主要是通過DRAFT模塊完成的橋架平面圖及立面圖，此項目采用手動出圖模式，相較AFP自動出圖模式，操作較為復(fù)雜，但可以在模塊中自定義選取出圖范圍，顯示區(qū)域，顏色，線型等，給不同元件添加標(biāo)簽，靈活性大大提升，能實現(xiàn)更多功能。

4.結(jié)論

隨著PDMS軟件的深入應(yīng)用，設(shè)計工作因此發(fā)生重大改變，設(shè)計質(zhì)量與正確率得到極大提高，但在應(yīng)用過程中，仍有很多不足，首先，由于PDMS設(shè)計經(jīng)驗不足，施工單位對圖紙要求不同，設(shè)計過程中存在項目管理不足等問題。同時，由于此項目儀控設(shè)計僅圍繞控制柜及橋架布置，并未應(yīng)用于儀表布置、電纜敷設(shè)等方面。此外，輔助設(shè)計軟件與PDMS接口與開發(fā)仍須進一步探討。

參考文獻(xiàn)

[1]基于某600MW電廠工程PDMS三維設(shè)計應(yīng)用與研究[D]. 華北電力大學(xué)（北京），2016.

[2]曾亮. 三維設(shè)計技術(shù)在國內(nèi)電廠設(shè)計中的研究及應(yīng)用[D]. 中南大學(xué)，2010.

（作者單位：中國城市建設(shè)研究院有限公司）