水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計(jì)及實(shí)踐

Word版本，下載可自由編輯水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計(jì)及實(shí)踐水利水電工程設(shè)計(jì)內(nèi)容眾多，主要包括施工、給排水、機(jī)械、建造、土木、地質(zhì)以及測繪等專業(yè)，各個專業(yè)之間不僅設(shè)計(jì)互相影響，而且數(shù)據(jù)也存在頻繁的交互，即各個專業(yè)之間存在密切的關(guān)聯(lián)，這就要求設(shè)計(jì)成績具有較高的分享程度。水利水電工程的上述特點(diǎn)和要求，要求設(shè)計(jì)的平臺必需具有以下性能：易于推廣和普及、技術(shù)規(guī)范、專業(yè)籠罩范圍廣、協(xié)同設(shè)計(jì)能力以及較強(qiáng)的數(shù)據(jù)兼容能力等。文章討論一種基于BentleyMicroStation的三維數(shù)字化平臺，該三維數(shù)字化平臺能夠?qū)崿F(xiàn)跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)。

水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的建設(shè)

1．平臺架構(gòu)HydroStation平臺架構(gòu)主要包括三個部分，即三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系、三維設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件以及基礎(chǔ)框架，根據(jù)工程專業(yè)協(xié)同領(lǐng)域舉行劃分，主要包括三個方面：①工廠三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如給排水工程、暖通工程、照明工程、電氣工程、水機(jī)工程等。②樞紐三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如觀測、地質(zhì)、施工、廠房以及大壩等。③地質(zhì)三維勘察系統(tǒng)，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(jì)的整體解決計(jì)劃是一體的，利用協(xié)同平臺ProjectWise與CAD平臺MicroStation共同完成交錯設(shè)計(jì)中模型校審以及資料互提等工作。該平臺能夠有效的滿足水利水電工程將來水電站全生命周期管理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)管理、異地協(xié)同管理以及多專業(yè)交錯等需求。水利水電工程三維數(shù)字設(shè)計(jì)平臺的基本框架主要包括：數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)、核心模型儲存架構(gòu)、圖形基礎(chǔ)和系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)架構(gòu)包括四層，即專業(yè)應(yīng)用層、應(yīng)用平臺層、中間層以及服務(wù)層：①專業(yè)應(yīng)用層，該層主要包括三個板塊，即工程系統(tǒng)、工程樞紐以及地質(zhì)勘測，按照專業(yè)應(yīng)用環(huán)境完成相應(yīng)的三維軟件設(shè)計(jì)工作。②應(yīng)用平臺層，該部分由ECFramework的數(shù)據(jù)拜訪框架和MicroStation共同組成，進(jìn)而為設(shè)計(jì)人員提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)以及基礎(chǔ)環(huán)境，保證信息模型創(chuàng)建的統(tǒng)一性。③中間層，該層主要是為三大系統(tǒng)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)的無縫分享。④服務(wù)層主要包括專業(yè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)、托管工作空間服務(wù)以及ProjectWise組成，職責(zé)是為三大系統(tǒng)提供推送服務(wù)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)以及協(xié)同服務(wù)等。

2．三維設(shè)計(jì)軟件該平臺采納SQLServer、ProjectWise以及MicroStation等基礎(chǔ)軟件構(gòu)建，組成部分包括新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、三維設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件以及基礎(chǔ)框架，其中基礎(chǔ)框架主要包括成績自動發(fā)布、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推送以及數(shù)據(jù)庫拜訪中間件等。現(xiàn)階段，平臺的核心軟件包括五個方面：①ReStation，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)組成具有材料報表再符號化、鋼筋圖自動化輸出、布筋隨結(jié)構(gòu)變化動態(tài)更新以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)自檢等功能的三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能夠和多種結(jié)構(gòu)分析軟件舉行無縫銜接。②DigitalElements，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)組成帶有設(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)舉行整合，包含給排水、暖通工程、電氣工程等眾多元器件。③PlantDesigner，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)組成包括圖紙自動標(biāo)注、電氣埋管設(shè)計(jì)、建造裝修以及設(shè)備布置等功能的工廠三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水機(jī)工程、暖通工程、電氣工程以及廠房的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，并且還能夠解決傳統(tǒng)水利水電工程設(shè)計(jì)過程中繪圖工作量大、漏洞問題突出以及流程復(fù)雜等問題。④CivilDesigner，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)組成包括地塊、洞群以及邊批設(shè)計(jì)等功能的樞紐三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以完成貫通樞紐布置設(shè)計(jì)、地質(zhì)全信息三維模型以及地形協(xié)同設(shè)計(jì)，有效的解決傳統(tǒng)布置計(jì)劃一體化仿真計(jì)算、計(jì)劃比選速度慢等問題。⑤GeoStation，由統(tǒng)一平臺架構(gòu)組成具有網(wǎng)絡(luò)查詢統(tǒng)計(jì)、模型計(jì)算分析、數(shù)據(jù)驅(qū)動建模、數(shù)據(jù)庫管理等功能的地質(zhì)三維系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水利水電工程勘測、設(shè)計(jì)三維協(xié)同一體化設(shè)計(jì)。

3．標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)化是水利水電工程協(xié)同設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，同時也是專業(yè)之間和專業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換和通過的須要條件。該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺利用后臺標(biāo)準(zhǔn)向設(shè)計(jì)人員推送相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的一大特色是Workspace，能夠?qū)⑼扑偷臉?biāo)準(zhǔn)化配置劃分為五個不同的級別，即User、Project、Site、Aplication以及System?，F(xiàn)階段，按照專業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求以及相關(guān)閱歷，總共制定了20多項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，涉及的內(nèi)容包括產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、工作流程以及技術(shù)辦法等方面，通過該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和配置，能夠提供五個不同級別的標(biāo)準(zhǔn)推送，項(xiàng)目內(nèi)容包括100余項(xiàng)，如建模出圖模板、屬性、模板顏色數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)土層、符號庫、設(shè)備數(shù)據(jù)庫以及軟件配置等。同時，用戶可以按照自己的實(shí)際需求通過客戶端舉行自行配置。

4．平臺遠(yuǎn)程部署該水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺具有分布式部署功能，能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域勘測和設(shè)計(jì)。按照長久實(shí)踐應(yīng)用閱歷，創(chuàng)建了符合水利水電工程實(shí)際情況和需求的分布式部署計(jì)劃，有效的解決在帶寬條件相對較低時，異地服務(wù)、客戶端和主服務(wù)器之間的標(biāo)準(zhǔn)配置環(huán)境無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時同步和自動推送等問題。因此，設(shè)計(jì)的三維數(shù)字化平臺不受環(huán)境、時光以及地形的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)水利水電工程的標(biāo)準(zhǔn)化三維設(shè)計(jì)。按照實(shí)踐表明，水利水電工程現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的帶寬為2MB時，該平臺可以滿足40人以內(nèi)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的實(shí)際需求。平臺部署計(jì)劃如圖1所示，該平臺能夠解決企業(yè)生產(chǎn)水平低、差旅成本較高、人力資源短缺以及生產(chǎn)資源有限等問題。

水利水電工程三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的工程應(yīng)用以及效果

1．應(yīng)用情況該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺被廣泛的推廣和應(yīng)用在眾多領(lǐng)域，例如閑林辦公基地、杭州地鐵、績溪抽蓄、白鶴灘等眾多大型工程項(xiàng)目中，涉及的領(lǐng)域包括工民建工程、市政交通工程、水利水電工程等，尤其是該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺在水利水電工程領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠有效的提升生產(chǎn)效率，解決實(shí)際設(shè)計(jì)和施工過程中面臨的眾多問題?，F(xiàn)階段，該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺還被10余家單位所應(yīng)用，都取得了良好的應(yīng)用效果。

2．應(yīng)用效益利用該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺應(yīng)用在水利水電工程設(shè)計(jì)中，能夠有效的節(jié)省社會資源、培養(yǎng)大量的技術(shù)型人才、縮短設(shè)計(jì)和施工周期、降低風(fēng)險發(fā)生概率、提升產(chǎn)品質(zhì)量以及提升生產(chǎn)效率等，其社會效益十分顯著。根據(jù)專項(xiàng)審計(jì)報告，2023-2023年，該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺被推廣和應(yīng)用在20余項(xiàng)大型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工中，勘察設(shè)計(jì)產(chǎn)值增強(qiáng)3.6億元，產(chǎn)品設(shè)計(jì)差錯率降低了79%，和傳統(tǒng)辦法相比，生產(chǎn)效率提升了40%左右，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，利用建設(shè)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺，并將該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺應(yīng)用在水利水電工程勘測設(shè)計(jì)中，能夠有效的解決傳統(tǒng)辦法的各種弊端或者問題，如各專業(yè)的碰、漏以及錯等問題，顯著的提升水利水電工程設(shè)計(jì)水平、效率、質(zhì)量，具有十分顯著的社會效益，同時在眾多領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用閱歷表明，該三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，顯著降低設(shè)計(jì)成本，具有十分廣泛的推廣和應(yīng)用價值。此外，為了推進(jìn)三維數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用，三維數(shù)字