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基于OpenPlant的分体式电磁流量计定制及应用

返回列表发布日期:>2020-01-15 15:57:48    |    

    摘 要:Bentley OpenPlant 系列软件是基于 ISO 15926 标准的全新管道工程解决方案,但由于 OpenPlant 系列软件自带的分体式电磁流量计环境不适用于国内标准,因此需要基于OpenPlant进行分体式电磁流量计的定制,以实现符合国家和行业标准的设计环境,包括编码、三维模型、图纸生成等。

    引 言
    随着工厂三维设计的整体水平不断提高,将进入工程全生命周期管理阶段,即工程项目从勘测、设计、建造、数字交付以及工程营运、报废的全过程的数字化管理[1]。而工程全生命周期管理的核心在于可以对信息模型的数据进行智能分析和管理。水电工程中,机电专业设计是工程建设过程的核心环节之一,设计方案的优劣、设计周期的长短直接影响到工程建设的质量和进度。而水机专业设计又是其中的重中之重。遍布全场的管路设计在传统的二维图纸中很难全面、无误地进行设计和展示[2]。在传统二维设计过程中,设计师仅凭借空间想象对本专业管网进行设计,利用“平、立、剖”三个方向的视图将位置关系展现出来,然后再由项目负责人将各专业管网统一汇总后协调布置,常常出现顾此失彼、返工、专业之间互相“打架”等现象,且 “平、立、剖”的常规工程表达方式不直观、过程繁琐、效率低下[3]。Bentley OpenPlant系列软件是基于ISO 15926 标准的全新管道工程解决方案,基于标准的数据信息将贯穿于设计、建设、移交和维护等整个工厂全生命周期过程,具有良好的集成与互操作性,可以实现整个生命周期内所有数据的高效交换和相互访问,将来也能够很好地满足数字化移交和业主运维的要求。

    1 分体式电磁流量计定制
    针对水利水电项目,通过对平台的定制整合,可以优化设计流程,使设计更加顺畅。首先在OpenPlant PID中,对设备、管线、管件和仪表等进行自动编码,绘制智能 PID 图,设计完成后,发布 PID图的i-model,然后在OpenPlant Modeler中进行三维建模。由于所有专业的文件存储都集成到了 Bent⁃ley ProjectWise三维协同设计平台上,因此可以方便地参考其他专业如厂房、建筑、暖通、给排水和电气等 图 纸 ,还 可 以 参 考 由 PID 图 发 布 的 i- model。OpenPlant Modeler 支持读取 i-model 中的各种元件的信息,PID图可以与三维模型良好交互,即实现真正意义上从系统图指导三维建模。建模完成后,在OpenPlant Modeler 中进行 Iso Sheet 的定义,可以在OpenPlant Modeler 或者OpenPlant Isometrics Manag⁃er中进行ISO图的出图(OpenPlant Modeler中集成了OpenPlant Isometrics Manager生成ISO图的功能)。

    1.1 编码环境定制
    编码对工程设计、施工以及运维管理等过程的重要性不言而喻,无论是绘制的 PID 图,还是三维模型,以及最后生成二维图纸,所有的这些信息模型都应该以标准化的编码为核心进行统一管理,因此设计环境的定制基础就是打造一个统一的标准编码基础环境。

    首先应对设备和管件元件等进行编码 ,将开发与 OpenPlant PID 集成的客户端编码插件,能够实现自动识别元件类别,并关联项目编码、区域编码、系统编码、设备类别编码,还可以根据当前工程环境中元件数量,自动提供流水码。在用户布置完成之后,编码会自动记录在模型信息中,之后在OpenPlant Modeler 中进行三维建模时,可以通过参考PID图的i-model,读取元件上的编码信息进行三维模型的布置,也可以使用与 OpenPlant Modeler集成的编码客户端插件进行编码,如图1所示。
 
    1.2 自定义参数化设备及元件开发
    为了满足项目三维建模需求,需要定制开发多种类型的自定义参数化设备及相关元件。参数化设备指三维建模中多个部位参数尺寸不固定的设备,根据不同设计需要,设备需根据参数不同而变化。

    开发三维参数设备,主要包括两个方面的内容,一是项目分体式电磁流量计中 schema 的定制,二是设备外形动态链接库的开发,如图2所示。其中在sche⁃ma中定义的内容有设备类型、设备参数、设备接口定义,设备外形动态链接库定义、设备参数与规格数据库中字段的映射定义等。设备外形动态链接库的开发包括接口的实现、规格数据库数据的读取、模型外形的绘制与设备参数赋值等。由于用户在实际工作过程中已经有很多三维模型的积累,因此还开发了一个元器件集成框架,能够快速将原有的参数化元器件外形模型集成进来,扩充元器件类库。已完成开发的设备类型有数十个,包括离心泵、深井泵、潜水泵、油泵、储气罐、空压机等水机设备,以及国标、行业标准以及常用厂商的阀门类型、仪表几十种,包括闸阀、蝶阀、球阀、止回阀、截止阀、压力表、流量计等,涉及到规格数据总计近两万条。
 
    1.3 ISO图出图流程定制
    定制以 ProjectWise 的工作流为基础的 ISO 出图的工作模式,即在 ProjectWise 数据源上配置状态、工作流,以及配置对应工作流状态下的用户和用户组,再将相应的关联定义写入项目配置文件中。可以根据工作流及状态的不同,将 Iso Sheet的定义和 ISO的出图两个工作进行分离,因此可以更清晰地规范设计人员的职责以及工作衔接流程。用户在定义 Iso Sheet时,给指定属性赋予在工作流中定义好的状态,在生成ISO图后,可以将ISO图上传至ProjectWise服务器,和三维模型文件进行统一管理,流程如图3所示。
    2 工程应用
    基于OpenPlant的水利水电环境目前已经在我院多个项目中投入应用(见图4),包括常规水电站、抽水蓄能电站设计项目,以及国外总承包水电项目等,也成功在多家设计单位应用于多个水电水利项目。其极大地提高了设计效率,减少了二维出图时间,大幅减少了设计变更,三维模型信息完整度和准确性也进一步提高,为以后的BIM模型应用打下了坚实基础。
 

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