AM12软件电气建模优化方法探讨

吕泓博 薛巍

（辽河石油装备制造总公司研究院 ，辽宁 124010）

为了提高企业的核心竞争力并与国际先进海洋工程企业接轨，辽河石油装备制造总公司领导高瞻远瞩，花巨资引进了世界领先的船舶与海洋工程三维设计软件——AVEVA Marine 12。

软件的引入也标志着辽河油田以及中国石油成功由海洋工程的船东方深入为承建方及设计方，为实现公司“造中国最好石油钻机，建世界最强海工基地”的目标打下了坚实基础，在海洋石油勘探开发领域占据了先手优势。

软件集 Tribon与 PDMS(Plant Design and Management System)的优势于一身，其模块化结构给生产设计的组织工作带来了无限便利。经过半年多的使用学习，并结合实际生产设计任务，研究院电气专业根据自身特点，应用现有软件平台进行了相应软件的二次开发、独立自主的完成了一套行之有效的三维建模新方法，缩短了三维建模周期，提高了生产设计的工作效率，并通过了实际工程的检验。

1 现有电气建模方法阐述

由于 AM12推荐使用的利用自身所带的Cable模块进行电气三维设计的方法，与现行国内海洋工程领域生产设计的实际情况不相吻合，会导致工作量成几何基数增长，工作效率低下，所以国内引进AM12软件的设计公司多数没有选用这种建模方式，转而借鉴了管路建模的设计思路来开展电气三维设计工作。

但由于电气部件与管路部件的差异性，电气部件很难准确对应 AM12软件所给出的管件Gtype种类，如 Tube、Ftube、Bend、Rise、Flange、Tee等。导致电气部件在AM12中分类模糊且困难。所以 AVEVA公司大体有两套部件库建立与规格书编写的方法提供给设计公司，以便工程设计人员在三维建模时使用。

1.1 方法一

仅利用管件中与电气部件自身相近的 Gtype形式——Ftube（定长管件）来按种类建立部件库，利用Bore（通径）及规定部件编码名来进行一类部件内部的详细划分。并按部件库种类，如托架、填料函、贯穿件等编写多个规格书，在每一规格书内利用Bore及Stype进行部件的详细划分。

这种建库方法的优点在于：建立部件库与规格书简单明了，人员可以灵活分配，可以多人同时按部件库分类进行建模，互不影响，在建模时效率高，速度快。

但这种方法将会造成随着各种海洋工程项目的开展，部件种类及规格书需要不断的增加。同样如果建模过程中一条电缆通道所遇部件种类比较复杂时，会迫使设计人员反复的切换规格书，并不断建立新的Main 和Branch等级。造成建模思路连续性无法保证，且在诸如托架与贯穿件连接时的定位也会受到制约，这都将导致工作效率和设计准确性的双重下降。

1.2 方法二

为了解决“方法一”当中在建模时受到的制约，便需要在建库时把所有种类的部件尽可能的写入同一规格书当中，这就促使建库人员选用更多的Gtype来区别不同种类的部件。这样在同一规格书中即可通过Gtype一级来进行不同种类部件的区分工作，利用Bore和Stype来进行同种部件内的详细划分。

使用这种方法在建模时如果遇到一条复杂的电缆通道，就可以在不更换规格书的前提下通过选取不同的Gtype形式在同一Main和Branch等级下完成整个通道布置的设计任务。达到了三维建模的优化和工作效率的提高。这不失为一种几近完美的设计方法。

但是其同时它也存在些许瑕疵，诸如：1）扩展能力有限，随着部件种类的不断增加，Gtype将不足以用于区分所有种类的部件；2）Gtype含义理解困难，这将导致每次有新员工使用 AM12软件进行电气三维设计时，都将要对其进行Gtype分类的专项辅导，造成Paragon模块管理人员时间上的无形浪费；3）二次开发软件需随Gtype种类的增加而不断进行扩展，这对于一个没有二次软件开发能力的设计单位来说是非常困难的，致使整个工程进展的持续性难以保证。

2 我院优化思路的电气建模新方法

以上所述两种方法均在工程设计当中使用过，给设计单位自身和 AVEVA软件服务人员均带来了不小的麻烦。在半年多的AM12软件应用过程中，随着对软件了解程度的日益加深，我院电气专业逐步摸索出了一套适合自身特点、并结合了以上两种方法优势的AM12电气生产设计建模优化方法。

其实在建库过程中，我们所能利用到的部件分类方法无非是Gtype、Bore、Stype和Name这四个等级，然而Gtype的增加会导致设计人员的理解困难，Stype和Name又被部件命名编码所限制，在此基础上的开发已经失去了实际意义。所以留给我们的仅剩下了Bore这个分类等级。

在不断的建库过程中我院设计人员逐渐意识到，Bore对于电气专业来说是没有其实际意义的，我们完全可以通过改变对其实际意义的理解来对整个部件库与规格书加以改造，使之变成一个对电气部件分类更具实际意义的属性。

我院的思路是把 Bore改造为一个四位数字组成的部件分类编码，即把在Gtype中进行的分类融合在Bore这一级别完成。经过这种有效的改造，我们就可以仅用一种与电气部件自身相近的Gtype形式——Ftube来包括所有的电气部件，从而达到了一本规格书包含所有电气部件又兼顾了建库的简单、灵活和高效。

我院改造的Bore编码方法如下：

Bore：XXXX

第一位数为部件总分类编码，用于区分托架、支架、贯穿件、填料函、鹅颈管、电气附件等；

第二位为部件内部区分编码，用于区分船用、平台用、通用等；

第三、四位为部件具体形式编码，用于区分其部件间的外型尺寸。

根据以上编码，我们再将Bore这一属性赋予相应部件并把每个部件的Ppiont-2点Bore值的改为设计参数，如图1所示。

通过这样的改进优化，我们即可得到如图 2所示的一个仅有一种Gtype形式就包含了全部电气部件的规格书。

这样的优化方法不仅增加了建库的扩展能力，而且做到了建库的简单高效。若再加以开发相应的二次软件，就可以使应用AM12软件进行的电气三维设计工作变得简单易懂。做到上手容易、操作简便，从而使工作效率得到成倍的提高。

图1

图2

图3

3 实际应用效果

以下所示为使用我院电气专业优化建模方法与相应开发的二次软件达到的使用效果：

图3即为根据我院建模思路开发的建模插件，其中主插件可以完成电缆通道主干和分支的建立、电气部件布置和部件规格、腿高、部件间隙等的修改工作，并可通过更改编码、更改 P2点值两个功能键分别调出 M-ELCODE与M-BORE辅助插件，通过这两个辅助插件即可更改Branch的Bore值及Ppiont-2点Bore值，从而达到建模时部件更改的效果。

通过以上三个插件的使用可以把电气三维建模工作简化为一下几步：

步骤1：建立Main及Branch，如图4，图5所示；

图4

图5

步骤2：创建支路属性，其中图6 Width中所示数字即为Bore的编码值，如果设计人员对编码的具体含义不了解可以不在此进行选择，而等步骤二完成之后通过客户化主插件调出M-ELCODE来进行相应的编码改变；

图6

步骤 3：在通道创建过程中如果遇到需要更改部件的情况时，可以利用M-BORE把前一部件Ppiont-2点Bore值设计参数改为将要使用的部件Bore值的方法来达到部件转换的效果；

步骤 4：在完成整条通道布置时利用主插件首部连接与尾部连接连功能按钮收取通道首尾点。

最终利用本套插件应用我院优化的方法可以简单快速的得到图7所示的效果，从而大大的降低了生产设计应用AM12软件的难度。

图7

4 结束语

通过把Bore改为部件编码，只用一种Gtype类型的这种优化方法，结合相应二次开发软件的应用，使工程设计人员使用AM12软件做到了上手容易、操作简单和主要软件功能的中文化。而且通过直观的客户化菜单使设计人员可以直接准确的选取部件进行建模工作。

在实际应用中做到了即使一名刚刚接触AM12设计软件的技术人员也能在短时间内达到熟练运用并开展生产设计的目的。且在设计使用中简化了建模步骤，提高了生产设计的效率，并通过在研究院的CP-300、HBS-6等项目上的实际应用，检验了这种方法的优越性。随着日后各种工程的不断开展，所用电气部件种类的不断增加，这种采用 Bore编码的方法会更加显现出数据库扩展与维护的优势。

建模方法的创新以及软件二次开发的完成也标志着辽河石油装备总公司研究院在AM12软件的使用及开发领域已经初具能力，在海洋工程的设计领域积累了优势。

[1]朱晔, 肖逵, 张大磊等. C#与.NET 3.5高级程序设计[M]（第四版）. 北京：人民邮电出版社，2009.

[2]Jeffrey Richter, 李建忠. Microsoft .NET框架程序设计[M]（修订版）. 北京：清华大学出版社，2003.

[3]AVEVA Marine Catalogues and Specifications Reference Manual.

[4]AVEVA Marine Design Reference Manual.

[5]AVEVA Marine Software Customization Reference Manual.