OpenPlant 在某大型抽蓄電站數(shù)字化三維設計中的應用

岳志偉，和 扁，嚴 麗

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州311122）

1 引言

隨著國民經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展，電力需求越來越大。抽水蓄能電站具有削峰填谷，調(diào)峰調(diào)頻的優(yōu)勢，既減少了資源的浪費又緩解了用電緊張，得到了大力的發(fā)展，越來越多的抽水蓄能電站投入到建設當中[1]。而隨著數(shù)字科技的發(fā)展，將數(shù)字化技術應用到抽水蓄能電站的建設當中也已經(jīng)成為當下的潮流[2]。

OpenPlant 軟件是美國Bentley 公司推出的全新工廠信息建模工具，它結(jié)合了AutoPlant 和PlantSpace 兩者的優(yōu)點，同時具有數(shù)據(jù)開放性和互用性的特點[3-4]。運用Bentley 系列軟件在電站設計階段進行各專業(yè)三維建模可以優(yōu)化廠房內(nèi)各種設備和管路的布置，同時減少施工時專業(yè)間碰撞問題的發(fā)生。

2 軟件介紹

OpenPlant 平臺下主要有OpenPlant PowerPID（OPPID），OpenPlant Modeler（OPM），OpenPlant Isometrics 3 款 軟 件。OpenPlant PowerPID 是 基 于OpenPlant 平臺的智能化2D 軟件，可產(chǎn)生智能化的系統(tǒng)圖及設備報表，可讓2D 系統(tǒng)圖的每個元件都包含各自應帶的參數(shù)屬性，在項目前期階段更清楚的表達設計思路。OpenPlant Modeler 是基于OpenPlant 平臺的三維繪圖軟件，主要功能有建立及編輯管路及其附屬設備模型、自定義及編輯非參數(shù)化設備、自動生成材料報表、生成i-model 格式文件等。

3 OpenPlant 軟件主要應用

3.1 OpenPlant 軟件數(shù)據(jù)庫的建立

OpenPlant 系列軟件是基于等級數(shù)據(jù)庫驅(qū)動建模的軟件，因此在進行建模前應首先建立水機專業(yè)專用數(shù)據(jù)庫。

水機專業(yè)在抽水蓄能電站中涉及設備和管路主要分為技術供排水系統(tǒng)，檢修排水系統(tǒng)，滲漏排水系統(tǒng)，中壓壓氣系統(tǒng)，低壓壓氣系統(tǒng)，機電設備消防噴霧滅火系統(tǒng)，廠內(nèi)透平油系統(tǒng)。為了方便水機設備的信息統(tǒng)計和管理，在OpenPlant 中根據(jù)不同的系統(tǒng)進行了不同的數(shù)據(jù)編碼。

此外，華東院基于設備樣本中常用元件的實際模型并借助OpenPlant 腳本開發(fā)語言在軟件中嵌入了Ecidi Equipment，Ecidi Valve，Ecidi Tool，Ecidi Instrument 等模塊，更加貼合工程實際設計需求。

3.2 OpenPlant PID 應用

OpenPlant PID（OPPID）是Bentley 公 司 基 于Microstation 平臺開發(fā)的可以繪制電站系統(tǒng)圖的智能化軟件系統(tǒng)。

在進行抽水蓄能電站輔助系統(tǒng)設計時，應首先繪制水、油、氣系統(tǒng)圖。傳統(tǒng)的系統(tǒng)圖一般采用CAD進行繪制，僅表示管路和設備元件的連接關系和設計思想，無法對設備、管路和元件的屬性參數(shù)：管徑、壓力等級等進行定義。利用OPPID 軟件進行輔助系統(tǒng)設計，需要對設備、管路和元件進行參數(shù)定義，且軟件集成了設備、管路等模塊，基本滿足抽水蓄能電站輔助系統(tǒng)的建模需求，在建模時可以直接調(diào)用。

參數(shù)定義后，即可以按照需求布置系統(tǒng)設備、管路和元件，圖1 所示為某抽水蓄能電站大壩滲漏排水系統(tǒng)簡圖：

圖1 大壩滲漏排水系統(tǒng)圖

3.3 OpenPlant Modeler 的應用

3.3.1 三維建模

根據(jù)廠房布置圖和系統(tǒng)圖，借助OpenPlant 軟件，設計人員可以快速便捷的通過Modeler 任務導航用戶操作界面來創(chuàng)建三維實體模型，操作簡便。此外，OpenPlant Modeler 可以輕松再利用PDS、AutoPlant 和PlantSpace 的已有設計模型、相關的數(shù)據(jù)和等級數(shù)據(jù)庫。OpenPlant Modeler 內(nèi)嵌了豐富的專業(yè)模塊，包含配管、設備、支吊架、儀表、HAVC 等元器件信息，確保了項目整體設計模型的交付。抽水蓄能電站設計各相關專業(yè)基于Bentley 公司開發(fā)的ProjectWise（ PW）平臺可以實現(xiàn)分權限分階段的工程成果管理，ABD、PSDS 和OpenPlant 等三維設計軟件通過PW 平臺可以進行實時的信息交互和成果共享，提高了各專業(yè)建模過程中的配合協(xié)作效率。專業(yè)校核人員通過PW 平臺可以更加高效的完成三維成果審查，提高工作效率。

3.3.2 碰撞檢查

Bentley 公司的OpenPlant Modeler 軟件自帶有Clash Detectation 模塊，基于ProjectWise 平臺對抽水蓄能電站的各專業(yè)模型進行統(tǒng)一的碰撞檢查可以高效地發(fā)現(xiàn)不易察覺的碰撞并能進行記錄。

鑒于抽水蓄能電站牽扯的專業(yè)系統(tǒng)較多，模型較為復雜，建議在進行模型碰撞檢查時可以分系統(tǒng)進行，以免碰撞結(jié)果較多，分類不明確導致后期記錄和模型修改困難。

3.4 Ecidi tools 的應用

基于OpenPlant 開放性平臺，借助c#語言，華東院編寫了Ecidi Tools，優(yōu)化了OpenPlant 原有的生成材料報表的操作?？梢园凑赵O計人員的需求，對模型中材料進行統(tǒng)計。

圖2 定制工具對話框

點擊Report and Dimension，會直接彈出圖3 所示窗口。

圖3 OpenPlant 材料統(tǒng)計表

點擊To Micorosoft Excel，然后點擊Export 即可生成Excel 材料表。

4 小結(jié)

（1）基于OpenPlant 軟件建立了抽水蓄能電站常用系統(tǒng)，設備等級數(shù)據(jù)庫，方便了電站的建模。

（2）基于OpenPlant 系列軟件實現(xiàn)了抽水蓄能電站水機專業(yè)從系統(tǒng)圖設計到材料統(tǒng)計的協(xié)同工作，提高了工作效率。

（3）基于OPM 的Clash Detectation 碰撞檢查功能和PW 協(xié)同工作平臺實現(xiàn)了各專業(yè)間的碰撞檢查，實現(xiàn)了水電站廠房內(nèi)各專業(yè)設備和管路布置優(yōu)化。

（4）基于c# 語言開發(fā)了Ecidi 工具模塊使OpenPlant 更加適用于水機專業(yè)設計工作。