水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計及實(shí)踐

1、水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計及實(shí)踐摘要：目前，中國水利水電基建項(xiàng)目建設(shè)總量持續(xù)的擴(kuò)大，以往勘測設(shè)計辦法和路徑已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法適應(yīng)水利水電項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)要求。三維數(shù)字化設(shè)計平臺具有眾多性能優(yōu)勢，如適用范圍廣、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同能力強(qiáng)以及數(shù)據(jù)兼容能力強(qiáng)等，被很多的推廣和使用在水利水電項(xiàng)目專業(yè)范圍。故而，論文結(jié)合水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字化設(shè)計平臺的建設(shè)開展了剖析，并淺析了水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字化設(shè)計平臺的項(xiàng)目使用以及效果，以供參考。關(guān)鍵詞：水利水電項(xiàng)目；三維數(shù)字化設(shè)計平臺；建設(shè)；實(shí)踐一、引言水利水電項(xiàng)目設(shè)計要點(diǎn)眾多，關(guān)鍵包含施工、給排水、機(jī)械、建筑、土木、地質(zhì)以及測繪等學(xué)科，每個學(xué)科之間不光設(shè)計彼此影響，同時數(shù)據(jù)亦存在

2、頻繁的適應(yīng)，即每個學(xué)科之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，這就要求設(shè)計成果具有不低的共享程度。水利水電項(xiàng)目的以上特征和要求，要求設(shè)計的平臺需要具有下面性能：易于推廣和普遍化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)科涵蓋范圍廣、協(xié)同設(shè)計能力以及較強(qiáng)的數(shù)據(jù)兼容能力等。論文探究一個立足于BentleyMicroStation的三維數(shù)字化平臺，該三維數(shù)字化平臺可以到達(dá)跨學(xué)科、跨工程。二、水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字化設(shè)計平臺的建設(shè)1平臺架構(gòu)HydroStation平臺架構(gòu)關(guān)鍵包含三個局部，即三維設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、三維設(shè)計使用應(yīng)用程序以及根本原理體系架構(gòu)，按照項(xiàng)目學(xué)科協(xié)同專業(yè)范圍開展劃分，關(guān)鍵包含三個層面：工廠三維設(shè)計軟件工程，如給排水項(xiàng)目、暖通項(xiàng)目、照明

3、項(xiàng)目、電氣項(xiàng)目、水機(jī)項(xiàng)目等。樞紐三維設(shè)計軟件工程，如觀測、地質(zhì)、施工、廠房以及大壩等。地質(zhì)三維勘察軟件工程，如巖土、物探、水文、地質(zhì)以及測繪等。工廠、樞紐以及地質(zhì)三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計的總體處理好計劃是一體的，運(yùn)用協(xié)同平臺ProjectWise與CAD平臺MicroStation一起實(shí)現(xiàn)交叉設(shè)計中模型校審以及材料互提等工作。該平臺可以切實(shí)的適應(yīng)水利水電項(xiàng)目將來水電站全生命運(yùn)轉(zhuǎn)管理、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)管理、異地協(xié)同管理以及多學(xué)科交叉等要求。水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字設(shè)計平臺的大致體系架構(gòu)關(guān)鍵包含：數(shù)據(jù)效勞架構(gòu)立足于ECFramework數(shù)據(jù)總線技術(shù)、重點(diǎn)模型儲存架構(gòu)運(yùn)用DGN寫作格式模板、圖形根本原理和

4、軟件工程平臺立足于ProjectWise與MicroStation。軟件工程架構(gòu)包含四層，即學(xué)科使用層、使用平臺層、中間層以及效勞層：學(xué)科使用層，該層關(guān)鍵包含三個板塊，即項(xiàng)目軟件工程、項(xiàng)目樞紐以及地質(zhì)勘測，按照學(xué)科使用環(huán)境實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的三維應(yīng)用程序設(shè)計工作。使用平臺層，該局部由ECFramework的數(shù)據(jù)瀏覽體系架構(gòu)和MicroStation一起構(gòu)成，進(jìn)而為設(shè)計人員具備統(tǒng)一的數(shù)據(jù)效勞架構(gòu)以及根本原理環(huán)境，確保信息模型創(chuàng)立的統(tǒng)一性。中間層，該層關(guān)鍵是為三大軟件工程具備關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)依托效勞，到達(dá)各學(xué)科設(shè)計的無縫共享。效勞層關(guān)鍵包含學(xué)科數(shù)據(jù)庫效勞、托管工作空間效勞以及ProjectWise構(gòu)成，職責(zé)是為三

5、大軟件工程具備推送效勞、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)效勞以及協(xié)同效勞等。2三維設(shè)計應(yīng)用程序該平臺運(yùn)用SQLServer、ProjectWise以及MicroStation等根本原理應(yīng)用程序建立起，構(gòu)成局部包含新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、三維設(shè)計使用應(yīng)用程序以及根本原理體系架構(gòu)，其中根本原理體系架構(gòu)關(guān)鍵包含成果自行頒布、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推送以及數(shù)據(jù)庫瀏覽中間件等。目前，平臺的重點(diǎn)應(yīng)用程序包含五個層面：ReStation，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)構(gòu)成具有資料報表再符號化、鋼筋圖自行化輸出、布筋隨結(jié)構(gòu)改變非靜態(tài)完善以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)自檢等功能的三維設(shè)計軟件工程，可以和多種結(jié)構(gòu)剖析應(yīng)用程序開展無縫連接。DigitalElements，由統(tǒng)一平臺架

6、構(gòu)構(gòu)成帶有設(shè)備屬性、出圖符號以及三位模型的元件庫，對國內(nèi)新的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開展整合，包括給排水、暖通項(xiàng)目、電氣項(xiàng)目等眾多元器件。PlantDesigner，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)構(gòu)成包含圖紙自行注釋、電氣埋管設(shè)計、建筑裝修以及設(shè)備安頓等功能的工廠三維設(shè)計軟件工程，可以到達(dá)水機(jī)項(xiàng)目、暖通項(xiàng)目、電氣項(xiàng)目以及廠房的三維協(xié)同設(shè)計，并且還可以處理好以往水利水電項(xiàng)目設(shè)計進(jìn)程中繪圖工作量大、漏洞問題代表以及流程復(fù)雜等問題。CivilDesigner，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)構(gòu)成包含地塊、洞群以及邊批設(shè)計等功能的樞紐三維設(shè)計軟件工程，能實(shí)現(xiàn)貫通樞紐安頓設(shè)計、地質(zhì)全信息三維模型以及地形協(xié)同設(shè)計，切實(shí)的處理好以往安頓計劃一體化仿真計算、

7、計劃比選速度慢等問題。GeoStation，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)構(gòu)成具有互聯(lián)網(wǎng)查詢核算、模型計算剖析、數(shù)據(jù)驅(qū)動建模、數(shù)據(jù)庫管理等功能的地質(zhì)三維軟件工程，可以到達(dá)水利水電項(xiàng)目勘測、設(shè)計三維協(xié)同一體化設(shè)計。3標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化是水利水電項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計的條件和根本原理，而且亦是學(xué)科之間和學(xué)科內(nèi)部數(shù)據(jù)彼此轉(zhuǎn)換和使用的必要條件。該三維數(shù)字化設(shè)計平臺運(yùn)用后臺標(biāo)準(zhǔn)向設(shè)計人員推送關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息。該三維數(shù)字化設(shè)計平臺的一大特色是Workspace，可以將推送的標(biāo)準(zhǔn)化配備劃分為五個各樣的級別，即User、Project、Site、Aplication以及System。目前，按照學(xué)科設(shè)計的現(xiàn)實(shí)要求以及關(guān)聯(lián)體會和心得，總共制訂了

8、20多項(xiàng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)系到的要點(diǎn)包含產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、工作流程以及技術(shù)辦法等層面，使用該三維數(shù)字化設(shè)計平臺可以到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和配備，可以具備五個各樣級別即學(xué)科、項(xiàng)目工程、項(xiàng)目工程群、軟件工程以及平臺的標(biāo)準(zhǔn)推送，項(xiàng)目工程要點(diǎn)包含100余項(xiàng)，如建模出圖范文、屬性、范文色彩數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)土層、符號庫、設(shè)備數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用程序配備等。而且，使用者能按照本身的現(xiàn)實(shí)要求使用用戶端開展自行配備。4平臺遠(yuǎn)程部署該水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字化設(shè)計平臺具有分布式部署功能，可以到達(dá)跨地域勘測和設(shè)計。按照長時間實(shí)踐使用體會和心得，創(chuàng)立了合乎水利水電項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)狀況和要求的分布式部署計劃，切實(shí)的處理好在帶寬條件總體不高時，異地效勞、

9、用戶端和主效勞器之間的標(biāo)準(zhǔn)配備環(huán)境難以到達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)時并行和自行推送等問題。故而，設(shè)計的三維數(shù)字化平臺不受環(huán)境、日期以及地形的限制，可以到達(dá)水利水電項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化三維設(shè)計。按照實(shí)踐顯示，水利水電項(xiàng)目現(xiàn)場互聯(lián)網(wǎng)的帶寬為2MB時，該平臺能適應(yīng)40人以內(nèi)的設(shè)計團(tuán)隊的現(xiàn)實(shí)要求。平臺部署計劃如圖1所示，該平臺可以處理好公司生產(chǎn)水準(zhǔn)低、差旅費(fèi)用支出不低、人力資源資料和素材短缺以及生產(chǎn)資料和素材有限等問題。三、水利水電項(xiàng)目三維數(shù)字化設(shè)計平臺的項(xiàng)目使用以及效果1使用狀況該三維數(shù)字化設(shè)計平臺被很多的推廣和使用在眾多專業(yè)范圍，比方閑林辦公基地、杭州地鐵、績溪抽蓄、白鶴灘等眾多大型項(xiàng)目項(xiàng)目工程中，關(guān)系到的專業(yè)范圍包含工民

10、建項(xiàng)目、市政交通項(xiàng)目、水利水電項(xiàng)目等，特別是是該三維數(shù)字化設(shè)計平臺在水利水電項(xiàng)目專業(yè)范圍的使用，可以切實(shí)的提升生產(chǎn)速度和效果，處理好現(xiàn)實(shí)設(shè)計和施工進(jìn)程中面對的眾多問題。目前，該三維數(shù)字化設(shè)計平臺還被10余家單位如中南勘測設(shè)計探究院等所使用，都獲得了優(yōu)良的使用效果。2使用效益運(yùn)用該三維數(shù)字化設(shè)計平臺使用在水利水電項(xiàng)目設(shè)計中，可以切實(shí)的節(jié)約社會資料和素材、栽培很多的技術(shù)型專業(yè)人員、減少設(shè)計和施工運(yùn)轉(zhuǎn)、減少危機(jī)發(fā)生概率、提升產(chǎn)品質(zhì)量以及提升生產(chǎn)速度和效果等，其社會效益十清楚顯。按照專項(xiàng)審計報告，2008-2008年，該三維數(shù)字化設(shè)計平臺被推廣和使用在20余項(xiàng)大型項(xiàng)目項(xiàng)目工程設(shè)計和施工中，勘察設(shè)計產(chǎn)值

11、增長3.6億元，產(chǎn)品設(shè)計偏差和錯誤率減少了79%，和以往辦法相比，生產(chǎn)速度和效果提升了40%左右，具有十清楚顯的經(jīng)濟(jì)效益。四、結(jié)論綜上所述，運(yùn)用建設(shè)三維數(shù)字化設(shè)計平臺，并將該三維數(shù)字化設(shè)計平臺使用在水利水電項(xiàng)目勘測設(shè)計中，可以切實(shí)的處理好以往辦法的各種缺陷或者問題，如各學(xué)科的碰、漏以及錯等問題，明顯的提升水利水電項(xiàng)目設(shè)計水準(zhǔn)、速度和效果、質(zhì)量，具有十清楚顯的社會效益，而且在眾多專業(yè)范圍的實(shí)踐使用體會和心得顯示，該三維數(shù)字化設(shè)計平臺具有十清楚顯的經(jīng)濟(jì)效益，明顯減少設(shè)計費(fèi)用支出，具有十分很多的推廣和使用意義。另外，旨在促進(jìn)三維數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)步和使用，三維數(shù)字化設(shè)計平臺還應(yīng)該好施工管理一體化相結(jié)合，按照水利水電項(xiàng)目施工現(xiàn)場的現(xiàn)實(shí)狀況和管理要求，創(chuàng)立相應(yīng)的三維模型，到達(dá)設(shè)計、施工以及管理的一體化，越來越好的適應(yīng)項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)要求，提升平臺的實(shí)用性，發(fā)揮越來越高的社會效益和經(jīng)濟(jì)意義。參考文獻(xiàn)【1】鄭淞午立足于CATIA的水利水電項(xiàng)目三維地質(zhì)建模技術(shù)探究D長沙：中南大學(xué)，2008【2】趙光士水利水電項(xiàng)目三維圖形建模探究D北京