水利水电工程三维数字化设计平台建设与应用

张艳

（贵州修能建筑工程有限责任公司，贵州 贵阳 550000）

引言：水电工程的节水和设计内容，包括建筑、给排水、机械、建筑、土木工程、地质和地形及制图等，不仅设计互动，而且数据有频繁的互动。换句话说，各种职业之间存在着密切的关系，这需要高度的设计结果交换。水电节能项目以前的特点和要求要求所设计的平台具有以下特性：易于推广技术规范，广泛的专业覆盖，协同设计能力和强大的数据兼容性。本文探讨了基于Bentley MicroStation的3D数字平台，该平台允许跨专业人员和企业之间。

一、水利水电工程三维数字化设计平台建设分析

（一）平台架构

平台架构主要包括三个部分，即标准3D设计系统，3D设计应用软件和基本框架。根据专业工程协调领域划分，包括三个方面：首先是工厂三维设计系统，如排水工程、空调工程、照明工程、电气工程、水利工程等。其次是中心3D设计系统，如观察地质、建筑、工厂和大坝。第三是三维地质勘探系统，如岩土工程、地球物理、水文、地质和制图。集成了工厂、中心和地质三维数字协同设计的全球解决方案。通过ProjectWise协作平台和MicroStation CAD平台，完成了交叉设计中的模型审查和数据交换。该平台可以有效地满足未来生命周期管理，网络运营，标准设计管理，协同异地管理和水电项目多学科交叉的需求。水利水电工程三维数字化设计平台的基本框架主要包括：数据服务架构（基于ECFramework数据总线技术），中央模型存储架构（DGN格式），基础图形和系统平台（基于ProjectWise和MicroStation）。系统架构由四层组成，即专业应用层，应用平台层，中间层和服务层：1.专业应用层，主要包括三个部分，即系统工程，工程中心和地质研究，根据专业应用环境完成。2.3D软件设计工作应用平台层，它由ECFramework和MicroStation数据访问框架组成，它为设计人员提供统一的数据服务架构和基本环境，以确保信息模型的创建的一致性。3.中间层，这一层主要是为三个主要系统提供相关的数据支持服务，实现专业设计的不断交流。服务层主要包括专业数据库服务，托管工作区服务和ProjectWise。其职责是为三个主要系统提供推送服务，设计标准管理，数据服务和协作服务。

（二）设计软件

该平台使用SQL Server，ProjectWise和MicroStation等基本软件构建。这些组件包括新标准技术系统，3D设计应用软件和基本框架。基本框架主要包括结果的自动发布，技术标准的推进和数据库。访问中间件等在这个阶段，该平台的核心软件包括五个方面：1.ReStation，它由统一的平台架构组成，具有材料报告重新符号化的三维设计系统，动态结构更新具有结构变化和标准设计自检。它可以无缝连接到各种结构分析软件。2.数字元素包括具有设备属性的统一平台架构，光栅符号和三位数模型库，集成了新的国内产品标准，包括供水和排水，HVAC工程，电气工程和许多其他元素装置。3.Plant Designer，一个三维设计系统，由统一的平台架构组成，包括自动图纸，电子管设计，建筑装饰和设备设计，允许水工程，HVAC工程，工程的三维协同设计电气和工厂。它还可以解决传统节水和水电工程设计过程中大量绘图工作量，待定空白和复杂过程的问题。4.Civil Designer，由一个统一的平台架构组成，包括三维设计系统，包括地块，一组孔和批量设计。您可以完成中心设计的设计，地质完整信息的三维模型和土地的协同设计，有效地解决了传统的设计。模拟计算的问题，方案的缓慢比较等。5.GeoStation由统一的平台架构组成，由三维地质系统组成，具有网络查询统计，模型计算分析，基于数据的建模，数据库管理等功能。

二、水利水电工程三维数字化设计的应用

从目前的情况来看，该设计平台已经被广泛的应用在多个领域当中，例如地铁等多种大型的工程项目当中，所包含的工程领域主要包括交通、水利、民建等等。特别是在水利工程领域中的应用，通过三维数字化设计，能够有效提升该领域的生产效率，并能够妥善解决施工阶段所存在的多种问题。很多企业对于该设计技术的应用都获得了非常好的效果。在水利工程设计过程中，通过对三维数字化平台的运用，能够达到节省资源的效果，并在这个过程中培养出更多的优秀人才，降低水利工程的工期并降低风险出现的几率，最终达到提升整体工程质量的效果。根据相关的调查显示，近几年来三维数字化平台已经在几十个大型工程中得到了普及应用，并提升了几亿元的产值，误差率下降了百分之七。相比于以往的设计方式，该设计方法提升了百分之四十左右的生产率，并获得了非常明显的经济效益和社会效益。

结束语：总的来说，通过运用该设计平台，能够对水利工程的设计和研究过程起到重大的帮助作用，并能够妥善解决其中所蕴含的问题，显著提高了节水和水电工程的设计水平、效率和质量，具有非常显着的社会效益和实际应用经验。许多领域表明三维数字设计平台非常重要。经济效益显着降低了设计成本，具有非常广泛的推广和应用价值。