三維設計在電網(wǎng)和變電站建設的運用

1、摘要三維設計憑借在變電站工程數(shù)字化、 可視化和移動互聯(lián)網(wǎng)領域的關鍵技術以及對工程建設和運行的深刻理解， 正在逐漸成為電力設計單位的智能輔助工具。結合某 220 新建模塊化智能變電站工程， 講述三維設計過程的優(yōu)缺點，并提出發(fā)展建議。關鍵詞電網(wǎng)建設；變電站；三維設計；模型；協(xié)同設計三維設計憑借多視角、全方位的圖形展示界面， 以及其圖紙聯(lián)動調整及自動凈距校驗等功能，正在越來越多被電力行業(yè)設計單位采用。同時，根據(jù)國家電網(wǎng)公司以下簡稱國網(wǎng)公司基建 585 號及安徽省電力公司以下簡稱公司建設工作 157號文要求自 2018 年下半年開始，公司新建 110 及以上輸變電工程全面應用三維設計， 同步啟動公司三

2、維建模工作。到 2020 年底前，公司所有新建、改建、擴建 35 及以上輸變電工程具備數(shù)字移交條件，總體上實現(xiàn)三維設計、三維評審、三維移交。1 三維設計的特點1 數(shù)字化時代，智能電網(wǎng)建設對變電站工程設計提出了更高的要求， 目前國網(wǎng)公司已經(jīng)建立了工程數(shù)據(jù)中心和數(shù)字化移交系統(tǒng)，并在新建工程中要求進行設計成果的數(shù)字化移交。傳統(tǒng)工作模式下， 采用圖紙復制修改為特征的作業(yè)模式，其質量與效率已無法進一步提高， 設計成果不具備全生命周期數(shù)字化移交的能力。三維設計技術條件下， 變電站建筑物和設備等能夠在計算機提供的三維空間中建造出來，它將變電站涉及到的各個專業(yè)結合到一起。在協(xié)同設計工作平臺下， 各專業(yè)能看到其

3、他設計人員的成果，通過專業(yè)間溝通，共同完善工程設計方案。2 變電站三維設計是集電氣、建筑、結構、水暖功能于一身，以工程數(shù)據(jù)庫為核心，通過數(shù)據(jù)驅動三維模型，最終實現(xiàn)自動出圖、聯(lián)動更新、凈距校核及數(shù)字化三維協(xié)同， 從而大幅提高設計工作效率與設計質量。2 三維設計在工程設計中的具體措施21 采用標準數(shù)據(jù)庫為核心的數(shù)字化設計。1 變電站三維設計以工程數(shù)據(jù)庫為核心，相關聯(lián)的圖紙能自動生成。數(shù)據(jù)庫設備模型采用國網(wǎng)公司通用模型庫2018 年版，模型文件統(tǒng)一采用格式，這就從源頭上對設備型式進行了統(tǒng)一。2 在工程設計過程中，各專業(yè)在協(xié)同平臺同步開展，本專業(yè)圖紙的調整修改相關專業(yè)設計人員均能看到。通過數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)

4、工程一處設計修改，多張相關圖紙自動更新，并及時對相關設計人員進行提醒， 避免了專業(yè)間多次提資帶來的信息傳遞錯誤，有效降低了專業(yè)間接口出錯的概率。22 標準化設計體系。三維設計平臺作為設計單位專業(yè)知識和設計基礎數(shù)據(jù)的載體和應用工具，通過提供標準化工程庫和設備數(shù)據(jù)庫等資源，幫助設計人員實現(xiàn)海量檢索、精確定位和全盤復用的作業(yè)模式。設計人員在工程設計階段， 可根據(jù)工程具體需求選用不同的設備型式。數(shù)據(jù)庫設備選型可根據(jù)型號、廠家、電壓等級等信息進行快速檢索，便于設計人員進行選擇。23 變電站三維協(xié)同設計?；谕还こ棠Ｐ偷膮f(xié)同設計體系縮短了專業(yè)之間的提資接收周期，并減少了專業(yè)間提資的工作量。最大限度共享專

5、業(yè)間設計成果，避免重復工作。變電一次、變電二次及變電土建專業(yè)人員在同一平臺開展工作，在線完成專業(yè)間提資及校審，圖紙的更新、修改一目了然，相關圖紙數(shù)據(jù)自動更改。相比常規(guī)制圖設計， 采用線下提資確認的方式， 不僅提高了設計工作的效率，同時降低了專業(yè)間多次提資引發(fā)出錯的風險， 有效提升了設計工作質量。24 精細化設計。1 基于三維模型的精細化設計，具有管線綜合碰撞檢查、安全凈距校核等能力，從根本上避免設計錯誤，避免返工，有效節(jié)約現(xiàn)場解決問題的時間。三維設計軟件自帶碰撞檢查功能， 可自動檢驗變電站設備基礎之間、基礎與電纜溝、基礎與預埋管間的碰撞檢查，并通過三維設計展示立體空間，可視化效果好。相比二維設

6、計平臺， 空間上的交叉碰撞， 只能依靠設計人員的空間想象分析判斷， 在錯綜復雜的設備基礎及設備間的布置方式下， 很難直觀的發(fā)現(xiàn)問題。2 安全凈距校核功能可根據(jù)設計人員需求，自動校驗不同電壓設備間、設備與地之間的安全距離是否滿足要求。在變電站出線回路較多或接線型式復雜的情況下， 帶電設備與導線存在空間上的交叉， 僅依靠二維圖形界面進行設計， 安全距離校驗費時費力且錯誤率高。三維設計不僅提供了全方位 360 度旋轉觀察，且通過自動凈距校驗功能，有效降低了設計周期，提升了設計工作效率。25 設計成果共享。變電站工程設計一般分為可行性研究設計、初步設計、施工圖設計及竣工圖設計四個階段。三維設計在四個階

7、段中共用一個設計模型，在設備招標階段建立變電站模型，通過設計信息的不斷細化在各階段進行流轉，最大限度實現(xiàn)了設計成果在整個設計周期的共享，有效縮短了設計周期。3 三維設計在變電站工程的應用31 應用實例。1 以下依據(jù)某 220 新建模塊化智能變電站工程為例，講述三維設計在工程應用過程中的具體工作，結合變電一次、 二次及土建三個專業(yè)的協(xié)同設計，論述現(xiàn)階段三維設計的優(yōu)點及不足之處。2 在工程設計階段，變電一次、二次及土建專業(yè)可通過在設計平臺固定基準點的方式，在變電站總平面基礎上協(xié)同開展設計工作。根據(jù)工程實際情況， 土建專業(yè)結合國家電網(wǎng)模塊化建設要求， 分別開展裝配式圍墻、大門、 建筑物及構筑物模塊的

8、設計工作；對變電站建筑物墻板、圍墻大砌塊石、墻體裝飾板、門窗型式等尺寸和材質進行賦值；對站內墻體開洞、 電纜埋管布置以及站內事故油池等進行三維設計與展示。電氣專業(yè)依據(jù)國網(wǎng)公司通用設備模型， 開展電氣設計工作， 并對采用的各設備參數(shù)進行賦值。三維設計平臺具備常規(guī)短路電流計算、 導線拉力校驗、 蓄電池容量計算等功能， 可通過軟件計算并自動導出計算書， 無需再單獨進行計算賦值，這在一定程度上縮短了設計周期。各專業(yè)設計人員需嚴格執(zhí)行國網(wǎng)公司三通一標的要求， 后期設備廠家也需按照國網(wǎng)公司通用設備生產(chǎn)； 以此，才能保證各專業(yè)設計工作無縫對接。同時，三維設計平臺提供二維視圖界面及圖紙導出功能， 設計人員可根

9、據(jù)需要進行自行選擇。3 變電站總平圖設計完成后，各建筑物的正面圖、立面圖、俯視圖可根據(jù)工程需求進行自動生成見圖 2、圖 3、圖 4。電氣專業(yè)的配電裝置圖及間隔斷面圖無需再次進行繪制， 可在總平面圖上進行切割即可，設備參數(shù)自動生成。如總平面圖進行調整， 各配電裝置圖及斷面圖自動進行調整， 無需人工操作，大大降低了設計出錯的概率。32 現(xiàn)階段三維設計的不足之處。由上述可見，變電站三維設計平臺優(yōu)勢明顯，已越來越多被設計單位所采用，本文通過具體工程展示三維設計的特點。同時對比常規(guī)的二維設計平臺， 三維設計不僅在提升設計工作效率方面優(yōu)勢明顯， 還大大降低了設計出錯的概率，提升了工程設計質量。另一方面，三

10、維設計雖然應用前景較好，但目前還處于試點應用階段，在工程具體應用過程中，還存在以下幾點不足。1 國網(wǎng)公司設備模型庫不全，目前主要設備模型都有，但部分輔助設備，如主變壓器中性點設備、 消弧線圈及保護測控等二次設備模型依然空缺。該部分模型的不統(tǒng)一必將造成各廠家及各設計人員建模型式的多樣化。2 設備建模深度及技術要求仍需進一步明確，對建模的基本圖元沒有明確的說明。3 各設計單位三維設計成果如何實現(xiàn)信息共享，工程竣工資料、三維設計移交的范圍、格式要求和深度還需進一步明確。4 結語三維設計工作目前雖然還處在試點階段，但推廣應用已勢在必行。下一步國網(wǎng)公司將依托三通一標要求， 進一步細化通用設備模型庫，完善

11、公用設備模型。同時，在模型創(chuàng)建技術要求、設計深度要求、成果移交要求等方面需進一步細化梳理，出臺相應文件，真正達到工程三維設計、三維評審及三維移交的目標。參考文獻 1 基建技術 2017104 號輸變電工程三維設計數(shù)字化移交技術導則 國網(wǎng)基建部 2 基建技術 201737 號國網(wǎng)基建部關于印發(fā)變電站換流站三維設計指導意見暫行的通知3基建技經(jīng) 2017100 號國網(wǎng)基建部關于印發(fā)輸變電工程三維設計評審管理指導意見的通知 4 建設工作 2018157 號國網(wǎng)安徽省電力有限公司建設部關于印發(fā)輸變電工程三維設計及建設工程數(shù)據(jù)中心專題討論會議紀要的通知 作者高運動單位安徽宏源電力設計咨詢有限責任公司本 w

12、ord 為可編輯版本，以下內容若不需要請刪除后使用，謝謝您的理解篇一：重癥肺炎的診斷標準及治療重癥肺炎【概述】肺炎是嚴重危害人類健康的一種疾病，占感染性疾病中死亡率之首，在人類總死亡率中排第56 位。重癥肺炎除具有肺炎常見呼吸系統(tǒng)癥狀外, 尚有呼吸衰竭和其他系統(tǒng)明顯受累的表現(xiàn), 既可發(fā)生于社區(qū)獲得性肺炎(community -acquired pneumonia, CAP),亦可發(fā)生于醫(yī)院獲得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP) 。在 HAP 中以重癥監(jiān)護病房 (intensive care unit ,ICU)內獲得的肺炎、 呼吸機相關肺炎 (vent

13、ilator associated pneumonia ,VAP) 和健康護理( 醫(yī)療 ) 相關性肺炎 (health careassociated pneumonia ,HCAP)更為常見。免疫抑制宿主發(fā)生的肺炎亦常包括其中。 重癥肺炎死亡率高， 在過去的幾十年中已成為一個獨立的臨床綜合征，在流行病學、 風險因素和結局方面有其獨特的特征， 需要一個獨特的臨床處理路徑和初始的抗生素治療。 重癥肺炎患者可從 ICU 綜合治療中獲益。 臨床各科都可能會遇到重癥肺炎患者。在急診科門診最常遇到的是社區(qū)獲得性重癥肺炎。 本章重點介紹重癥社區(qū)獲得性肺炎。對重癥院內獲得性肺炎只做簡要介紹?！驹\斷】 首先需明

14、確肺炎的診斷。 CAP 是指在醫(yī)院外罹患的感染性肺實質 (含肺泡壁即廣義上的肺間質 ) 炎癥 ,包括具有明確潛伏期的病原體感染而在入院后平均潛伏期內發(fā)病的肺炎。簡單地講 ,是住院 48 小時以內及住院前出現(xiàn)的肺部炎癥。CAP 臨床診斷依據(jù)包括:新近出現(xiàn)的咳嗽、 咳痰 ,或原有呼吸道疾病癥狀加重,并出現(xiàn)膿性痰 ; 伴或不伴胸痛。 發(fā)熱。 肺實變體征和 (或 ) 濕性啰音。 WBC > 1099× 10 / L或重癥肺炎通常被認為是需要收入ICU 的肺炎。 關于重癥肺炎尚未有公認的定義。在中華醫(yī)學會呼吸病學分會公布的肺炎的表現(xiàn) : 意識障礙 ; 呼吸頻率 >30 素者 , 即

15、使不完全符合重癥肺炎規(guī)定標準 ,CAP 診斷和治療指南中將下列癥征列為重癥次 /min PaO25d 、機械通氣 >4d) 和存在高危因亦視為重癥。美國胸科學會 (ATS) 2001 年對重癥肺炎的診斷標準：主要診斷標準 需要機械通氣 ; 入院頻率 >3048h 內肺部病變擴大 50%;次 /min; 少尿 (每日177 mol/L( 2mg/dl)。次要標準:呼吸PaO2/FiO22007 年 ATS 和美國感染病學會( IDSA) 制訂了新的社區(qū)獲得性肺炎治療指南，對重癥社區(qū)獲得性肺炎的診斷標準進行了新的修正。主要標準：需要創(chuàng)傷性機械通氣需要應用升壓藥物的膿毒性血癥休克。次要標

16、準包括： 呼吸頻率 >30 次/min; 氧合指數(shù) ( PaO2/FiO2) 20 mg/dL） 白細胞減少癥 （ WBC計數(shù) 4×109/L） 血小板減少癥（血小板計數(shù)100 × 109/L） 體溫降低（中心體溫36） 低血壓需要液體復蘇。符合1 條主要標準，或至少3 項次要標準可診斷。重癥醫(yī)院獲得性肺炎 （ SHAP）的定義與 SCAP相近。2005 年 ATS 和美國感染病學會( IDSA)制訂了成人 HAP, VAP, HCAP 處理指南。指南中界定了 HCAP 的病人范圍 :在 90d 內因急性感染曾住院 2d; 居住在醫(yī)療護理機構 ; 最近接受過靜脈抗生素

17、治療、化療或者30d 內有感染傷口治療 ; 住過一家醫(yī)院或進行過透析治療。因為HCAP患者往往需要應用針對多重耐藥(MDR)病原菌的抗菌藥物治療，故將其列入HAP 和 VAP 的范疇內?！九R床表現(xiàn)】重癥肺炎可急性起病，部分病人除了發(fā)熱、咳嗽、咳痰、呼吸困難等呼吸系統(tǒng)癥狀外， 可在短時間內出現(xiàn)意識障礙、休克、腎功能不全、 肝功能不全等其他系統(tǒng)表現(xiàn)。少部分病人甚至可沒有典型的呼吸系統(tǒng)癥狀，容易引起誤診。 也可起病時較輕，病情逐步惡化，最終達到重癥肺炎的標準。在急診門診遇到的主要是重癥CAP患者，部分是 HCAP患者。重癥 CAP 的最常見的致病病原體有：肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、軍團菌、革蘭氏陰

18、性桿菌、流感嗜血桿菌等，其臨床表現(xiàn)簡述如下：肺炎鏈球菌為重癥 CAP最常見的病原體，占 30%70%。呼吸系統(tǒng)防御功能損傷（酒精中毒、 抽搐和昏迷） 可是咽喉部大量含有肺炎鏈球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸煙可造成纖毛運動受損， 導致局部防御功能下降。充血性心衰也為細菌性肺炎的先兆因素。脾切除或脾功能亢進的病人可發(fā)生暴發(fā)性的肺炎鏈球菌肺炎。多發(fā)性骨髓瘤、 低丙種球蛋白血癥或慢性淋巴細胞白血病等疾病均為肺炎鏈球菌感染的重要危險因素。典型的肺炎鏈球菌肺炎表現(xiàn)為肺實變、寒戰(zhàn)，體溫大于39.4， 多汗和胸膜痛疼，多見于原先健康的年輕人。而老年人中肺炎鏈球菌的臨床表現(xiàn)隱匿，常缺乏典型的臨床癥狀和

19、體征。典型的肺炎鏈球菌肺炎的胸部線表現(xiàn)為肺葉、肺段的實變。肺葉、肺段的實變的病人易合并菌血癥。肺炎鏈球菌合并菌血癥的死亡率為30%70%，比無菌血癥者高9 倍。金葡菌肺炎為重癥 CAP的一個重要病原體。在流行性感冒時期， CAP中金葡菌的發(fā)生率可高達 25%，約 50%的病例有某種基礎疾病的存在。呼吸困難和低氧血癥較普遍， 死亡率為 64%。胸部線檢查常見密度增高的實變影。常出現(xiàn)空腔， 可見肺氣囊， 病變變化較快，常伴發(fā)肺膿腫和膿胸。MRSA（耐甲氧西林金葡菌）為CAP 中較少見的病原菌，但一旦明確診斷，則應選用萬古霉素治療。革蘭氏陰性菌CAP 重癥 CAP 中革蘭氏陰性菌感染約占20%,病原

20、菌包括肺炎克雷白桿菌、不動感菌屬、變形桿菌和沙雷菌屬等。肺炎克雷白桿菌所致的CAP約占 1%5%，但其臨床過程較為危重。易發(fā)生于酗酒者、 慢性呼吸系統(tǒng)疾病病人和衰弱者，表現(xiàn)為明顯的中毒癥狀。胸部 X 線的典型表現(xiàn)為右上葉的濃密浸潤陰影、邊緣清楚，早期可有膿腫的形成。死亡率高達 40%50%。非典型病原體在 CAP中非典型病原體所致者占3%40%。大多數(shù)研究顯示肺炎支原體在非典型病原體所致CAP中占首位，在成人中占2%30%，肺炎衣原體占6%22%，嗜肺軍團菌占2%15%。但是肺炎衣原體感染所致的CAP，其臨床表現(xiàn)相對較輕，死亡率較低。肺炎衣原體可表現(xiàn)為咽痛、聲嘶、頭痛等重要的非肺部癥狀，其他可

21、有鼻竇炎、 氣道反應性疾病及膿胸。 肺炎衣原體可與其他病原菌發(fā)生共同感染， 特別是肺炎鏈球菌。 老年人肺炎衣原體肺炎的癥狀較重， 有時可為致死性的。 肺炎衣原體培養(yǎng)、DNA 檢測、 PCR、血清學（微熒光免疫抗體檢測）可提示肺炎衣原體感染的存在。軍團菌肺炎 占重癥 CAP病例的 12%23%，僅次于肺炎鏈球菌，多見于男性、年邁、體衰和抽煙者，原患有心肺疾病、 糖尿病和腎功能衰竭者患軍團菌肺炎的危險性增加。軍團菌肺炎的潛伏期為 210 天。病人有短暫的不適、發(fā)熱、寒戰(zhàn)和間斷的干咳。肌痛常很明顯，胸痛的發(fā)生率為 33%,呼吸困難為 60%。胃腸道癥狀表現(xiàn)顯著，惡心和腹痛多見，33%的病人有腹瀉。不

22、少病人還有肺外癥狀，急性的精神神志變化、急性腎功能衰竭和黃疸等。偶有橫紋肌炎、 心肌炎、心包炎、腎小球腎炎、血栓性血小板減少性紫癜。50%的病例有低鈉血癥，此項檢查有助于軍團菌肺炎的診斷和鑒別診斷。軍團菌肺炎的胸部線表現(xiàn)特征為肺泡型、斑片狀、 肺葉或肺段狀分布或彌漫性肺浸潤。有時難以與ARDS區(qū)別。胸腔積液相對較多。 此外，20%40%的病人可發(fā)生進行性呼吸衰竭，約15%以上的病例需機械通氣。流感嗜血桿菌肺炎約占 CAP 病例的8%20%，老年人和COPD 病人常為高危人群。流感嗜血桿菌肺炎發(fā)病前多有上呼吸道感染的病史，起病可急可慢， 急性發(fā)病者有發(fā)熱、咳嗽、咳痰。 COPD 病人起病較為緩慢

23、，表現(xiàn)為原有的咳嗽癥狀加重。嬰幼兒肺炎多較急重，臨床上有高熱、 驚厥、呼吸急促和紫紺， 有時發(fā)生呼吸衰竭。 聽診可聞及散在的或局限的干、濕性羅音， 但大片實變體征者少見。 胸部 X 線表現(xiàn)為支氣管肺炎， 約 1/4 呈肺葉或肺段實變影，很少有肺膿腫或膿胸形成。6 卡氏孢子蟲肺炎（ PCP） PCP僅發(fā)生于細胞免疫缺陷的病人，但PCP仍是一種重要的肺炎， 特別是 HIV 感染的病人。 PCP常常是診斷 AIDS 的依據(jù)。 PCP的臨床特征性表現(xiàn)有干咳、發(fā)熱和在幾周內逐漸進展的呼吸困難。病人肺部癥狀出現(xiàn)的平均時間為 4 周， PCP相對進展緩慢可區(qū)別于普通細菌性肺炎。 PCP的試驗室檢查異常包括：

24、淋巴細胞減少， CD4 淋巴細胞減少，低氧血癥，胸部 X 線片顯示雙側間質浸潤，有高度特征的 “毛玻璃 ”樣表現(xiàn)。但30%的胸片可無明顯異常。 PCP為唯一有假陰性胸片表現(xiàn)的肺炎 ?！据o助檢查】1.病原學：診斷方法 包括血培養(yǎng)、 痰革蘭氏染色和培養(yǎng)、血清學檢查、胸水培養(yǎng)、支氣管吸出物培養(yǎng)、或肺炎鏈球菌和軍團菌抗原的快速診斷技術。此外， 可以考慮侵入性檢查，包括經(jīng)皮肺穿刺活檢、經(jīng)過防污染毛刷（ PSB）經(jīng)過支氣管鏡檢查或支氣管肺泡灌洗（ BAL）。 血培養(yǎng)一般在發(fā)熱初期采集，如已用抗菌藥物治療，則在下次用藥前采集。采樣以無菌法靜脈穿刺，防止污染。成人每次1020ml ，嬰兒和兒童0.55ml 。

25、血液置于無菌培養(yǎng)瓶中送檢。 24 小時內采血標本3 次，并在不同部位采集可提高血培養(yǎng)的陽性率。在大規(guī)模的非選擇性的因CAP 住院的病人中，抗生素治療前的血細菌培養(yǎng)陽性率為5%-14%，最常見的結果為肺炎球菌。假陽性的結果，常為凝固酶陰性的葡萄球菌?？股刂委熀笱囵B(yǎng)的陽性率減半，所以血標本應在抗生素應用前采集。但如果有菌血癥高危因素存在時，初始抗生素治療后血培養(yǎng)的陽性率仍高達15%。因重癥肺炎有菌血癥高危因素存在，病原菌極可能是金葡菌、銅綠假單胞菌和其他革蘭氏陰性桿菌， 這幾種細菌培養(yǎng)的陽性率高，重癥肺炎時每一位病人都應行血培養(yǎng)，導抗生素的應用有很高的價值。另外，細菌清除能力低的病人（如脾切除的病人）病的病人、白細胞減少的病人也易于有菌血癥，也應積極行血培養(yǎng)。這對指、慢性肝 痰液細菌培養(yǎng)囑病人先行漱口，并指導或輔助病人深咳嗽，留取膿性痰送