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BRCM電纜敷設(shè)軟件在工程中的應(yīng)用

  對電氣專業(yè)而言,電纜敷設(shè)無疑是手工設(shè)計工作量最大,設(shè)計周期最長,所涉及設(shè)備數(shù)量最多,是提高工作效率最為迫切的部分。借助于地理信息系統(tǒng)、三維建模技術(shù)、數(shù)字化協(xié)同等先進技術(shù)的集成應(yīng)用,數(shù)字化設(shè)計能提供更加真實、準確的設(shè)計成品。

  數(shù)字化電纜敷設(shè)研究背景

  根據(jù)湖北省電力勘測設(shè)計院變電站電纜敷設(shè)設(shè)計的情況來看,主要有兩種處理方式。一是完全依靠人工一根根理清電纜路徑,通過對橋架關(guān)鍵節(jié)點做剖面的方式來表達設(shè)計意圖。這種方式費時費力,同時也不方便施工。二是在橋架和電纜支架布置圖上對關(guān)鍵節(jié)點進行編號,然后在編制電纜清冊時依次列出每根電纜從起點到終點所經(jīng)過的節(jié)點編號,這種方法在一定程度上降低了設(shè)計人員的工作量,同時方便現(xiàn)場施工,但是該方法沒有計算過橋架的容積率,有可能出現(xiàn)某根電纜所要經(jīng)過的橋架已經(jīng)滿了的情況,不利于電纜在不同通道上的合理分布。同時業(yè)主對于電纜敷設(shè)的要求也不斷提高,比如動力電纜要與控制電纜分開,電纜在橋架上排列整齊,減少交叉等,這些要求按照現(xiàn)有電纜敷設(shè)設(shè)計方式是難以甚至無法滿足的,所以必須尋求新的解決方案。

  BRCM(Bentley Raceway And Cable Management)軟件主要用于在3D環(huán)境下完成電纜溝、電纜橋架、埋管、支吊架、設(shè)備等布置;它可以定義綜合的橋架、電纜溝、埋管參數(shù),放置電氣設(shè)備,導(dǎo)入電纜和設(shè)備列表。軟件通過讀取電纜清冊的邏輯信息,結(jié)合平面設(shè)備布置及路徑,自動進行電纜優(yōu)化敷設(shè),精確統(tǒng)計電纜長度。電纜敷設(shè)后,可以生成材料清冊(電纜及其連接信息、路徑信息等);最后從模型中剖切生成提資圖和施工圖。

  原有設(shè)計流程是基于手工設(shè)計的基礎(chǔ)上,而BRCM電纜敷設(shè)是在一個各專業(yè)統(tǒng)一的協(xié)同平臺上完成,數(shù)據(jù)信息屬于共享,多個設(shè)計人員也可以在同一平臺上集體完成整套電纜敷設(shè)設(shè)計過程。從流程上減少了錯誤的幾率,保證了設(shè)計質(zhì)量。

  運用BRCM軟件進行電纜敷設(shè)的工作流程

  在電纜敷設(shè)過程中,首先根據(jù)工程實際情況搭建電纜溝、橋架、埋管及輔助設(shè)施,然后對電纜路徑及電氣設(shè)備等進行智能編號,采用“最優(yōu)路徑法”自動計算電纜起點到終點的最優(yōu)路徑,同時準確計算出電纜長度,模擬實際的電纜,最終生成滿足實際工程需要的成品。整個過程完全數(shù)字化設(shè)計,有效避免了各種碰撞問題,此方法可實現(xiàn)電纜敷設(shè)路徑自動選擇與優(yōu)化,提高了質(zhì)量。

  電纜敷設(shè)流程主要可分為配置BRCM工作空間,實現(xiàn)與ProjectWise集成;多專業(yè)、多設(shè)計人員基于ProjectWise協(xié)同平臺工作;繪制橋架、電纜溝、埋管等路徑;自定義設(shè)備模型及電纜清冊編制;電纜自動敷設(shè)及優(yōu)化等幾個過程,接下來將詳細介紹一下各個過程的工作流程。

  要實現(xiàn)BRCM工作空間(WorkSpace)集成到協(xié)同平臺,首先需要將ProjectWise上的BRCM文件夾升級為項目級別文件夾,并編寫項目通用的配置文件,同一平臺上的設(shè)計人員在一個標準下建立模型。此外,還需要在PC機上建立本機的SQL數(shù)據(jù)庫,在BRCM軟件進行電纜敷設(shè)時需從SQL數(shù)據(jù)庫中讀取橋架及電纜清冊的數(shù)據(jù)進行自動敷設(shè)。只有實現(xiàn)了BRCM工作空間的集成才是真正意義上的協(xié)同作業(yè)。

  參考土建專業(yè)提供的三維信息模型、設(shè)備模型,精確規(guī)劃電纜橋架、電纜溝、埋管、電氣設(shè)備等。BRCM軟件提供了托盤式、梯式和槽式多種類型的橋架,導(dǎo)入了部分常用的廠家橋架尺寸,并且支持橋架自定義定制。電纜橋架布置方便,可以自動添加彎通、三通和四通。并且可以通過線條自動生成橋架,各種彎通、三通、四通自動連接,方便智能。另外橋架配件也可以用自動添加和手動添加兩種方式添加。電纜橋架和電纜溝建模原則按照前期規(guī)劃的電纜橋架走向,根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行精確化建模。

  通過數(shù)字化方式進行電纜路徑規(guī)劃,并按照本單位制定的電纜橋架編碼原則對路徑自動編號,借助于精細化布置的輔助設(shè)施模型,電纜路徑能更真實地模擬現(xiàn)場實際情況,實現(xiàn)點到點的精確路徑規(guī)劃。電氣設(shè)備尤其是電氣屏柜,是整個電纜敷設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié),每一個屏柜都有唯一的編號,與電纜清冊一一對應(yīng)。屏柜尺寸、位置均依施工圖紙和現(xiàn)場情況布置,并經(jīng)過校核,準確無誤。根據(jù)電氣設(shè)計人員編制的電纜清冊,整理成BRCM系統(tǒng)默認格式的電纜清冊表,并根據(jù)電壓等級進行劃分,導(dǎo)入系統(tǒng)中,讀取到SQL數(shù)據(jù)庫中。

  電纜敷設(shè)優(yōu)化設(shè)計

  湖北省電力勘測設(shè)計院進行電纜敷設(shè)及其優(yōu)化設(shè)計時,主要采用BRCM平臺對低電壓或控制電纜進行數(shù)字化電纜敷設(shè)設(shè)計,可以精確統(tǒng)計電纜長度、走向,但無法展示單根高壓電纜的空間走向、占位等情況,也無法進行實體電纜的碰撞檢測。采用MicroStation平臺對全部高壓電纜進行實體建模,開展電纜敷設(shè)的精細化設(shè)計。

  在準備好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后,BRCM軟件可讀取本機SQL數(shù)據(jù)庫中的電纜橋架、埋管、電纜清冊等數(shù)據(jù),對電纜進行自動敷設(shè)。通過軟件計算,可輸出電纜敷設(shè)拓撲圖、電纜長度表、電纜敷設(shè)路徑及各段長度明細表等信息。BRCM軟件進行自動敷設(shè)計算后,根據(jù)電纜清冊信息自動在平面圖中查找電纜敷設(shè)路徑,并按照設(shè)定的敷設(shè)原則進行優(yōu)化,可以將每一根電纜的走向直觀地反映到拓撲圖中,可方便查看每根電纜在拓撲圖中的走向,經(jīng)過的路徑,設(shè)備均可高亮顯示,能方便設(shè)計人員糾正設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤,及時對電纜的走向或橋架的用量進行修改,大大提高設(shè)計的準確性,敷設(shè)完成可即時查看橋架填充量信息。

  BRCM軟件可根據(jù)軟件自動計算的結(jié)果,查看每段路徑的擁塞情況及敷設(shè)的電纜信息,作為參考的依據(jù),供設(shè)計人員調(diào)整電纜敷設(shè)。最后通過切圖,可以將三維模型切成二維視圖并保存,將保存的二維視圖參考到已制作好的圖框圖簽中,設(shè)置好相應(yīng)比例,再對視圖進行標注、文字注釋等即可完成提資圖和施工圖的繪制。

  湖北省電力勘測設(shè)計院采用MicroStation平臺對全部高壓電纜進行實體建模,開展電纜敷設(shè)的精細化設(shè)計。對主要電纜的空間走向進行定位并建模,并基于變電站全站數(shù)字化模型,進行電纜的碰撞檢測,有效避免電纜之間、電纜與支架、墻體、梁柱等構(gòu)建物之間的碰撞,并通過電纜中心軸線轉(zhuǎn)彎半徑的設(shè)置,保證了電纜設(shè)計的合規(guī)性。

  利用數(shù)字化平臺直觀、高效地展示了電纜在空間上的走向、路徑,電纜與墻體、梁柱,電纜隧道、支架等各種物件的相對位置,準確展現(xiàn)了設(shè)計方案并依據(jù)實體數(shù)字化設(shè)計模型回答專家提出的各種問題,打消相關(guān)方對電纜敷設(shè)可能出現(xiàn)各種問題的種種顧慮,一改以往類似工程電纜敷設(shè)不到現(xiàn)場放樣總說不清楚的局面。最后進行相應(yīng)的碰撞檢測,并利用數(shù)字化設(shè)計模型對電纜敷設(shè)模型進行了切圖,生成部分電纜敷設(shè)施工圖紙。

  基于MicroSation基礎(chǔ)設(shè)計平臺對高壓實體電纜敷設(shè)及優(yōu)化是本單位電纜敷設(shè)的有益嘗試,利用現(xiàn)有平臺雖然可以完成大部分電纜設(shè)計工作,但是由于基礎(chǔ)平臺并沒有針對電纜敷設(shè)工作進行優(yōu)化以及特有工具包的開發(fā),絕大部分工作還是依靠數(shù)字化設(shè)計人員手動完成電纜路徑的選擇和修改,智能化程度較低。同時由于變電站空間位置有限,修改某根電纜的走向和空間位置往往會造成牽一發(fā)而動全身的后果,導(dǎo)致修改的過程比較繁瑣。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于空間狹小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)計條件時,具備空間定位準確、視覺效果直觀等特點。如何發(fā)掘現(xiàn)有平臺的潛力,更廣覆蓋本單位的業(yè)務(wù)范圍;如何更好、更快地輔助生產(chǎn)設(shè)計;如何與傳統(tǒng)二維設(shè)計優(yōu)勢互補、共同發(fā)展等等都是需要解決的問題。

  BRCM作為一種先進的數(shù)字化電纜敷設(shè)軟件,它的推廣和應(yīng)用是對設(shè)計手段的革新,通過這些功能模塊使得本單位設(shè)計產(chǎn)品的深度和精度都得到了大幅的提升,它將成為以后本單位數(shù)字化移交設(shè)計的重要組成部分。BRCM數(shù)字化電纜敷設(shè)的設(shè)計理念,自動化、高精度、高效率的設(shè)計方式,代表了未來電纜敷設(shè)設(shè)計的發(fā)展方向。

  湖北省電力勘測設(shè)計院期望通過統(tǒng)一標準、軟件二次開發(fā)等提升電纜敷設(shè)數(shù)字化設(shè)計,提高工作效率,促進電纜敷設(shè)數(shù)字化設(shè)計手段推進,完成數(shù)字化移交及數(shù)據(jù)全生命周期管理。

  湖北省電力勘測設(shè)計院 洪敏 王偉

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