計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件在電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)建模前必須指定一套完整的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)要進(jìn)行的整個(gè)工作進(jìn)行事先的統(tǒng)籌和規(guī)劃。這些準(zhǔn)備工作包括：

1.編制相應(yīng)的三維建模規(guī)定程序。編制相應(yīng)的三維建模規(guī)定程序包括對(duì)三維建模的項(xiàng)目建立、用戶登錄名稱、用戶建模權(quán)限、數(shù)據(jù)庫的建立格式、模型的命名方式及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用等做出統(tǒng)一規(guī)定。避免在建模過程中出現(xiàn)混亂和不一致，并為今后三維出圖的規(guī)范性做出統(tǒng)一的規(guī)定。

2.設(shè)計(jì)軟件的建模培訓(xùn)。三維設(shè)計(jì)軟件可以支持多人協(xié)同設(shè)計(jì)，該軟件通過培訓(xùn)可在較短的時(shí)間內(nèi)掌握并投入工作。

3.建立電氣元件模型庫。三維建模是在建立模型庫的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此在準(zhǔn)備階段必須要先建立一套完整的電氣元件模型庫，并將模型庫分類、歸納和鏈接，這樣在建模的過程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要從模型庫中選取相應(yīng)的電氣模型。因此在建模開始前建立完整的模型庫是非常必要的。

二、設(shè)計(jì)目標(biāo)、流程及成果?

1.設(shè)計(jì)目標(biāo)。針對(duì)本次設(shè)計(jì)，為了能給客戶提供更好的產(chǎn)品，幫助客戶直觀地觀察成品的效果，需要在進(jìn)行設(shè)計(jì)前提出一些目標(biāo)，以此來使客戶在動(dòng)工前對(duì)產(chǎn)品有相應(yīng)的了解，從而根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的修改。

（1）電纜層電纜敷設(shè)3D設(shè)計(jì)施工參考圖（對(duì)CAD二維施工圖的延續(xù)與補(bǔ)充）：按1∶1實(shí)際場(chǎng)景模擬電纜層電纜敷設(shè)情況，將三維施工參考圖與二維CAD施工圖結(jié)合使用，可使施工人員更為直觀、準(zhǔn)確、全面地理解施工設(shè)計(jì)圖紙與設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路。

（2）電纜層電纜敷設(shè)3D模型（對(duì)電纜層電纜敷設(shè)3D設(shè)計(jì)施工參考圖的延續(xù)與補(bǔ)充）：施工人員閱讀二維CAD施工設(shè)計(jì)圖與三維彩色施工參考圖后，仍存在無法理解或圖紙表達(dá)不夠清晰的部分，可通過直接觀看電纜層電纜敷設(shè)3D模型電子版獲取所需信息，3D模型電子版可全方位反映整個(gè)電纜層的任何細(xì)節(jié)，無一遺漏。

2.設(shè)計(jì)流程。在學(xué)習(xí)了軟件和變電站的概念之后，您就可以使用GoogleSketchUp軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作了。

（1）建筑模型:根據(jù)GoogleSketchUp軟件建模要求，對(duì)CAD建筑平面圖進(jìn)行整理，然后將CAD圖紙“導(dǎo)入”軟件中，按實(shí)際尺寸進(jìn)行整體建筑物建模，之后再建立門、窗、梁、柱、預(yù)留洞口等構(gòu)件的細(xì)部模型。

（2）電纜橋架模型的建立：按電氣設(shè)計(jì)圖紙的要求，對(duì)不同類型的電纜橋架進(jìn)行建模，并最終建成標(biāo)準(zhǔn)模型組件，以方便復(fù)制與連續(xù)使用。

（3）電纜橋架安裝模型的建立：將建立好的電纜橋架，按電氣設(shè)計(jì)圖紙的要求在建筑模型中進(jìn)行定位安裝。

（4）電纜敷設(shè)模型的建立：在已完成的建筑與電纜橋架安裝模型中，按照電氣設(shè)計(jì)的電纜敷設(shè)方案確定電纜路徑，然后利用“路徑跟隨工具”完成電纜敷設(shè)的建模。

（5）在上述模型中檢查電纜碰撞、橋架碰撞、電纜敷設(shè)、建筑設(shè)計(jì)不合理的部位，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最終完成初步模型。

（6）在完成的初步模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的構(gòu)件進(jìn)行材質(zhì)鋪貼，如磚墻采用乳膠漆、梁柱采用清水砼、電纜采用黑色橡膠等，以豐富模型對(duì)材質(zhì)的表現(xiàn)力，最終完成優(yōu)化后的模型。

3.成果展示。三維設(shè)計(jì)圖能夠給人以更加直觀的感覺，讓人對(duì)整體設(shè)計(jì)有更深刻的理解與認(rèn)識(shí)，更好地表達(dá)出結(jié)構(gòu)前后、左右的情況，具有較強(qiáng)的對(duì)比度。在完成了三維設(shè)計(jì)之后，還需利用三維設(shè)計(jì)軟件完成二維設(shè)計(jì)工作，對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行多角度的剖析，得到不同方位的剖面圖，這樣便能夠提供更加方便、直觀的細(xì)節(jié)展示，如果設(shè)計(jì)中存在問題，在剖面圖中也能夠很方便地找出來。而且剖面圖能夠向客戶展示細(xì)節(jié)，使客戶可以根據(jù)自己的需要對(duì)設(shè)計(jì)提出相應(yīng)的修改意見或指出需改進(jìn)的地方，之后對(duì)設(shè)計(jì)成品進(jìn)行修改，從而達(dá)到最好的設(shè)計(jì)效果。在本次設(shè)計(jì)中，針對(duì)電纜室的構(gòu)造，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了多個(gè)方位的剖析，其剖面圖細(xì)節(jié)如圖1所示。

圖1 剖面透視圖

1.三維設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)點(diǎn)。

（1）直觀。相對(duì)于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，三維設(shè)計(jì)有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。它以一個(gè)虛擬的三維空間為繪圖環(huán)境，可以從不同的方向查看所布置的模型，而且它的位置描述非常準(zhǔn)確，使設(shè)計(jì)人員對(duì)所設(shè)計(jì)的物體的空間位置一目了然。

（2）有利于各工種綜合由于各工種都在同一個(gè)模型空間里進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，可以很方便地在設(shè)計(jì)過程中和設(shè)計(jì)完成后調(diào)出別的工種設(shè)計(jì)的模型，這樣就能很容易地協(xié)調(diào)好各工種設(shè)備間的距離，避免碰撞發(fā)生。PDMS軟件中還有專門的碰撞檢查程序，能夠自動(dòng)進(jìn)行碰撞檢查，標(biāo)出發(fā)生碰撞的地方。這些都是二維設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)的。

（3）先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理。完成一個(gè)工程所建立的電氣元件模型庫和出圖定制標(biāo)準(zhǔn)將成為一種數(shù)字化資源，為下一個(gè)工程的三維設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫隨著設(shè)計(jì)工作不斷完善，而設(shè)計(jì)工作也隨著數(shù)據(jù)庫的完善越來越容易和準(zhǔn)確。

2.三維設(shè)計(jì)軟件在現(xiàn)階段的不足。

（1）對(duì)設(shè)計(jì)人員要求較高利用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員除了會(huì)使用PDMS軟件外還應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的電氣元件的結(jié)構(gòu)和布置有全面的了解，這樣才能減少在三維設(shè)計(jì)中出錯(cuò)，盡量減少以后修改的工作量。而進(jìn)行電氣模型庫和出圖定制的人員，除需要電氣方面的知識(shí)外還需要對(duì)用以編制PDMS軟件的可編程宏語言PML了解。

（2）建模過程比較煩瑣修改比較困難。由于PDMS軟件的電氣模塊開發(fā)出來不久，許多功能還沒有開發(fā)完成，所以現(xiàn)階段用其進(jìn)行電氣三維設(shè)計(jì)和用AUTOCAD進(jìn)行平面設(shè)計(jì)相對(duì)而言投入的人力較多。而且修改起來也不如AUTOCAD那么方便。

（3）現(xiàn)階段從三維模型中切出來的平面圖不如直接用AUTOCAD軟件繪制的平面圖完善。雖然用PDMS中的DRAFT模塊就能從三維模型中切出各類的平面和剖面圖樣。但在目前情況下，限于軟件還不夠完善，各種定制也沒有完全到位的情況下，往往需要把切出來的圖樣轉(zhuǎn)化到AUTOCAD下進(jìn)行加工修改。而這種轉(zhuǎn)化恰恰增加了工作量，原本PDMS軟件是可以做到在三維圖形中有改動(dòng)的地方在平面圖中只要刷新就能自動(dòng)改正過來的。只有不斷完善PDMS使其能夠獨(dú)立生成合格的工程圖樣的時(shí)候，它才能真正起到提高設(shè)計(jì)工作效率的作用。

總之，通過深入了解當(dāng)前電力行業(yè)電纜層3D設(shè)計(jì)的發(fā)展情況，當(dāng)前尚無一款成熟的設(shè)計(jì)軟件可滿足電纜層3D設(shè)計(jì)的專業(yè)化與智能化要求。隨著各設(shè)計(jì)軟件的不斷發(fā)展與更新，其功能會(huì)更加強(qiáng)大，使用起來會(huì)更加方便，在電力行業(yè)的應(yīng)用也會(huì)隨著研究工作的不斷進(jìn)展而更加深入、更加容易上手，由此便能更好地促進(jìn)電力設(shè)施的三維設(shè)計(jì)工作向著更加先進(jìn)的方向不斷發(fā)展。

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