三維軟件在電纜橋架施工中的應用

1、三維軟件在電纜橋架施工中的應用摘要：時代的進步，科技的發(fā)展推動我國快速進入現代化科學技術網絡時代。 在國內化工建設領域中，設計電氣專業(yè)受固有模式的束縛，設計深度不足。因而 在電纜橋架施工時，更多的是依靠施工單位中有經驗的技術人員和施工人員，進 行臨時性的“設計，這勢必造成施工后期的大量整改。關鍵詞：三維軟件；電纜橋架施工；應用引言我國整體經濟建設的快速發(fā)展離不開各行業(yè)的支持，經過不斷努力，改革創(chuàng) 新，已經取得了非常不錯的成就。數字化設計是基于協同設計的設計模式，各專 業(yè)均在三維設計、數據協同軟件平臺進行設計，通過傳遞及共享的數據流，按照 從工藝系統(tǒng)設計開始，至布置設計、專業(yè)設計、詳圖設計及內容

2、集成、數字化移 交的工作流程，進行規(guī)范化設計。目前，應用工程三維布置設計管理系統(tǒng)設計工 具，在電纜橋架設計過程中，三維建模的目的主要是協同設計、互提資料、碰撞 檢查、電纜敷設、繪制傳統(tǒng)二維電纜橋架布置圖指導施工，并沒有實現利用三維 模型直接完成電纜橋架施工圖。1電氣設備的三維建模建立電氣設備的三維模型時，設計人員應在裝置模型中按照相應比例建立電 氣設備模型，并對其進行組合，這些設備主要包括燈具、開關箱（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備的模塊，并對設備模塊分別 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 距離與高度差數據輸入到PDMS軟件中并進行計算，最后根據計算結果明確各設 備的合理位置，對設備進行拷貝，快速建立起電氣設備的三維模型。2電纜橋架的概念及組成我國機械行業(yè)標準JB/T10216-2013電控配電用電纜橋架的術語和定義規(guī) 定：電纜橋架是由電纜托盤或電纜梯架的直線段、彎通、附件和支吊架等構成， 具有支撐電纜的鋼性結構系統(tǒng)之全稱。該標準還規(guī)定了電纜橋架的主要類型為： 無孔托盤、有孔托盤、網狀托盤、組合式托盤、雙邊無孔托盤、雙邊有孔托盤、 梯架、雙邊梯架。中國工程建設協會標準T/CECS31-2017鋼制電纜橋架工程技 術規(guī)程的術語規(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 構成，用于支承電纜線路且具有一定剛度的結構系統(tǒng)。該標準還規(guī)定常用電纜橋 架主體包括類型為：無孔托盤、有孔托盤、網格式托盤、梯架。從以上兩個標準 的術語或定義可以看出，電纜橋架是一個結構系統(tǒng)或結構體系，不是單一部件。 通常所說的電纜橋架包括托盤、梯架等是不太準確的說法，綜合看應是電纜橋架 的主體類型包括托盤、梯架等多種形式。在國家標準GB50303-2015建筑電氣工 程施工質量驗收規(guī)范沒有引用電纜橋架的術語，而是直接采用電纜梯架、電纜 托盤和槽盒的術語。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，設計人員應該設計并明確電氣設備橋架的安裝位置， 按照實物的規(guī)格尺寸將電氣設備制作成三維模型并體現在發(fā)電廠的整體三維模型 中。設計人員需要以模型中結構的立柱中心位置為基準點，根據電纜截面及根數 衡量橋架的寬度和高度。在建立三維模型的過程中，設計人員需要明確模型參照 物，從而提高建模的速度。例如，設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 橋架的準確位置，在發(fā)電廠中的規(guī)定設計范圍內找出電氣橋架的終點坐標，并將 始點與終點連接。這條直線便

6、是橋架的延伸方向，之后再根據相應規(guī)范要求的間 距對已建立的橋架進行復制、粘貼，最終建立規(guī)定數量的橋架三維模型。4電纜自動敷設以及統(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，參考工藝和土建設備布置文件， 運用PDMS軟件，對電纜橋架、控制柜和其他電氣設備的建模，導入電纜型號庫， 并建立設備電氣連接點。通過建立橋架的路徑和埋管及槽盒，進行電纜敷設，自 動統(tǒng)計電纜長度和可視化電纜三維模型。項目中利用三維設計軟件能夠進行電纜 的自動敷設和強制敷設，采用分層電纜布置，優(yōu)化電纜路徑和自動敷設進入點的 范圍，節(jié)省設計人員敷設電纜的時間，減少了設計變更。5碰撞檢查PDMS可在虛擬的空間內來展示三維模型。

7、電氣橋架與電氣設備建模完成后， 需通過PDMS軟件進行碰撞檢查，檢查的內容包括電氣專業(yè)的橋架和設備模型、 結構專業(yè)的鋼結構模型、管道專業(yè)中的各類管道模型、設備專業(yè)的各類設備模型 等。通過對整個模型進行碰撞檢查，來演示其在真實環(huán)境中是否設計合格，是否 方便施工與檢修。各專業(yè)的建模都是根據圖紙進行的等比例設計，通過真實的三 維模擬，來檢測模型間的設計狀況，避免在實際過程中發(fā)生不應有的設計問題。 如果通過軟件發(fā)現碰撞，可以根據情況作出調整與改動，并修改設計圖紙，保證 模型不再發(fā)生碰撞，完美的實現設計模型對裝置的整體仿真。6繪圖效率現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化表示，增加了圖紙的數量；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)中會形成可供設計人員直接進行格式套用 的三維電纜橋架布置圖標準圖模板，將大幅度提高繪圖效率。7電氣橋架建模的優(yōu)點利用PDMS軟件進行發(fā)電廠電氣電纜橋架三維建模時，其設計方法與傳統(tǒng)設 計方法有所不同，設計過程可總結為：在設計計算完成后，經過空間規(guī)劃，在 PDMS中對各種電氣專業(yè)設備、橋架的位置進行設計；同時可以實時檢查模型與 其他專業(yè)設備、管道的碰撞，

9、進而及時協調并解決碰撞問題；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，高度上的差異會產生 一定的視覺差，例如在高度過高且橋架邊緣離需標注的軸網過近時，視覺上橋架 邊緣在軸網的東側，而實際中在軸網的西側。遇到這種情況需要調整標注方向和 軸網高度來解決；在標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。結語PDMS在裝置電氣施工中的應用，可使各專業(yè)的設計、施工、維護人員協同 辦公、默契配合，從而降低設計失誤率，有效避免設計錯誤的產生，減少修改和 返工的幾率，提高出圖效率，進而保證了施工質量，使得裝置施工效率大幅提升。 將PDMS軟件應用在裝置的電氣施工中，能夠使設計及管理工作實現一體化，從 而在工程設計施工中建立起更加完善的數據庫，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。參考文獻中國工程建設標準化協會電氣專業(yè)委員會，中船第九設計研究院工程 有限公司，等.T/CECS31-2017鋼制電纜橋