Construction&Design For P roject
PE stat i on三维设计软件一体化应用研究 Research on the Integration Application of PE station3D Design Software
和扁，马沧，周淼汛，汪德楼，许志翔，岳志伟
(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州311122)
HE Bian,MA Cang,ZHOU Miao-xun,WANG De-lou,XU Zhi-xiang,YUE Zhi-wei
(PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited,Hangzhou311122,China)【摘要】对管路及设备工厂三维设计软件现状做了介绍，指出了PEstation三维设计软件一体化应用研究的目的和意义，并从PID.OPENPLANT(modeler).PLANTFLOW.ISO4个模块详细介绍了一体化应用方案。利用PE station一体化应用平台软件可以从前期可研阶段系统图设计，到招标技施阶段三维建模设计、管路系统损失和水锤计算分析、高效出图及材料统计，再到竣工验收阶段三维数字化移交设计，均利用三维设计手段实现设计的全生命周期管理，提高设计质量和效率，节约人力资源，为EPC等模式的工程项目管理、智能化、智慧型电站建设提供有力支撑。 [Abstract]This paper introduces the current situation of t he3D drawing software for piping and equipment design,points out the meanings and purposes of o f i ntegrated application ofPE station3D design software and gives a detailed introduction of t he integration application cases from four areas:PID,OPENPLANT(modeler),PLANTFLOW and ISO.By using PE station integration application software,one can archive a life cycle management to the design drawing throughout the stages of s ystem diagram design in early feasibility study,3D modeling design in the tendering stage,calculation of p iping system loss and water hammer analysis,high efficiency design drawing and material counting and digital 3D design handover during completion and acceptance stages.By the above method,the design efficiency and quality can be improved and human resources can be saved.This paper gives a powerful and supportive reference to the project management and design mode of the intelligent and intelligent power station under EPC mode.
【关键词1PE station；三维设计；一体化应用；全生命周期
[Keywords]PE station;3D design;integration application;full life circle
【中图分类号】TU17汀V72【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467(2021)03-0088-03 [DOI]10.jsysj.2O21.03.235
20世纪重大发明
1引言
目前，水机三维设计技术的应用主要侧重于招标、技施阶段的建模和三维出图，应用软件主要为三维建模软件Plantspace，该软件使用的基础平台为HydroStation设计平台下的MicroStation-XM软件。在系统图设计阶段、在管路系统损失计算和水锤计算方面水机专业未采用相关三维设计软件。随着技术的发展.Plantspace已经推出升级版软件【作者简介】和扁(1981-)，男，河南焦作人，高级工程师，从事水电站水力机械设计和项目管理研究。Openplanto Openplant代表美国Bentley软件公司工_系统设计软件的最前沿技术.OpenPlant系列软件基于ISO15926的全新工厂解决方案。基于ISO15926标准的工厂信息将贯穿于设计、建设、移交和维护等整个工厂全生命周期过程，具有良好的集成与交互操作性，可以实现在整个生命周期内的所有数据的高效交换和相互访问，将来也能很好地满足数字化移交和业主运维的要求。
因此，在能源行业三维数字化、智能化、全生命周期管理要求越来越高的背景下，开展代表工厂系统三维设计前沿技术的PE station三维设计软件一体化应用研究有重要意义。
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智能与信息化
2 PE stat io n三维设计软件一体化应用研究的目的和意义
无瑕号
在能源行业三维数字化、智能化、全生命周期管理要求越来越高的背景下，该项目研究旨在通过对代表工厂系统三维设计前沿技术的PE station三维设计软件的应用研究，实现水机专业三维设计软件的应用升级，打通各软件之间的数据接口，实现工程设计各阶段三维设计软件的一体化应用，使从前期可研阶段系统图设计，到招标技施阶段三维建模设计、管路系统损失和水锤计算分析、高效出图及材料统计，再到竣工验收阶段三维数字化移交设计，均能利用三维设计手段实现设计的全生命周期管理，提高设计质量和效率，节约人力资源，为EPC等模式的工程项目管理、智能化、智慧型电站建设提供有力支撑m。
3PE station三维设计软件一体化应用方案3.1方案总体介绍
该方案主要是通过对水机专业三维设计软件的一体彳七应用功能分析、数据库升级完善、软件模块的开发和定制、数据一致性的定制，形成基于Openplant全新系列软件的水机专业三维系列软件从前期可研阶段系统图设计，到招标技施阶段三维建模设计、管路系统损失和水锤计算分析、高效出图及材料统计，再到竣工验收阶段三维数字化移交设计的一体化应用技术方案。该技术方案总的原则为“一个数据库、一个平台、一个工作环境”，总的软件平台为PE station，设计的专业模块主要包括PID,OPENPLANT(modeler),PLANTFLOW.ISO4个模块。
3.2PID模块功能及应用介绍
PID是Openplant系列软件中的智能化2D绘图软件，可产生智能化的系统图及设备报表。
水机PID模块主要包括管路、设备、阀门、自动化元件。设备建模设计主要通过PID模块Process界面中的Piping模块来实现。PID的参数化设备冃前主要包括：离心泵、深井泵、潜水泵、滤水器、空压机、气水分离器、油泵、油罐、气罐，后期可以结合应用情况增加定制所需要的设备。阀门类目前主要有闸阀、蝶阀、球阀、止回阀、减压阀、水力控制阀(包括泵控阀、流量控制阀、泄压阀，安全阀).雨淋阀，排气阀等叫
禾II用PID绘制的系统图表示如图1所示。
Inielligentilize and InfornuiLiztUum
图1常规水电站尾水取水技术供水系统典型Openp I ant PID模型使用PID绘制完成的系统图，所有设备、管路都不仅仅是一个图例符号，而是带参数信息的元素。除了方便设计者在图纸中快速查询相关信息外，还可以通过发布i-model的方式，生成一个中间格式文件，然后导入Openplant moderler中，这样在对应系统的modeler里面就可以直接读取该系统的系统图，查系统图内的设备管路，方便设计者通过系统图绘制设备管路模型叫
3.3OPENPLANT(mode I er)模块功能及应用介绍
Openplant modeler是Openplant系列软件中的三维绘图软件，主要功能有建立及编辑管路及其附属设备模型、自定义及编辑非参数化设备、自动生成材料报表、生成i-model格式文件等。
利用PID模块完成系统图的绘制后，根据工程设计阶段，需要开展三维建模设计，则主要应用Openplant modeler来完成。利用Openplant modeler绘制的三维模型和设备材料报表示例如图2所示。
图2骑47K蓄能电站主厂房水系统Openp I antmode I e r三维模型
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工程建设与设计Construction&Design For P roject
3.4Openplant Pipe-loss模块功能及应用介绍
该模块是开发定制的管路水损计算模块，主要用来计算管路沿程和局部水头损失，计算结果用于复核水泵扬程选择和管路中某点压力确定等，利用该软件可以直接从管路及设备三维模型中实时提取沿某个流体传输路径下的管路水损叫图3为某电站供排水系统部分支路(其中深部分为所选路径)，图4为利用Openplant Pipe-loss计算所选路径水损
图3某电站排水系统部分管路
设备名林ft*'fig損失
m/只m m»/h m/s
流体輸送用不锈钢焊接钢H.04260«8OO.GB^12771-O810.750.41100?.430.672|0.2028流体輸送用不锈钢Ox800.GB^12771-080.730.351100 3.180.05200269滾体输送用不锈钢焊播钢竇,<p325.0x7.gGB/T12771-080.660311004320.05500524弯头400MM04PABK)BR GB/T14976-024041100?432-40 724対炸无缝异径=«.<j>4260x8.00-<p377.0x8.00,GB/T12459-0510411002431-120.3371 90°对耳无缝短半径弯头300MM04PAB108R GB/T12459-051na110043?0.5204958对焊无缝同心异径接头<p4260x8.00-«p3250x800,GR<n2459-0510.41100?430.1300392旋启式止回W.H44H-10DN400,PN1.0MPa421041100243 2.50.7541明杆Mffl,Z41H-25DN350,PN2.5MPal6103511003180.070036总计 2.6683台软件的建立实现了水机专业三维设计“一
个数据库、一个平台、一个工作环境”，进一步提升了水机专业三维设计的能力、效率和标准化水平。利用PE station一体化应用平台软件可以从前期可研阶段系统图设计，到招标技施阶段三维建模设计、管路系统损失和水锤计算分析、高效出图及材料统计，再到竣工验收阶段三维数字化移交设计，均能利用三维设计手段实现设计的全生命周期管理，提高设计质量和效率，节约人力资源，为EPC等模式的工程项目管理、智能化、智慧型电站建设提供有力支撑。期待新的PE station平台软件能在今后的项目设计中发挥更大的作用。<ft>
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图4管路水损报表
3.5ISO模块功能及应用介绍
Openplant Isometrics是管路ISO图绘制软件。利用
Openplant Isometrics自动生成的ISO，与传统的ISO图绘制软
件的区别是，其图面不仅包括管路长度，接口信息及材料表等
主要信息外，还包括各管路接口及拐点处的坐标、接口信息、
管道规格、管路编码、零件明细表等。
并且与原设计的根据管线号抽取独立ISO图纸不同，
Openplant Isometrics在选取管路时，增加seleclall功能，支持
将不同管线号的管路生成到一张ISO图纸中，减少设计人员
行政处罚法第27条
的制图工作量％
4结语
通过本次PE station三维设计软件一体化应用研究，进一
步提升了水机专业三维系列软件版本等级，优化并完善了数
据库的关联性、结构和规模，并最终形成了PE slation水机专
业特有的三维设计全过程一体化应用平台软件。该一体化平【收稿日期12020-11-26
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