三維軟件在電纜橋架施工中的應(yīng)用

1、三維軟件在電纜橋架施工中的應(yīng)用摘要：時代的進(jìn)步，科技的發(fā)展推動我國快速進(jìn)入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)時代。 在國內(nèi)化工建設(shè)領(lǐng)域中，設(shè)計電氣專業(yè)受固有模式的束縛，設(shè)計深度不足。因而 在電纜橋架施工時，更多的是依靠施工單位中有經(jīng)驗的技術(shù)人員和施工人員，進(jìn) 行臨時性的“設(shè)計，這勢必造成施工后期的大量整改。關(guān)鍵詞：三維軟件；電纜橋架施工；應(yīng)用引言我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展離不開各行業(yè)的支持，經(jīng)過不斷努力，改革創(chuàng) 新，已經(jīng)取得了非常不錯的成就。數(shù)字化設(shè)計是基于協(xié)同設(shè)計的設(shè)計模式，各專 業(yè)均在三維設(shè)計、數(shù)據(jù)協(xié)同軟件平臺進(jìn)行設(shè)計，通過傳遞及共享的數(shù)據(jù)流，按照 從工藝系統(tǒng)設(shè)計開始，至布置設(shè)計、專業(yè)設(shè)計、詳圖設(shè)計及內(nèi)容

2、集成、數(shù)字化移 交的工作流程，進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計。目前，應(yīng)用工程三維布置設(shè)計管理系統(tǒng)設(shè)計工 具，在電纜橋架設(shè)計過程中，三維建模的目的主要是協(xié)同設(shè)計、互提資料、碰撞 檢查、電纜敷設(shè)、繪制傳統(tǒng)二維電纜橋架布置圖指導(dǎo)施工，并沒有實現(xiàn)利用三維 模型直接完成電纜橋架施工圖。1電氣設(shè)備的三維建模建立電氣設(shè)備的三維模型時，設(shè)計人員應(yīng)在裝置模型中按照相應(yīng)比例建立電 氣設(shè)備模型，并對其進(jìn)行組合，這些設(shè)備主要包括燈具、開關(guān)箱（柜）、接線箱、 各種變送器、就地盤等。在創(chuàng)建接線箱模型時，安置在立柱上的接線箱與地面的 接線箱形態(tài)有所不同，因此至少需要兩種接線箱設(shè)備的模塊，并對設(shè)備模塊分別 命名，以便后期檢查。首先測量兩個模

3、塊之間在各方位的距離與高度差，然后將 距離與高度差數(shù)據(jù)輸入到PDMS軟件中并進(jìn)行計算，最后根據(jù)計算結(jié)果明確各設(shè) 備的合理位置，對設(shè)備進(jìn)行拷貝，快速建立起電氣設(shè)備的三維模型。2電纜橋架的概念及組成我國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10216-2013電控配電用電纜橋架的術(shù)語和定義規(guī) 定：電纜橋架是由電纜托盤或電纜梯架的直線段、彎通、附件和支吊架等構(gòu)成， 具有支撐電纜的鋼性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之全稱。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了電纜橋架的主要類型為： 無孔托盤、有孔托盤、網(wǎng)狀托盤、組合式托盤、雙邊無孔托盤、雙邊有孔托盤、 梯架、雙邊梯架。中國工程建設(shè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)T/CECS31-2017鋼制電纜橋架工程技 術(shù)規(guī)程的術(shù)語規(guī)定：電纜橋架是由

4、主體（托盤或梯架）、附件和支吊架等部件 構(gòu)成，用于支承電纜線路且具有一定剛度的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定常用電纜橋 架主體包括類型為：無孔托盤、有孔托盤、網(wǎng)格式托盤、梯架。從以上兩個標(biāo)準(zhǔn) 的術(shù)語或定義可以看出，電纜橋架是一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)體系，不是單一部件。 通常所說的電纜橋架包括托盤、梯架等是不太準(zhǔn)確的說法，綜合看應(yīng)是電纜橋架 的主體類型包括托盤、梯架等多種形式。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB50303-2015建筑電氣工 程施工質(zhì)量驗收規(guī)范沒有引用電纜橋架的術(shù)語，而是直接采用電纜梯架、電纜 托盤和槽盒的術(shù)語。需要說明的是GB50303-2015中電纜托盤是指沒有蓋子的那 一種托盤，而槽盒是JB/T10216-

5、2013和T/CECS31-2017中有蓋的無孔托盤。3電氣橋架的三維建模在建立橋架模型之前，設(shè)計人員應(yīng)該設(shè)計并明確電氣設(shè)備橋架的安裝位置， 按照實物的規(guī)格尺寸將電氣設(shè)備制作成三維模型并體現(xiàn)在發(fā)電廠的整體三維模型 中。設(shè)計人員需要以模型中結(jié)構(gòu)的立柱中心位置為基準(zhǔn)點，根據(jù)電纜截面及根數(shù) 衡量橋架的寬度和高度。在建立三維模型的過程中，設(shè)計人員需要明確模型參照 物，從而提高建模的速度。例如，設(shè)計時可以選擇立柱作為參照物，然后依照立 柱測量出橋架與立柱在各個方位的距離和高度差；之后利用三維模型確定某一段 橋架的準(zhǔn)確位置，在發(fā)電廠中的規(guī)定設(shè)計范圍內(nèi)找出電氣橋架的終點坐標(biāo)，并將 始點與終點連接。這條直線便

6、是橋架的延伸方向，之后再根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求的間 距對已建立的橋架進(jìn)行復(fù)制、粘貼，最終建立規(guī)定數(shù)量的橋架三維模型。4電纜自動敷設(shè)以及統(tǒng)計模型材料通過對整個電廠發(fā)電項目三維模型的建立，參考工藝和土建設(shè)備布置文件， 運用PDMS軟件，對電纜橋架、控制柜和其他電氣設(shè)備的建模，導(dǎo)入電纜型號庫， 并建立設(shè)備電氣連接點。通過建立橋架的路徑和埋管及槽盒，進(jìn)行電纜敷設(shè)，自 動統(tǒng)計電纜長度和可視化電纜三維模型。項目中利用三維設(shè)計軟件能夠進(jìn)行電纜 的自動敷設(shè)和強(qiáng)制敷設(shè)，采用分層電纜布置，優(yōu)化電纜路徑和自動敷設(shè)進(jìn)入點的 范圍，節(jié)省設(shè)計人員敷設(shè)電纜的時間，減少了設(shè)計變更。5碰撞檢查PDMS可在虛擬的空間內(nèi)來展示三維模型。

7、電氣橋架與電氣設(shè)備建模完成后， 需通過PDMS軟件進(jìn)行碰撞檢查，檢查的內(nèi)容包括電氣專業(yè)的橋架和設(shè)備模型、 結(jié)構(gòu)專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)模型、管道專業(yè)中的各類管道模型、設(shè)備專業(yè)的各類設(shè)備模型 等。通過對整個模型進(jìn)行碰撞檢查，來演示其在真實環(huán)境中是否設(shè)計合格，是否 方便施工與檢修。各專業(yè)的建模都是根據(jù)圖紙進(jìn)行的等比例設(shè)計，通過真實的三 維模擬，來檢測模型間的設(shè)計狀況，避免在實際過程中發(fā)生不應(yīng)有的設(shè)計問題。 如果通過軟件發(fā)現(xiàn)碰撞，可以根據(jù)情況作出調(diào)整與改動，并修改設(shè)計圖紙，保證 模型不再發(fā)生碰撞，完美的實現(xiàn)設(shè)計模型對裝置的整體仿真。6繪圖效率現(xiàn)階段電纜橋架軸測圖在繪制過程中相對耗時較長，一張傳統(tǒng)的電纜橋架布 置

8、圖，需將橋架按區(qū)域拆分成各段來精細(xì)化表示，增加了圖紙的數(shù)量；傳統(tǒng)電纜 橋架布置圖中不會對支吊架詳圖定位。在電纜橋架軸測圖中，橋架拆分抽圖后， 增加了支吊架的軸測定位表示，支吊形式也更加明確清晰，繪圖效率比傳統(tǒng)橋架 圖增加5%10%，在后期的研究開發(fā)中會形成可供設(shè)計人員直接進(jìn)行格式套用 的三維電纜橋架布置圖標(biāo)準(zhǔn)圖模板，將大幅度提高繪圖效率。7電氣橋架建模的優(yōu)點利用PDMS軟件進(jìn)行發(fā)電廠電氣電纜橋架三維建模時，其設(shè)計方法與傳統(tǒng)設(shè) 計方法有所不同，設(shè)計過程可總結(jié)為：在設(shè)計計算完成后，經(jīng)過空間規(guī)劃，在 PDMS中對各種電氣專業(yè)設(shè)備、橋架的位置進(jìn)行設(shè)計；同時可以實時檢查模型與 其他專業(yè)設(shè)備、管道的碰撞，

9、進(jìn)而及時協(xié)調(diào)并解決碰撞問題；最后從三維模型中 獲得可以精確施工的平面布置圖和各種支架的加工圖。8結(jié)論與建議在電纜橋架三維軸測繪圖中，由于投影反映實際模型，高度上的差異會產(chǎn)生 一定的視覺差，例如在高度過高且橋架邊緣離需標(biāo)注的軸網(wǎng)過近時，視覺上橋架 邊緣在軸網(wǎng)的東側(cè)，而實際中在軸網(wǎng)的西側(cè)。遇到這種情況需要調(diào)整標(biāo)注方向和 軸網(wǎng)高度來解決；在標(biāo)注時抓取電纜橋架中可更新點的效率問題上仍需后期繼續(xù) 開發(fā)研究。結(jié)語PDMS在裝置電氣施工中的應(yīng)用，可使各專業(yè)的設(shè)計、施工、維護(hù)人員協(xié)同 辦公、默契配合，從而降低設(shè)計失誤率，有效避免設(shè)計錯誤的產(chǎn)生，減少修改和 返工的幾率，提高出圖效率，進(jìn)而保證了施工質(zhì)量，使得裝置施工效率大幅提升。 將PDMS軟件應(yīng)用在裝置的電氣施工中，能夠使設(shè)計及管理工作實現(xiàn)一體化，從 而在工程設(shè)計施工中建立起更加完善的數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)工程施工管理向更高效的 方向發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會電氣專業(yè)委員會，中船第九設(shè)計研究院工程 有限公司，等.T/CECS31-2017鋼制電纜橋