9月12日，商湯科技上海計算平臺項目二期220千伏變電站順利投運。項目設(shè)計單位上海電力經(jīng)研院使用D-Gird三維設(shè)計軟件，僅用兩個月就完成了施工圖的設(shè)計，而常規(guī)220千伏變電站施工圖設(shè)計一般需要三四個月。
D-Gird三維設(shè)計軟件由上海電力經(jīng)研院自主開發(fā)，搭載了22個專業(yè)設(shè)計模塊，涉及變電、送電、土建等多個專業(yè)。自2019年發(fā)布以來，D-Gird陸續(xù)實現(xiàn)了三維正向設(shè)計、出圖、初步校審等基礎(chǔ)功能和計算分析、空間測量功能。今年4月份，D-Gird整體升級至3.0版本，并針對設(shè)計評審和施工單位的需求，新增了數(shù)字評審、數(shù)字施工模塊，進一步提升電網(wǎng)工程前期設(shè)計階段的數(shù)字化水平。
半自動化數(shù)字設(shè)計
節(jié)省操作時間
2019年12月，上海電力經(jīng)研院首次應(yīng)用D-Gird，完成220千伏朱松輸變電工程的三維設(shè)計。按照當時的常規(guī)設(shè)計方式，電網(wǎng)工程的三維設(shè)計需要在二維設(shè)計全部完成后才能進行。但應(yīng)用D-Gird，工程設(shè)計師可以直接進行三維建模，同步輸出二維設(shè)計圖紙，減少二維設(shè)計與三維設(shè)計之間的數(shù)據(jù)比對次數(shù)，整體設(shè)計周期縮短近10個工作日。
為了進一步提升三維設(shè)計的質(zhì)量與效率，D-Gird軟件開發(fā)團隊創(chuàng)新思維，提煉總結(jié)設(shè)計過程中機械重復(fù)、規(guī)律統(tǒng)一的設(shè)計步驟，在軟件3.0版本中推出半自動化數(shù)字設(shè)計功能。這個新功能一經(jīng)推出，便立即應(yīng)用于110千伏地梨港輸變電工程設(shè)計。與之前的同規(guī)模工程設(shè)計相比，110千伏地梨港輸變電工程設(shè)計過程中差錯減少了30項，設(shè)計周期縮短近15個工作日，節(jié)約人力成本8萬元。
“以往設(shè)計師在三維建模時，需要手動把每一個設(shè)備模型拖動到預(yù)設(shè)的位置?，F(xiàn)在只需要輸入設(shè)備模型、設(shè)備數(shù)量和場地空間等相關(guān)參數(shù)，D-Gird就能自動計算場地空間距離，根據(jù)典型設(shè)計案例完成設(shè)備布置，并關(guān)聯(lián)繪制一次主接線圖，節(jié)省了大量重復(fù)操作的時間。”110千伏地梨港輸變電工程三維設(shè)計師王紫雷介紹。
D-Gird3.0版本還內(nèi)嵌了788個設(shè)備模型，建模精細度也達到“所見即所得”的水平。設(shè)計人員可以對設(shè)備上細微至螺絲帽的零配件進行獨立的模型設(shè)計和參數(shù)信息設(shè)定，避免了原來二維設(shè)計轉(zhuǎn)換至三維設(shè)計過程中參數(shù)缺失、空間錯位等情況。
數(shù)字化評審
自動準確高效
在負責(zé)電網(wǎng)工程設(shè)計工作的同時，上海電力經(jīng)研院還負責(zé)許多項目的設(shè)計評審工作。2019年起，上海電力經(jīng)研院已經(jīng)探索使用D-Gird評審輸變電工程三維設(shè)計。但當時D-Gird未接入相關(guān)設(shè)計規(guī)范導(dǎo)則等評審規(guī)范和標準，無法自動校核設(shè)備三維模型的空間距離，設(shè)備模型命名、規(guī)格，以及變壓器的電壓等級、斷路器的開合電流等模型屬性，還需要人工手動檢驗這些內(nèi)容。
D-Gird3.0版本新增了面向數(shù)字化評審的專用功能模塊，接入了設(shè)計規(guī)范導(dǎo)則、設(shè)計評審管理辦法等一系列評審標準。根據(jù)各類規(guī)范和標準，數(shù)字化評審專用功能模塊能夠快速比對工程建設(shè)規(guī)模數(shù)據(jù)、二維圖紙、三維模型三者的參數(shù)信息，自動判斷設(shè)備三維模型的空間距離和設(shè)備模型命名的合理合規(guī)性，檢測設(shè)備屬性的完整度與準確度，并標記有缺失或不符合標準的設(shè)備模型，幫助評審人員快速完成三維設(shè)計校核評審。
除了空間距離、設(shè)備屬性等評審重點關(guān)注的參數(shù)外，D-Gird還能精準把關(guān)構(gòu)件編碼信息等不起眼的“小參數(shù)”。3月初，在110千伏平南輸變電工程初步設(shè)計評審中，D-Gird自主檢測了千余個絕緣子、地腳螺栓等小部件的編碼信息，工程評審周期比預(yù)期縮短了6個工作日。
無紙化4D預(yù)演
為施工人員提供“最優(yōu)答案”
“小伙子，這兩臺斷路器間距只有1.2米，其中一臺離墻2米，另一臺按常規(guī)路徑轉(zhuǎn)彎運送會不會發(fā)生碰撞？如果行不通我們就考慮破墻進場?！?月份，在上海220千伏政云變電站施工現(xiàn)場，施工人員和上海電力經(jīng)研院員工朱超杰討論設(shè)備進場的方案。
“師傅，您看軟件的演算結(jié)果和過程模擬，兩臺斷路器在轉(zhuǎn)彎過程中最近距離是0.07米，能夠按照常規(guī)路徑進場，不用破墻。”朱超杰打開D-Gird數(shù)字施工模塊，向施工人員展示4D預(yù)演結(jié)果。
D-Gird數(shù)字施工模塊通過逐幀三維動畫演示，將基礎(chǔ)澆筑、電纜敷設(shè)、設(shè)備進場、設(shè)備調(diào)試等施工場景直觀地表現(xiàn)出來。相關(guān)人員可以通過D-Gird的4D預(yù)演功能多次模擬施工方案，得出“最優(yōu)答案”，無須再比對設(shè)計施工圖紙數(shù)據(jù)。
以變電站設(shè)備進場為例，基于三維模型的特點，D-Gird能夠精準標注需要進場的設(shè)備模型的空間尺寸。相關(guān)人員指定一條設(shè)備進場路徑，D-Gird就會多角度測算進場設(shè)備移動過程中與其他設(shè)備、周圍墻體間的動態(tài)距離，然后可視化模擬并演示設(shè)備進場過程。
220千伏政云變電站是上海市中心的一座小型變電站，采用非典型設(shè)計，設(shè)備種類多、外形復(fù)雜、進場空間小，設(shè)備進場過程中容易出現(xiàn)預(yù)留距離不夠、需要返工的情況。有D-Gird 4D預(yù)演功能打下的基礎(chǔ)，1月底，220千伏政云變電站提前一個月“零返工”完成了設(shè)備安裝工作。
自2020年D-Gird推廣使用以來，上海電力經(jīng)研院和相關(guān)單位已使用D-Grid設(shè)計了185個35千伏及以上工程。D-Grid的使用范圍還可拓展至民用建筑領(lǐng)域，如軌道交通、樓宇配電系統(tǒng)設(shè)計等。同時，通過平臺銷售、族庫租賃、定制開發(fā)等方式，D-Grid還能帶來更多經(jīng)濟效益。目前，D-Grid已取得商標許可，軟件需求方已有100余家。
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