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。項目設計單位上海電力經(jīng)研院使用D-Gird三維設計軟件，僅用兩個月就完成了施工圖的設計，而常規(guī)220千伏變電站施工圖設計一般需要三四個月。
D-Gird三維設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)了三維正向設計、出圖、初步校審等基礎功能和計算分析、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)工程前期設計階段的數(shù)字化水平。
半自動化數(shù)字設計
節(jié)省操作時間
2019年12月，上海電力經(jīng)研院首次應用D-Gird，完成220千伏朱松輸變電工程的三維設計。按照當時的常規(guī)設計方式，電網(wǎng)工程的三維設計需要在二維設計全部完成后才能進行。但應用D-Gird，工程設計師可以直接進行三維建模，同步輸出二維設計圖紙，減少二維設計與三維設計之間的數(shù)據(jù)比對次數(shù)，整體設計周期縮短近10個工作日。
為了進一步提升三維設計的質量與效率，D-Gird軟件開發(fā)團隊創(chuàng)新思維，提煉總結設計過程中機械重復、規(guī)律統(tǒng)一的設計步驟，在軟件3.0版本中推出半自動化數(shù)字設計功能。這個新功能一經(jīng)推出，便立即應用于110千伏地梨港輸變電工程設計。與之前的同規(guī)模工程設計相比，110千伏地梨港輸變電工程設計過程中差錯減少了30項，設計周期縮短近15個工作日，節(jié)約人力成本8萬元。
“以往設計師在三維建模時，需要手動把每一個設備模型拖動到預設的位置?，F(xiàn)在只需要輸入設備模型、設備數(shù)量和場地空間等相關參數(shù)，D-Gird就能自動計算場地空間距離，根據(jù)典型設計案例完成設備布置，并關聯(lián)繪制一次主接線圖，節(jié)省了大量重復操作的時間?！?10千伏地梨港輸變電工程三維設計師王紫雷介紹。
D-Gird3.0版本還內(nèi)嵌了788個設備模型，建模精細度也達到“所見即所得”的水平。設計人員可以對設備上細微至螺絲帽的零配件進行獨立的模型設計和參數(shù)信息設定，避免了原來二維設計轉換至三維設計過程中參數(shù)缺失、空間錯位等情況。
數(shù)字化評審
自動準確高效
在負責電網(wǎng)工程設計工作的同時，上海電力經(jīng)研院還負責許多項目的設計評審工作。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計。但當時D-Gird未接入相關設計規(guī)范導則等評審規(guī)范和標準，無法自動校核設備三維模型的空間距離，設備模型命名、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，接入了設計規(guī)范導則、設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，自動判斷設備三維模型的空間距離和設備模型命名的合理合規(guī)性，檢測設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備模型，幫助評審人員快速完成三維設計校核評審。
除了空間距離、設備屬性等評審重點關注的參數(shù)外，D-Gird還能精準把關構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，工程評審周期比預期縮短了6個工作日。
無紙化4D預演
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備進場的方案。
“師傅，您看軟件的演算結果和過程模擬，兩臺斷路器在轉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?！敝斐艽蜷_D-Gird數(shù)字施工模塊，向施工人員展示4D預演結果。
D-Gird數(shù)字施工模塊通過逐幀三維動畫演示，將基礎澆筑、電纜敷設、設備進場、設備調試等施工場景直觀地表現(xiàn)出來。相關人員可以通過D-Gird的4D預演功能多次模擬施工方案，得出“最優(yōu)答案”，無須再比對設計施工圖紙數(shù)據(jù)。
以變電站設備進場為例，基于三維模型的特點，D-Gird能夠精準標注需要進場的設備模型的空間尺寸。相關人員指定一條設備進場路徑，D-Gird就會多角度測算進場設備移動過程中與其他設備、周圍墻體間的動態(tài)距離，然后可視化模擬并演示設備進場過程。
220千伏政云變電站是上海市中心的一座小型變電站，采用非典型設計，設備種類多、外形復雜、進場空間小，設備進場過程中容易出現(xiàn)預留距離不夠、需要返工的情況。有D-Gird 4D預演功能打下的基礎，1月底，220千伏政云變電站提前一個月“零返工”完成了設備安裝工作。
自2020年D-Gird推廣使用以來，上海電力經(jīng)研院和相關單位已使用D-Grid設計了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域，如軌道交通、樓宇配電系統(tǒng)設計等。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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