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［摘要］文章通過展示基于Bentley三維設(shè)計軟件貴州省遵義市余慶縣兩岔河水庫泵站廠房的電氣設(shè)計，總結(jié)了在三維協(xié)同設(shè)計中Bentley三維設(shè)計軟件的應用空間。

［關(guān)鍵詞］水利水電工程;余慶縣兩岔河水庫;BentleySubstation;BIM

1Bentley三維設(shè)計平臺介紹

Bentley公司為水利水電工程的三維設(shè)計提供了多種專業(yè)的設(shè)計模塊以滿足工程設(shè)計的要求，通過不同的模塊調(diào)用和環(huán)境設(shè)置，各種專業(yè)可以在協(xié)同平臺上實現(xiàn)快速且高質(zhì)的設(shè)計數(shù)據(jù)共享。主要包括Mi-crostation模塊(基本三維平臺)、Substation(電氣接線和三維變電站設(shè)計)、Architecture(建筑設(shè)計模塊)、Structure(土建結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊)等。其中，Substation模塊具備專業(yè)的電氣設(shè)計模塊，具有專業(yè)且成熟的輔助設(shè)計功能，能夠保證在整個項目設(shè)計過程中設(shè)計數(shù)據(jù)的共享及傳遞，能夠與其他專業(yè)進行快速的三維模型融合。設(shè)計數(shù)據(jù)能夠在施工、采購、運維等過程環(huán)節(jié)中流暢傳遞，實現(xiàn)對工程項目各個階段的全覆蓋。Substation模塊能夠?qū)崿F(xiàn)水利水電工程的快速三維建模，并且能夠快速輸出二維圖紙，能夠進行防雷、接地、照明、電纜敷設(shè)的設(shè)計，幫助設(shè)計人員高效完成相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，并且支持用戶建立自己的數(shù)據(jù)庫模型，在下次使用時能夠直接從符號庫中調(diào)用已存檔的數(shù)據(jù)庫模型，免去重復建模的麻煩，節(jié)省了工作量。具備碰撞檢測的功能，能夠在電站、泵站廠房的布線設(shè)計之中快速的檢驗出電纜、管道等各種管線是否存在碰撞的情況，最大程度的避免了施工過程中由于傳統(tǒng)二維圖紙無法精確呈現(xiàn)廠房布置而導致的管線碰撞問題，見圖1。

2水利水電工程電氣設(shè)計過程

在水利水電工程設(shè)計中，電氣部分的設(shè)計首先需要的是根據(jù)其他相關(guān)專業(yè)提供的用電設(shè)備負荷、工況等資料確定電氣主接線方案。在電氣主接線方案確定的前提下，再選擇所需的電氣設(shè)備。然后，需要進行各類電氣設(shè)備的三維建模。設(shè)計人員需要根據(jù)具體工程的不同特性，賦予每一個設(shè)備特定的屬性值。這些屬性值包括電氣設(shè)備的基本參數(shù)以及工程編碼。其中，三維模型所具備的工程編碼應該和電氣主接線中的電氣編碼一一對應，設(shè)備參數(shù)則需要涵蓋設(shè)備選型型號、額定電流、額定電壓等基本技術(shù)參數(shù)信息。對于一個設(shè)計公司而言，建立屬于自己的設(shè)備模型庫及屬性庫是十分必要的，可以免去重復建模的麻煩，從而形成公司的統(tǒng)一規(guī)范的出圖標準。接著，需要其他專業(yè)提供相關(guān)土建的三維模型，在基本土建模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)所需要的精度要求及相關(guān)設(shè)計規(guī)范，確定電氣設(shè)備的擺放方案?；谙嚓P(guān)專業(yè)提供的土建模型，在三維空間里布置出所有的電氣設(shè)備、設(shè)備基礎(chǔ)構(gòu)架、電纜溝、電纜線等，在布置過程中，應該遵循分區(qū)域、便捷、安全的原則進行設(shè)備布置。設(shè)備布置完成后，可以使用自動掛導線的工具進行電纜線的布置。設(shè)計完成后，可以啟動碰撞檢測，以檢測線路、設(shè)備等是否存在重疊、碰撞的現(xiàn)象。

3應用實例

基于Bentley公司開發(fā)的Substation電氣三維設(shè)計模塊，將對貴州省遵義市余慶兩岔河水庫的泵站廠房設(shè)計進行展示。貴州省遵義市余慶兩岔河水庫工程位于余慶縣關(guān)興鎮(zhèn)沙堆村香樹坪組，水庫規(guī)劃壩址建于烏江一級支流覺林河沙堆村三岔河以上0.5km處，至余慶縣約80km。兩岔河水庫主要任務是鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和灌溉。可有效解決松煙鎮(zhèn)集鎮(zhèn)及周邊農(nóng)村生活、生產(chǎn)發(fā)展用水問題。兩岔河泵站裝機容量為:(1×450+2×280)kW，采用10kV異步電動機。兩岔河泵站布置型式為地面泵站，主副廠房呈“L”型布置。主廠房長約34m，寬約10m，主廠房內(nèi)主要布置有水泵電機、高壓電機軟起動柜、泵站現(xiàn)地LCU控制屏、監(jiān)測屏等。泵站副廠房長約34m，寬約12m，根據(jù)電氣設(shè)備的情況，布置有0.4kV低壓配電室、10kV高壓開關(guān)室、10kV高壓無功補償室、軟啟動裝置室、中控室、資料室等，廠房三維模型，見圖2。

4優(yōu)勢及下一步的工作

(1)照明設(shè)計。傳統(tǒng)的照明設(shè)計均以二維的形式呈現(xiàn)，燈具布置只能以平面的形式呈現(xiàn)，不僅不直觀，而且因照明線路走線較復雜，實際施工人員不容易看懂，容易出現(xiàn)和施工圖紙不符合，甚至相差甚遠的現(xiàn)象。而通過Substation平臺，將燈具的布置以三維的形式呈現(xiàn)出來，可以全方位立體的展現(xiàn)出所有燈具的空間布置，幫助施工人員快速理解設(shè)計人員的設(shè)計意圖，同時也可以幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足，以進一步完善設(shè)計方案。

(2)管線及電纜走向設(shè)計。管線的布置及電纜的走向十分重要，泵站或電站廠房中存在水泵電機、輸水管線、電氣設(shè)備的各種物體，傳統(tǒng)的二維圖難以完全展現(xiàn)各種設(shè)備及管線、電纜之間的空間位置關(guān)系，容易造成空間浪費，而且容易導致管線、電纜、設(shè)備之間發(fā)生碰撞。而Bentley三維協(xié)同設(shè)計軟件為了避免此種現(xiàn)象的發(fā)生，在協(xié)同設(shè)計平臺上提供了碰撞檢測，能夠做到在圖紙設(shè)計階段就規(guī)避管線之間的碰撞，提高施工成效，避免返工及重大設(shè)計變更。

(3)專業(yè)協(xié)同。水利水電工程所涉及的專業(yè)較多，往往一個完整工程的設(shè)計需要水工、金屬結(jié)構(gòu)、電氣、水機、暖通等多個專業(yè)的協(xié)同設(shè)計才能完成，專業(yè)之間接口復雜，若沒有一個統(tǒng)一的平臺進行接洽，即使每個專業(yè)能獨立的完成自己分內(nèi)的工作，也無法完成整個設(shè)計。而Bentley公司提供的Microstation平臺下有多種子軟件，幾乎覆蓋了水利水電工程所有的專業(yè)領(lǐng)域，同時支持專業(yè)模塊的定制開發(fā)，每個專業(yè)可以建立自己的數(shù)據(jù)庫，其他專業(yè)直接調(diào)用即可，使得設(shè)計人員能夠快速整合各個專業(yè)的設(shè)計成果，形成完整的工程設(shè)計。

5結(jié)論

三維協(xié)同設(shè)計是未來水利水電工程設(shè)計的必然趨勢，相對于傳統(tǒng)的二維設(shè)計而言，更為直觀、準確、便捷。

參考文獻

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［3］潘鍵.Bentley電氣軟件在水利工程設(shè)計中的推廣與應用［J］.黑龍江水利科技，2019，5(47):168－170

作者：張慧媛   單位：貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司