計算機三維設(shè)計軟件在電氣設(shè)計中的應(yīng)用

在進行三維設(shè)計建模前必須指定一套完整的標準和規(guī)范，對要進行的整個工作進行事先的統(tǒng)籌和規(guī)劃。這些準備工作包括：

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)定程序包括對三維建模的項目建立、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)標準的選用等做出統(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)計軟件的建模培訓(xùn)。三維設(shè)計軟件可以支持多人協(xié)同設(shè)計，該軟件通過培訓(xùn)可在較短的時間內(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)上進行的，因此在準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)計目標、流程及成果?

1.設(shè)計目標。針對本次設(shè)計，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，需要在進行設(shè)計前提出一些目標，以此來使客戶在動工前對產(chǎn)品有相應(yīng)的了解，從而根據(jù)需要進行相應(yīng)的修改。

（1）電纜層電纜敷設(shè)3D設(shè)計施工參考圖（對CAD二維施工圖的延續(xù)與補充）：按1∶1實際場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、準確、全面地理解施工設(shè)計圖紙與設(shè)計人員的設(shè)計思路。

（2）電纜層電纜敷設(shè)3D模型（對電纜層電纜敷設(shè)3D設(shè)計施工參考圖的延續(xù)與補充）：施工人員閱讀二維CAD施工設(shè)計圖與三維彩色施工參考圖后，仍存在無法理解或圖紙表達不夠清晰的部分，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電纜層的任何細節(jié)，無一遺漏。

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

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

（2）電纜橋架模型的建立：按電氣設(shè)計圖紙的要求，對不同類型的電纜橋架進行建模，并最終建成標準模型組件，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)計圖紙的要求在建筑模型中進行定位安裝。

（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)計不合理的部位，并對其進行優(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)計圖能夠給人以更加直觀的感覺，讓人對整體設(shè)計有更深刻的理解與認識，更好地表達出結(jié)構(gòu)前后、左右的情況，具有較強的對比度。在完成了三維設(shè)計之后，還需利用三維設(shè)計軟件完成二維設(shè)計工作，對整體設(shè)計進行多角度的剖析，得到不同方位的剖面圖，這樣便能夠提供更加方便、直觀的細節(jié)展示，如果設(shè)計中存在問題，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節(jié)，使客戶可以根據(jù)自己的需要對設(shè)計提出相應(yīng)的修改意見或指出需改進的地方，之后對設(shè)計成品進行修改，從而達到最好的設(shè)計效果。在本次設(shè)計中，針對電纜室的構(gòu)造，對設(shè)計結(jié)果進行了多個方位的剖析，其剖面圖細節(jié)如圖1所示。

圖1 剖面透視圖

1.三維設(shè)計軟件的優(yōu)點。

（1）直觀。相對于傳統(tǒng)的二維設(shè)計，三維設(shè)計有著不可替代的優(yōu)勢。它以一個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確，使設(shè)計人員對所設(shè)計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模型空間里進行三維設(shè)計，可以很方便地在設(shè)計過程中和設(shè)計完成后調(diào)出別的工種設(shè)計的模型，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，能夠自動進行碰撞檢查，標出發(fā)生碰撞的地方。這些都是二維設(shè)計無法實現(xiàn)的。

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

2.三維設(shè)計軟件在現(xiàn)階段的不足。

（1）對設(shè)計人員要求較高利用計算機三維設(shè)計軟件進行電氣設(shè)計的設(shè)計人員除了會使用PDMS軟件外還應(yīng)對所設(shè)計的電氣元件的結(jié)構(gòu)和布置有全面的了解，這樣才能減少在三維設(shè)計中出錯，盡量減少以后修改的工作量。而進行電氣模型庫和出圖定制的人員，除需要電氣方面的知識外還需要對用以編制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)階段用其進行電氣三維設(shè)計和用AUTOCAD進行平面設(shè)計相對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的地方在平面圖中只要刷新就能自動改正過來的。只有不斷完善PDMS使其能夠獨立生成合格的工程圖樣的時候，它才能真正起到提高設(shè)計工作效率的作用。

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

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