基于达索系统3DEXPERIENCE平台抽水蓄能工程数字化设计研究...

寂静回声

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司BIM技术研究创新中心副主任李尔康受邀在建筑工程行业（AEC）分会场发表题为《基于达索系统3DEXPERIENCE平台抽水蓄能工程数字化设计研究与实践》的主旨演讲，结合抽水蓄能案例，分享西北院数字化建设与思考。

抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，主要用于调峰填谷、储能、调频调相、事故备用和黑启动等。相对常规水电工程项目来讲，该类工程呈现工程规模大、涉及专业多、建设周期长、条件复杂、相对标准化等特点。
基于以上产业背景，西北院早在2009年开始使用CATIA V5和ENOVIA VPM，并于2017年正式引入达索系统3DEXPERIENCE平台，并且推进其在水电、基础设施、新能源等领域进行全面应用。
经过多年的经验积累和实践总结，李尔康指出，随着抽水蓄能业务逐渐增长，设计生产负荷增大，同时方案水平、交付时间、成果质量、经验传承等都需要得到保障；另一方面，在全面推进抽水蓄能电站的三维数字化设计的过程中，需要解决数字化与业务融合的问题，即软件不适应、方法不一致、理念不习惯。综上，西北院考虑嵌入思路、定制流程、便捷界面，并研发抽水蓄能三维数字化平台。
总体建设思路是围绕达索系统3DEXPERIENCE平台，开展四项建设任务，打造数字化设计系统平台，以降低人员成本、提升生产效率。
面对紧迫的生产压力，西北院采取“多点探索 逐步推进”模式，同步探索规划方案、预可研/可研、招标/施工详图三个阶段的应用场景构建。从技术路径上，借助CAA技术将知识工程封装成独立的APPs，方便设计人员快速上手和应用。
根据公开地形数据，利用水文分析算法，基于GIS平台，在对应的区域进行符合条件的库盆区域筛选，以帮助设计人员进行快速选点；
上下库快速布置：库盆方案参数计算、模型设计、投资计算等；
输水发电系统快速设计：特征参数、进水口计算、压力水道计算、水头损失计算、调压室计算、厂房洞室计算、投资计算等；
方案比选：方案组合、水库参数估算、水道估算。
地质数据接口：通过接口开发，打通上下游各专业之间数据衔接，统一在3DEXPERIENCE平台进行协同设计，并且可以将其他数据格式一键转换成PHM数据；
库盆设计功能：库盆形状、坝顶设计、防渗设计、排水设计、坝体分区设计、一键出图。
水工专业：以混凝土面板堆石坝为例，建模难点在于与地形紧密结合，再加上Mesh数据不规则且具有随机性。西北院研发了相应的APP及一整套模板库、材料库、属性库、规则库和标准库，支撑全流程所有功能应用；
电气专业：建设基于数字模型为主的电气设计流程，建设自顶向下的电气系统正向业务，基于模型实现电气三维工程化交付与应用，更广域专业协同范围的电气设计与建造一体化解决方案；
金结专业：从资源库建设、建模出图到模型深化应用均采用统一平台，数据格式高度统一，无缝衔接。
通过定制化三维设计工具，让设计更顺畅；通过建立三维协同设计管理平台，让管理更规范，最终形成从创建项目、建立任务结构树、下发任务、接收任务、三维设计、审会签到项目归档的设计流程闭环，同时对接上下游平台，实现数据的互联互通。
平台化对任何企业都是前所未有的挑战。西北院将会持续推进抽水蓄能工程的数字化建设，打造一个真正适合自身业务特点的数字化设计平台，以支撑多专业、全流程的设计生产活动。当前首要任务是解决设计问题，同步推动面向施工和运维阶段的应用场景定义与研发。同时，李尔康表示，将以开放的心态，持续开展各方合作，推进达索系统行业内生态体系及产业联盟互利互惠、合作共赢、共同发展。