Bentley三维数字化软件在电力工程设计中的应用

（湖北省电力勘测设计院，湖北 武汉 430000）

Bentley三维数字化软件在电力工程设计中的应用

毛雪东

（湖北省电力勘测设计院，湖北 武汉 430000）

三维数字化设计是工程设计的流行趋势，利用三维数字化的精细化及协同设计，能够大幅度提高设计效率，有利于确保设计质量。Bentley软件的应用，加快了设计步伐，同时通过对三维模型的建立，为电力工程设计、工程建设及建造和管理提供科学依据。本文对Bentley三维数字化软件在电力工程设计方面的应用进行简单分析。

电力工程设计；三维数字化设计；Bentley软件；软件应用

一、引言

电力工程设计是开展电力工程建设的重要环节,电力系统是我国经济快速发展的硬件支柱，同时也是复杂的系统工程。电力工程的设计较为复杂，传统设计方法无法满足当代建设需要。在此情况下，Bentley三维数字化软件的推出，极大的提高了电力工程设计效率，同时又能够满足工程速度的要求，能够减少错误和返工，为建设现代化工程提供大力支持。

二、三维数字设计应用于电力工程设计中的必要性

1 勘察测绘

将工厂建设区域的等高线进行数字化后，能够建立三维地貌图，在地貌图上包含原始地貌、开挖边坡及建筑物等，按照工程建设进度情况不断保持更新。由于三维地貌图采用三维数字形式，因此可以将任意部位的建筑物的面积和体积等属性精确计算出来，从而有利于加强工程管理。

2 系统设计

三维数字设计可以高效的利用已有的模板，产生新的设计方案。三维数字设计设计成果较为形象化，有利于减少各专业间的沟通，同时能够降低设计中的明显错误。

3 施工组织

电力工程三维数字化设计中，在明确施工地形及场地之间的制约关系后，将施工平台采用三维动态布置，能够快速生成所需结果的剖面图和平面图。三维建模方案能够直观的了解方案的可行性，从而快速进行方案必选。

4 工程投资预算

科学的三维数字化软件对电力工程进行设计，能够精确进行工程量的统计和施工模拟分析，可以计算不同材料的用量及设备投入情况，从而为工程概预算及施工材料供应计划提供科学依据。

5 工程质量

直观的三维数字化设计能够将可能出现的错误及时暴露出来，从而降低工程建设的风险性。在三维可视化环境下，采用数据集中管理和对象关联及参数驱动的方式，能够确保不同阶段及不同专业数据的唯一性恶化一致性，从而降低设计疏漏，有利于确保工程建设质量。

三、Bentley三维数字化软件在电力工程设计中的应用

图1

1 Bentley三维数字化软件概述

Bentley 公司的 AutoPLANT P&ID 是一种基于 AutoCAD 的程序，允许您创建智能管道和仪表图、工艺流程图和其他管道图表。通过使用 AutoCAD 和外部关系数据库环境，Bentley AutoPLANT P&ID可创建智能工艺流程图。使用此产品，工程师可以在研究数百个布局工程图或三维模型的同时，抽出少量时间来详细了解电力工程设计。该应用程序可显著缩短捕获系统设计和工程研究（例如，HAZOP 研究）的流程信息所需的设计时间和文档制作时间，确保符合 OSHA 1910 和 ISO 标准。通过其可缩放的设计，AutoPLANT P&ID 适用于各大中小型工程公司和运营商，为过程处理工程的生命周期设计和文档制作提供了一款重要工具。Bentley AutoPlant Equipment使用与 Bentley Autoplant P&ID、Piping、Structural、Isometrics 和 Raceways 应用程序相同的项目结构，并将二维数据和三维数据保存在相同的数据库中。如果使用其他应用程序集，那么当管道选路时，三维用户将看到可从中选择的完整线路编号列表。布置设备时，三维用户可以从先前已布置在 P&ID 中的设备标签中进行选择，也可以从使用数据管理器输入数据库中的设备标签中选择。如果该用户仅负责项目的详细设计阶段，那么数据管理器和数据表可以与三维数据结合在一起使用。您可以从二维或三维环境内输入的数据中生成线路列表报告或设备数据表。此外，还有一些二维/三维工具可以从三维应用程序内浏览 P&ID，从P&ID 的组件中设置当前规格和大小等。

2 Bentley 三维数字化软件在电力工程设计中的应用

（1）电力工程电气设计。Bentley 包括一个基于 Bentley promise 控制系统设计软件的电气设计引擎。电线就作为电线而不作为图形线处理；它们在放置或取消时会自动粘合和断开。连接处由软件辨认。电线编号可以自动指定，不同类型的电线分配到不同的层以更便于编辑。放置符号时，软件会提示唯一 ID，并自动交叉参考相关符号。通过这种方式，可以迅速生成单线图及保护和控制简图而不会出现错误。而且还可以自动生成电路原理图。工作被组织为项目，使得许多图可以链接在一起以便进行交叉参考、错误检查和清单生成。项目中一个部分的更改便会立即反映在项目的其余部分，从而大大减少了编辑时间，并确保了准确性。组件标识符、页面格式、标题栏等的项目级默认设置确保了与标准相符。此外，Substation软件还可以完成防雷、接地、照明、电缆敷设、端子接线图等系统的设计，帮助设计人员高质高效地完成电力工程有关电气设计的部分。

（2）自动创建的平剖图。Bentley AutoPlant Equipment 支持自动创建二维平剖图。这些工程图引用自模型，因此，对模型所做的任何更改都会更新平剖图。Autoplant Equipment 提供了许多工具，支持使用从数据库中提取的信息（例如：坐标系、立面图和绝缘厚度等）来添加元素批注。XM Edition 引入了全新的“公文包模式”技术。使用这项技术，只要稍加管理和设置，设计人员不需要项目协同工作功能，即可独立开展工作。使用这项技术后，大型项目模型可以轻松在各个项目之间移动，亦可断开与项目的联系，或者从备份中恢复单个项目模型。Bentley AutoPlant Equipment 以 AutoCAD 为基础运行。它包括各种旨在创建并修改设备模型的菜单和命令工具栏。Equipment菜单按级联样式排列，与 AutoCAD 中的菜单类似。此外，Equipment 还提供了许多轻松访问 AutoCAD 的命令，并支持大多数 AutoCAD 命令行键入操作。Bentley AutoPlant Equipment 模型并不仅仅只是工程图。创建该模型时，系统还会维护外部项目数据库中的组件数据。在工程图会话过程中，随时可以编辑组件数据。此外，还可以编辑最初为放置组件而定义的维度参数和位置参数，并重新绘制相应图形以反映所做更改。如果父设备基本工具的维度参数已修改，那么链接的子设备直径也自动进行调整。采用Bentley三维数字化软件进行电力工程设计，具有较大的便利性。自动创建平剖图如图1所示。

（3）异地协同设计。电力工程项目往往需要多个专业协同设计完成。电力工程设计是多专业配合设计的成果，强调整体水平和相互协调配合，因此整个设计过程是各专业间反复配合的过程，最终设计成果不是简单的叠加，而是有机结合。协同设计的目的不仅仅是数据设计，更重要的是注重对信息的交流和管理。PDMS就是作为一体化多专业协同设计数据平台，通过计算机网络使不同专业设计者，分散的设计部门连为一体，改变了以电话、传真、邮件和会议为基础的传统配合模式，从而设计效率达到最大化。对于PDMS，通过多专业配合，建立整个项目的统一的数字化三维模型，不仅解决了管道、设备、土建、暖通、电缆桥架等各专业详细设计的交叉配合问题，而且能以三维模型为基础在平台上实现各专业间的提资配合、工程图纸和报表的提交等工程配合问题。

结语

Bentley三维数字化软件在电力工程设计过程中的应用具有重要意义。通过应用Bentley软件，最大限度将工程设计中可能出现的问题解决在萌芽阶段，从而保证设计质量，有利于减少设计时间，为现代高效建设提供有力支持。

[1]刘强．浅析数字工厂三维技术[A],第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C]，2008．

[2]庄叶凯．Bentley三维工厂软件在工程设计中的应用[J]．有色冶金设计与研究,2009,30（06）:108-109．

TM769

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