电力勘测设计信息化回顾与展望

史小恒

(中国电力工程顾问集团公司，北京 100120)

2009年是中华人民共和国建国60周年，而2010年将是电力勘测设计行业第一家设计单位东北电力设计院建院60周年。迄今，电力勘测设计行业伴随着新中国电力事业的发展，已经走过了59年。建国60年来，我国电力从建国初期的185万kW装机容量，发展到今天的8亿kW装机容量，60年增长了433倍。其间，电力勘测设计行业为我国电力建设做出了不可磨灭的贡献。而电力勘测设计信息化在此一贡献中居功至伟。

建国初期，电力设计手段十分落后，设计和制图采用计算尺、算盘、三角板、圆规、铅笔等简陋工具，完全依靠手工作业方式完成勘测设计工作。20世纪50年代末，设计人员开始自行研制电子计算机，并应用于电力工程设计计算。从此，拉开了电力勘测设计手段创新的序幕。半个多世纪以来，电力勘测设计手段创新紧紧围绕以计算机技术为核心的新技术应用展开，先后经历了计算机设计计算阶段、计算机辅助设计阶段、计算机辅助管理阶段、设计系统集成阶段和三维设计应用阶段。

1958年，华北电力设计院在电力勘测设计行业中率先组织自行开发电子计算机——161机，并编制完成了管道应力计算、土建框架计算和线路铁塔计算程序。电力勘测设计行业开始进入计算机设计计算的起步阶段。到1980年各电力设计单位自行开发和引进各类设计计算程序近100个，基本覆盖了电力勘测设计的各个专业，电力设计计算的电子化达到70%。

1977年，在当时的水电部规划设计院主导下，有关电力设计单位展开了计算机绘图项目协同攻关，开发完成了钢筋混凝土框架施工图绘图软件、钢珩架施工图绘图软件、航测计算与断面自动绘图软件。三个自动绘图软件的开发应用，使该类施工图绘制时间缩短了10倍以上。电力勘测设计行业从中看到了计算机辅助设计的希望，计算机应用重点开始转向辅助设计。到1995年，电力设计单位先后开发各类CAD软件近300种，基本覆盖了电力工程勘测设计各专业施工图阶段的所有图纸。微型计算机拥有量达到9000台，平均每2个设计人员拥有一台计算机。联网计算机达到4000台。设计计算电子化超过90%，70%的方案优化由计算机辅助完成，CAD出图率超过80%，设计效率普遍提高了5～8倍，设计差错由手工出图的5%降低到1%，工程造价降低10%。初步实现了甩图板。

在积极推广CAD技术应用的同时，计算机在电力设计单位生产经营管理方面的应用也同时展开。1986年，水电部电力规划设计院组织制定了《电力设计部门“七五”期间开发应用MIS实施计划》，在系统分析基础上明确和安排了包括：人事、计划、财务、档案、物资、质量、勘测、教育培训、工程信息及办公事务管理等10个MIS系统的开发、应用。到1993年，10个电力勘测设计生产经营管理MIS系统全部投入使用，极大地推进了计算机辅助管理，提高了电力设计单位的管理效率和管理水平。

十一届三中全会以后，随着我国的改革开放，在电力建设上与国外设计、制造企业交流逐年广泛和深入。1979年，通过引进30万kW和60万kW亚临界机组设计和制造技术，电力设计单位开始了与西方先进国家工程公司的设计合作。在与国外工程公司交往、合作中，电力设计单位看到了国际工程公司以设计集成系统为载体，在设计手段、设计流程、设计管理等诸方面与我们的差异，以及这种差异所带来的设计精细化、质量保证精确化、管理精益化的差距。建设自主的电力设计集成系统成为当时电力设计单位的共识。

1995年，电力设计单位召开了第五次计算机领导小组扩大会议，研究通过了《电力工程设计与信息系统集成总体设计报告》，确定了系统集成的总体架构，并着手与东大阿尔派软件公司在AutoCAD平台上开发电厂设计集成系统Auto PDS。从此，电力设计单位迈出了设计系统集成的第一步。

与此同时，电力设计单位也开始了三维设计的尝试：1995年，西北电力设计院和西南电力设计院，先后采用Calma系统搭建了电厂主厂房三维模型，电力工程三维设计的应用性研究取得了阶段性成果。

1998年，电力规划设计总院聘请国际知名电力设计公司——美国Sargent & Lundy公司进行专项信息化调研和咨询，得出结论，即：要立足三维、进行系统集成和实现设计流程再造。为此，电力设计单位开始全面引进PDS和PDMS工厂设计系统，以三维工厂设计为龙头、数据库为核心、网络为支撑，着手定制开发、系统集成和工程应用实践。电力设计单位进入了设计系统集成和三维设计应用的新的阶段。

经过十年的设计系统集成和三维设计应用，今天，主要电力设计单位在勘测设计信息化上发生了本质变化：

在工程设计方面，三维工厂设计软件已经成为发电工程布置设计的基本工具；三维地形测量软件、三维总平面布置系统、三维六道设计系统、三维结构设计计算软件等在工程中得到广泛应用；三维可视化选线系统等已经成为电网设计优化的有效工具。三维设计取代二维设计，成为电力设计单位工程设计的主要手段。适应全新的三维设计模式的“项目定制、工艺设计、布置设计、详图设计”的发电工程设计新流程基本形成。面向工程采购、工程建造的精细设计、精确设计已经成为工程设计信息化的主要目的。电力设计单位初步具备了数字化工程移交能力。

在工程设计管理方面，开发、应用了设计协同平台，实现了工程设计全过程和全专业的设计计划管理、设计文件控制与共享、设计配合、设计校审和工程归档。

在工程项目管理方面，EPC项目管控平台在计划管理、费用控制、采购管理、工程文档管理、工程安健环和质量管理等方面实现了工程项目管理平台化，具备了EPC项目的管控能力和管控复制能力，并在各电力工程EPC项目中得到了深入应用。

电力勘测设计业务与信息化的有机融合在电力设计单位经营生产上产生了巨大效果，根据中国电力工程顾问集团公司2009年对所属7家设计单位进行的信息化水平评测的数据统计：10年的信息化应用，使设计效率提高81.3%、设计周期缩短33.6%、设计差错降低34.3%、设计更改次数减少44.2%，工程采购精确度提高32%、建安工程量下降14%、EPC工程费用降低6.3%，顾客满意度提高15.6%。

电力设计单位52年计算机应用，特别是改革开放30年来信息化建设，不但为企业自身创造了巨大的经济效益以及社会效益，也得到了国内同行的好评与认可。全国优秀软件评选工作，迄今已历20年。自1988年第一届全国优秀计算机软件评选以来，20年间电力设计单位共有124个软件和应用系统荣获金、银、铜奖(其中金奖10项，银奖34项，铜奖80项)。优秀工程设计软件评选活动，极大地鼓励和推动了电力勘测设计行业信息化。

电力设计单位信息化应用成果也得到了国际工程界主流媒体的赞誉。美国工程新闻纪录(ENR 2007)年第12期曾专题介绍北京国电华北电力工程有限公司信息化应用，文中指出：“在世界经济高速增长的环境下，企业的成功依赖于成本的控制和灵敏的市场反应，NCPE及其1550个项目的实践将这一理论变成了现实。NCPE通过应用协同设计平台，实现了先进的设计模式和灵敏的信息沟通，提高了项目质量。由于协同工作效率的提高，NCPE在两年的时间内节省了30%的项目管理时间和超过1000万美元的项目成本。”

信息化是我们从工业社会向信息社会前进的一个过程，是一个实践、认识、再实践、再认识循环往复不断上升的过程。电力勘测设计信息化达到今天这一水平，是献身于电力勘测设计信息化的几代人，长期不懈、持续努力的结果。

回顾电力勘测设计信息化52年的发展历程，可以清楚地看到我们今天的认识和成绩所经历过的曲折，以信息化目标为例：

1983年，我们提出的目标是：经过15年左右的努力，于1995年达到美国EBASCO公司当时的计算机应用水平，在电力规划、火电站和送变电工程的勘察设计以及企业管理的数据处理中，凡能用计算机的都应采用计算机。

1991年，提出的目标是：各电力设计院在“八五”期间建成电力勘测设计计算机辅助设计系统，形成包括勘测设计各阶段和各主要专业的从方案构思、分析计算、方案优选优化到出图制表的总体能力，其生产能力达到勘测设计能力的40%左右，并同时建成电力勘测设计管理信息系统，形成以生产管理为核心，包括作业、管理、决策多个层次，对勘测设计信息进行综合处理的管理能力。

1994年，信息化的目标是：到20世纪末我们的计算机应用达到当前的国际水平。建成以数据库为中心、以网络为支撑的具有多功能综合处理能力的集成化应用系统，系统的模式和总体功能达到美国Bechtel公司已建成的PAS(工程设计自动化系统)的水平；计算机装备水平达到平均每2个技术人员有一台工作站或微机；设计计算以及可研和初步设计阶段的主要设计成品由计算机完成，CAD出图率达到95%以上，基本甩掉设计图板；90%以上的工程设计人员和管理人员会熟练使用计算机解决设计或信息处理方面的问题。

2001年，提出的目标是：实现网上三维可视化多专业协同设计和网上多部门多层次管理作业，计算机技术在设计和管理中的应用，达到国外大型工程公司90年代末期的先进水平。

2006年，我们“十一五”信息化目标是：瞄准国际工程公司信息化应用水平，建立以数据库为中心，网络为支撑，项目管理为主线，集规划、咨询评估、设计、采购、建设和工程项目管理应用于一体的集成系统及管理信息平台。满足数字化工程公司的要求，并具备提交完整工程数字化产品的能力。

近25年信息化目标的发展演变，可以清楚地看到：

在信息化工作的推动力上：我们从信息技术推动、应用推动，演进到今天的战略推动；

在信息化系统架构上：我们从计算机辅助设计计算、实现CAD，演进到今天的设计系统集成；

在信息化应用效果上：我们从提高个人效率、专业效率、企业整体效益，演进到今天的通过为顾客创造价值提升自身价值。

52年电力设计单位信息化发展轨迹表明：我们已经从初期的计算机应用，成长发展到追求探索企业信息化的本质上来。党的十七大报告指出：“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强”。这个“融合”说出了信息化的实质，“融合”就是一体化，信息化不再是工具，不再是支撑，而是企业核心能力本身。这就是我们今天对于电力勘测设计信息化的认识。

“十二五”将会是考验企业在信息时代生存发展本领的重要的五年，建设信息化企业将是下一个五年电力设计单位，特别是我们中国电力工程顾问集团公司信息化的重点。

为此，在今后5年乃至更长一段时间内，我们信息化的主要任务是：深度思考和理解工程的本质；扎实梳理工程设计和工程项目管理的数据流、工作流、管理流，以数据流引导工作流和管理流，实现三流合一；在已经取得的信息化成果和经验基础上，全面开展数字化设计和数字化工程项目管理实践；以为客户创造价值为宗旨，建设信息化能力平台为核心，成为信息化企业为目标，全面、深入推进电力勘测设计信息化。