近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)高度重視三維設(shè)計(jì)和應(yīng)用工作，開展了很多相關(guān)研究和試點(diǎn)工作。有限公司為落實(shí)“數(shù)字國(guó)網(wǎng)”的建設(shè)總體要求，構(gòu)建全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈，提升輸變電工程整體設(shè)計(jì)質(zhì)量，相繼印發(fā)了多項(xiàng)關(guān)于三維設(shè)計(jì)和評(píng)審工作的指導(dǎo)文件，以及多個(gè)企業(yè)三維設(shè)計(jì)系列標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)提出”從2018年下半年開始，新建35kV及以上輸變電工程應(yīng)全面用三維設(shè)計(jì)。到2020年底前，所有新建、改建、擴(kuò)建的35kV及以上輸變電工程應(yīng)具備數(shù)字移交條件”的要求。

艾三維技術(shù)信息技術(shù)有限公司（艾三維軟件）專注于基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的全生命周期的BIM咨詢服務(wù)、軟件銷售、軟件研發(fā)以及培訓(xùn)，2009年11月成立，總部位于廣州，在武漢、成都、上海、西安設(shè)立分公司，旗下?lián)碛邪S軟件、艾三維咨詢、工程動(dòng)畫、艾三維學(xué)院、軟件開發(fā)等子公司，擁有10年的BIM研究與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，與國(guó)際BIM軟件企業(yè)Bentley公司、德國(guó)Nemetschek公司、美國(guó)Ecodomus公司等有廣泛合作，服務(wù)覆蓋民用建筑、土木交通、工業(yè)建筑、水處理、勘察測(cè)繪、環(huán)保、石化、冶金、電力等行業(yè)領(lǐng)域，目前主要針對(duì)輸變電項(xiàng)目主要針對(duì)200KV及以下輸變電工程三維建模。同時(shí)與中國(guó)能建集團(tuán)、中國(guó)電建集團(tuán)旗下電力設(shè)計(jì)院及其他中小型電力設(shè)計(jì)院都有相關(guān)合作。

1、三維建模工作流程

輸變電工程三維建模艾三維技術(shù)采用Bentley變電三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，Bentley變電三維設(shè)計(jì)平臺(tái)貼合現(xiàn)有設(shè)計(jì)流程，綜合三維技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站全專業(yè)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，可大幅度的提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。主要流程圖如下圖所示：

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)從項(xiàng)目開始階段輸入后，一直貫通整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。在初步設(shè)計(jì)階段，可以基于通用設(shè)備模型庫(kù)來(lái)快速完成模型布置、提資，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員基于項(xiàng)目布置設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)，在三維可視化協(xié)同環(huán)境下，完成建模設(shè)計(jì)，在過(guò)程中充分的應(yīng)用安全距離校驗(yàn)工具、軟、硬碰撞檢查工具來(lái)保證設(shè)計(jì)模型的正確性。當(dāng)變電站設(shè)計(jì)信息模型創(chuàng)建工作完成后，可以在設(shè)計(jì)模型中添加材質(zhì)、設(shè)置渲染場(chǎng)景，快速輸出投標(biāo)動(dòng)畫和鳥瞰圖等效果圖片。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，可基于初步設(shè)計(jì)模型成果，充分利用軟件的數(shù)圖同步功能。在數(shù)據(jù)編輯器界面，根據(jù)項(xiàng)目資料對(duì)初步設(shè)計(jì)模型進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充，修改完成后，由三維設(shè)計(jì)軟件功能來(lái)實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)模型的刷新，提升質(zhì)量和效率。

當(dāng)完成變電站三維模型建模并進(jìn)行校審后，可通過(guò)三維剖切技術(shù)從三維設(shè)計(jì)模型中抽取二維圖紙。所獲得的二維圖紙與三維設(shè)計(jì)模型動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，當(dāng)發(fā)生設(shè)計(jì)變更時(shí)，只需要在三維設(shè)計(jì)模型中進(jìn)行調(diào)整，所有二維施工圖紙都會(huì)自動(dòng)刷新，不需要在平、斷面圖上進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，即可避免手動(dòng)繪制易出錯(cuò)的弊端，又可大幅度提高設(shè)計(jì)效率。

2、Bentley變電三維設(shè)計(jì)平臺(tái)各模塊詳細(xì)功能說(shuō)明

2.1電氣軟件Substation

·變電設(shè)備建模

可以按照國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輸變電電氣設(shè)備進(jìn)行建模，例如：換流變壓器、換流閥、避雷器、電抗器、電阻器、開關(guān)等。

·三維布置設(shè)計(jì)

快速完成設(shè)備布置，完成主接線，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備編碼

·斷面圖設(shè)計(jì)

可以快速的獲得間隔的平、斷面圖；可以批量的對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注；可以自動(dòng)生成材料表；可以快速完成設(shè)備定位尺寸標(biāo)注、標(biāo)高標(biāo)注及安全凈距標(biāo)注，快速的完成間隔平斷面圖圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。 包括三維布置圖、間隔斷面圖、設(shè)備安裝圖、材料表等，進(jìn)而完成新項(xiàng)目的合計(jì)。

2.2  土建軟件AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer涵蓋了四個(gè)功能模塊，使用者可以采用按需加載的方式，在進(jìn)行建筑建模的同時(shí)，也可以根據(jù)需求加載其他的專業(yè)建模模塊，這樣的建模使我們四個(gè)專業(yè)的建模模塊被整合在同一個(gè)建模環(huán)境中，用同一套標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模。同時(shí)，對(duì)一些建模工具進(jìn)行的集成和優(yōu)化，例如，我們可以使用一個(gè)編輯命令和修改所有的構(gòu)件。

2.3電纜敷設(shè)軟件BRCM
隨著數(shù)字化三維電廠建模理念的不斷深化和信息化建模的快速發(fā)展，對(duì)發(fā)電建模各專業(yè)的整體要求發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)變，要求各專業(yè)在高質(zhì)高效的完成本專業(yè)的建模任務(wù)外，還要有機(jī)的和其它專業(yè)進(jìn)行信息的共享和傳遞，進(jìn)而提高整體的建模水平。而三維建模由于它的直觀性和方便性越來(lái)越多的在專業(yè)建模中得到應(yīng)用，各大建模院都在大力的推行這種*的建模技術(shù)。在這種形勢(shì)下，各專業(yè)在考核應(yīng)用軟件時(shí)除了關(guān)注本專業(yè)的需求外還應(yīng)考慮到專業(yè)間的協(xié)同工作需要，電纜系統(tǒng)建模做為一個(gè)建模重點(diǎn)，所需采用的建模工具既要滿足快速創(chuàng)建橋架系統(tǒng)的需求，還要能夠與其它工藝系統(tǒng)軟件共享數(shù)據(jù)，以便快速準(zhǔn)確的完成電纜敷設(shè)的建模，得到精準(zhǔn)的材料統(tǒng)計(jì)，提升電纜系統(tǒng)建模的建模質(zhì)量及效率。

三維橋架系統(tǒng)圖

2.4結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件Prostructures
Pro structure作為一款*的詳圖軟件，在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用， Pro structure 有即兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立又高度集成的模塊，Prosteel和Proconcrete。

Prosteel鋼結(jié)構(gòu)建模 Proconcrete三維鋼筋

2.5總圖軟件 OpenRoads Designer

OpenRoads Designer 是一款面向道路、軌道交通、橋隧、場(chǎng)地、雨水道等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件，也是土木行業(yè)的BIM平臺(tái)（內(nèi)嵌MicroStation, 可集成其他專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模型），可為變電站三維設(shè)計(jì)提供場(chǎng)地平整，場(chǎng)內(nèi)外開挖和道路設(shè)計(jì)。

2.6 各專業(yè)合模后

3、三維建模優(yōu)勢(shì)

·碰撞檢查
極大的體現(xiàn)了三維協(xié)同設(shè)計(jì)的效益價(jià)值，將變電工程中有可能發(fā)生的軟硬碰撞問(wèn)題解決在設(shè)計(jì)階段，大幅度的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。該功能基于一個(gè)準(zhǔn)確的三維信息模型，涵蓋所有專業(yè)（電氣、建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、水工、場(chǎng)地）的設(shè)計(jì)模型，利用方便的結(jié)果校驗(yàn)分析工具，自動(dòng)生成干涉校驗(yàn)報(bào)表（含截圖和關(guān)鍵說(shuō)明）。

·安全凈距校驗(yàn)
引進(jìn)三維設(shè)計(jì)技術(shù)后，設(shè)計(jì)企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)很多二維設(shè)計(jì)技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的校驗(yàn)功能，如帶點(diǎn)間隙校驗(yàn)，風(fēng)偏校驗(yàn)等。布置設(shè)計(jì)是變電工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，而帶電安全距離校驗(yàn)技術(shù)更是布置設(shè)計(jì)的重中之重。三維設(shè)計(jì)技術(shù)等同于計(jì)算系統(tǒng)上的真實(shí)變電站，可以方便準(zhǔn)確的完成出線集中、空間受限條件下的關(guān)鍵區(qū)域的設(shè)計(jì)，而這些關(guān)鍵區(qū)域的設(shè)計(jì)往往是一個(gè)變電工程布置方案優(yōu)劣的瓶頸。三維技術(shù)可以準(zhǔn)確模擬出實(shí)際的情況，結(jié)合參數(shù)化模型信息，就可以快速的完成靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下的安全距離校驗(yàn)。

·數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在不同圖紙間可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)同步，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)在三維布置圖、間隔斷面圖、設(shè)備安裝圖之間共享和同步?；谕ㄓ迷O(shè)備模型庫(kù)的建立，項(xiàng)目設(shè)計(jì)更趨向于施工圖深度的典型設(shè)計(jì)，在新項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，可通過(guò)對(duì)設(shè)備型號(hào)的快速修改，由軟件工具自動(dòng)修改主接線、布置圖、間隔斷面圖中的設(shè)備信息，從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、智能化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

·投標(biāo)動(dòng)畫制作、施工進(jìn)度模擬
三維技術(shù)的特點(diǎn)就是表達(dá)直觀，引進(jìn)三維設(shè)計(jì)技術(shù)后，可以對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行相應(yīng)的查詢、瀏覽操作以方便方案介紹或者設(shè)計(jì)交流，可實(shí)現(xiàn)基于變電站三維模型的分類和分區(qū)域可視化瀏覽查詢。依據(jù)設(shè)計(jì)完成的三維模型，可進(jìn)行三維動(dòng)畫制作，能夠更加直觀的表達(dá)變電站設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，三維設(shè)計(jì)模型也可與P3、P6等軟件結(jié)合，動(dòng)態(tài)模擬施工進(jìn)度，方便了對(duì)于施工過(guò)程的整體把控。

出圖方式的提升
引進(jìn)三維設(shè)計(jì)技術(shù)后，二維施工圖紙可以從三維布置設(shè)計(jì)中剖切出來(lái)，獲得的二維圖紙與三維的布置設(shè)計(jì)間保持整體同步關(guān)聯(lián)，如果三維布置設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整，則相應(yīng)的二維圖紙也會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行同步，避免了漏改、忘改的情況出現(xiàn)，極大的方便了設(shè)計(jì)人員，既能提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，又保障了設(shè)計(jì)效率的提高。

·精準(zhǔn)的成本預(yù)算
隨著精細(xì)化設(shè)計(jì)要求的提出，精準(zhǔn)的材料統(tǒng)計(jì)功能成為了設(shè)計(jì)過(guò)程中必要的需求。本方案基于三維信息模型與項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的材料統(tǒng)計(jì)?？梢园凑照麄€(gè)項(xiàng)目、不同電壓等級(jí)配電裝置區(qū)域、某個(gè)間隔等為選擇范圍來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的材料統(tǒng)計(jì)，能夠滿足不同設(shè)計(jì)精度及深度的要求。

·數(shù)字化移交
三維信息模型不僅僅是單純的幾何模型，同時(shí)還帶有完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息，而且與數(shù)據(jù)庫(kù)具有邏輯關(guān)聯(lián)，可方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化移交。本方案目前已幫助多家電力設(shè)計(jì)院完成了內(nèi)多個(gè)變電工程項(xiàng)目的數(shù)字化移交工作。

·多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)
大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作要求各設(shè)計(jì)專業(yè)間能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，以便提高設(shè)計(jì)效率，并能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的配合問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。三維設(shè)計(jì)技術(shù)使專業(yè)間協(xié)同變得更加方便和直觀，尤其是布置設(shè)計(jì)部分，可以將很多的專業(yè)內(nèi)部及專業(yè)間的設(shè)計(jì)問(wèn)題解決在設(shè)計(jì)階段。項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，各專業(yè)基于同一個(gè)項(xiàng)目基準(zhǔn)點(diǎn)，可同步開展本專業(yè)的內(nèi)容設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中若發(fā)生干涉或配合問(wèn)題，可以及時(shí)被發(fā)現(xiàn)并提前進(jìn)行處理或進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。