李一波

(中國電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計院有限公司，長春 130021)

目前，國內(nèi)大多火電設(shè)計院都選擇了一款或者多款三維布置協(xié)同設(shè)計平臺進(jìn)行三維布置協(xié)同設(shè)計[1]。在三維協(xié)同設(shè)計平臺中進(jìn)行設(shè)計的專業(yè)較多，而工程設(shè)計是一個漸進(jìn)的過程，在設(shè)計過程中不可避免修改?，F(xiàn)在三維工廠設(shè)計管理系統(tǒng)(PDMS)只能通過定期的碰撞檢查來發(fā)現(xiàn)三維模型中是否有新增碰撞，軟件運行碰撞檢查需要花費大量的時間，且只能檢查模型之間是否碰撞，不能保證模型之間的距離符合規(guī)程要求，如果無法知道其他專業(yè)的模型修改情況，僅靠設(shè)計人員通過三維軟件自帶的測量工具去檢查模型之間的間距，效率很低，不能有效保證設(shè)計質(zhì)量和效率。

1 三維協(xié)同設(shè)計分析

國內(nèi)設(shè)計院的三維協(xié)同從集成方式的角度來分類，可以分為兩類：一類是部分專業(yè)在三維協(xié)同設(shè)計平臺中進(jìn)行三維布置設(shè)計，其他專業(yè)在各自的專業(yè)設(shè)計軟件中設(shè)計，而后通過接口軟件將各專業(yè)的布置設(shè)計導(dǎo)入三維協(xié)同設(shè)計平臺中，用于校驗布置設(shè)計的正確性；另外一類是所有專業(yè)都在同一平臺上進(jìn)行三維布置設(shè)計，可以實時根據(jù)其他專業(yè)設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行本專業(yè)的布置設(shè)計[2]。

由于PDMS自帶的實施碰撞檢查功能運行速度非常慢，每進(jìn)行一個操作需要等待1 min，甚至更長時間，所以實際工程設(shè)計應(yīng)用中除了每完成小部分工作后進(jìn)行局部碰撞檢查，每周還進(jìn)行以專業(yè)為單位的碰撞檢查，每個專業(yè)檢查一次需要1天。從整個工程的周期來看，假設(shè)一個歷時10個月，涉及8個專業(yè)的工程項目，每個專業(yè)每周進(jìn)行一次以專業(yè)為單位的碰撞檢查，則需要消耗320個工作日。

專業(yè)間的碰撞檢查工作的耗時由兩部分組成：第一部分是軟件運行碰撞檢查功能；第二部分是分析與篩選碰撞。由于是以專業(yè)為單位的碰撞檢查，所以每個專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查時，都是全廠區(qū)范圍內(nèi)的檢查，模型量非常大，需要消耗整個碰撞檢查工作50%的時間；另外50%的時間用于逐條查看碰撞，其中有60%～70%是舊碰撞，已經(jīng)與其他專業(yè)配合，但是由于廠家資料等原因尚未決定修改方案的碰撞。實際單個專業(yè)每次耗費1 天用于碰撞檢查，檢查出的新碰撞占總碰撞的20%。

為了提高碰撞檢查的效率，可以采用減少碰撞檢查范圍的辦法，減少軟件用于碰撞檢查運算的時間，減少查看重復(fù)碰撞的時間?？梢栽谌S模型平臺中，研究一種模型修改時間查詢的方法，來精確的找到指定時間范圍內(nèi)模型的修改，專業(yè)間碰撞檢查時，針對有修改的模型進(jìn)行碰撞檢查，有效減少每周用于專業(yè)間碰撞檢查的時間。

2 三維模型修改記錄查詢

PDMS是以數(shù)據(jù)為核心基于數(shù)據(jù)庫的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計平臺，其中的每個設(shè)計對象都在數(shù)據(jù)庫中存儲和記錄了其從創(chuàng)建到修改的所有過程。通過對指定空間范圍內(nèi)所有模型對象的修改時間查詢，判斷每個對象的修改時間，可生成一個修改記錄報告，報告中能體現(xiàn)指定區(qū)域范圍內(nèi)所有模型的修改時間、修改人、模型類型、所在數(shù)據(jù)庫等信息，還能在三維模型中高亮指定空間范圍內(nèi)特定修改時間的模型。

圖1是PDMS三維模型修改查詢工具的操作界面。該查詢工具分兩部分，第一部分的功能是設(shè)置需要高亮模型的修改時間范圍，以及高亮的顏色選擇；第二部分的功能是指定空間范圍，顯示指定空間范圍內(nèi)的模型，并且判斷模型的修改時間， 如果修改時間在設(shè)定的范圍內(nèi)，則高亮顯示。

圖1 修改查詢工具界面

3 三維模型修改記錄查詢的實現(xiàn)

在PDMS協(xié)同設(shè)計平臺中設(shè)計人員可以通過將指定空間范圍內(nèi)的所有模型添加到三維顯示界面，然后查詢各個模型的修改時間，如果需要將范圍內(nèi)所有指定時間范圍內(nèi)修改的模型高亮顯示，需要每個對象進(jìn)行人工操作。設(shè)計人員在進(jìn)行大量人工操作時，不可避免增加人為失誤的概率，很難保證操作100%的正確性。通過PDMS協(xié)同設(shè)計平臺支持的可編程邏輯語言(PML)，實現(xiàn)大量的重復(fù)簡單操作的自動化，提高操作效率，降低人為失誤的概率。

3.1 編程思路

PDMS的每個對象都有“最后修改時間”屬性，通過編程可以搜集指定范圍內(nèi)所有對象，以及這些對象的“最后修改時間”屬性。對搜集到的對象進(jìn)行循環(huán)，依次獲取對象的“最后修改時間”屬性，如果修改的時間在設(shè)定的時間段內(nèi)，則用一個數(shù)組統(tǒng)一存放。在循環(huán)指定范圍內(nèi)所有對象時，可以將對象都顯示到三維視圖中，還將指定時間段內(nèi)修改的模型高亮顯示。

3.2 程序界面操作流程

首先，在“選擇需要高亮的時間范圍”中選擇需要高亮模型的時間范圍；然后，在“以空間范圍為單位顯示”中依次輸入“建筑名稱”、“樓層定義”、“參考點標(biāo)高”以及“空間”,輸入內(nèi)容后，即可通過點擊“顯示所選范圍內(nèi)的模型”按鈕,在三維模型中顯示以“空間”輸入項中所確定的空間范圍中所包含的所有模型，并且高亮修改在起止時間設(shè)定范圍內(nèi)的模型。

其中，可以在“建筑名稱”中輸入所選空間的編碼或者名稱，“樓層定義”中輸入所選空間范圍的樓層標(biāo)高，還可以通過設(shè)置“參考點標(biāo)高”的“選擇”選項在模型中拾取相對的零點標(biāo)高。完成本段所述設(shè)置后，可以通過點擊“添加建筑”在“建筑信息”列表中可將本建筑的名稱、樓層、空間范圍等信息，還可通過右鍵菜單的“保存到 Excel”選項將信息導(dǎo)出到外部的Excel中，供以后或者其他設(shè)計人員直接導(dǎo)入使用，避免重復(fù)工作。

4 應(yīng)用效果

軟件開發(fā)完成后，在某工程項目中進(jìn)行了應(yīng)用。通過此軟件，可以查詢指定時間內(nèi)，模型的變化。在進(jìn)行每周碰撞檢查時，極大地縮小了專業(yè)間碰撞檢查的內(nèi)容，也避免了每周耗費大量時間逐個檢查重復(fù)碰撞。每周專業(yè)間的碰撞檢查由原來的1天，降低到了0.2天，工程消耗的時間由320 個工作日降低到了64個工作日，節(jié)約了大量的時間。

5 結(jié)束語

PDMS三維模型修改的查詢可以幫助設(shè)計人員快速對比指定區(qū)域內(nèi)模型的修改情況，對于在指定時間有修改記錄的模型重點關(guān)注，檢查相關(guān)區(qū)內(nèi)相關(guān)布置的正確性，減少由于設(shè)計變更在三維協(xié)同設(shè)計環(huán)境中產(chǎn)生的檢查工作量，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王堅.火力發(fā)電廠布置設(shè)計精細(xì)化發(fā)展趨勢[J]. 電力建設(shè)，2011,32(1),69-71.

[2] 張明志，郝倩.淺析PDMS三維布置設(shè)計在火電項目中的應(yīng)用 [J].中國工程咨詢， 2009(7)，18-19.