PDMS在生活垃圾焚烧发电项目仪控设计中的应用

刘慧超 邓丽红 高山 郭慧芳

摘要：本文简要介绍PDMS在设计中的优势和亮点。以实际应用案例着重介绍PDMS软件在生活垃圾焚烧发电项目仪控设计中实现模型搭建、碰撞检查及出图的一体化设计。

关键词：PDMS；生活垃圾焚烧

生活垃圾焚烧发电项目设计是一个将结构、建筑、电气、热控、工艺等多专业结合的整体，需多方协作而成。而项目设计周期直接影响电厂建设周期与投资，设计质量更是关系到运行的安全与机组效率。目前，垃圾焚烧发电项目的设计通常采用二维平面布置，如何提高设计质量，提高设计正确率同时缩短设计周期仍然是研究重要方向。

随着数字化电厂提出与实施，数字化设计成为未来电力工程设计发展的必然趋势，其中面向数据的三维工厂设计集成应用系统，Plant Design Management System（简称：PDMS）提供一体化多专业集成布置设计数据库平台，缩短设计周期，以更直观、更准确、更高效的特点受到广泛关注。本文介绍PDMS软件功能与优势，以及在生活垃圾焚烧发电项目中仪控设计中的应用。

1.PDMS综述

PDMS工厂三维布置设计管理系统为一体化多专业集成布置设计数据库平台，在以解决管道详细设计为核心的同时，解决设备、结构土建、暖通、电缆桥架、支吊架各专业详细设计，以及各专业间充分关联。PDMS以数据库为核心可满足在设计不同阶段按工程需要投入不同专业人员要求。相较传统CAD绘图，基于PDMS三维软件的设计工作具有以下优势.

1）直观性。PDMS在三维空间内进行全比例三维实体建模，模型位置描述准确度高，可以提供多角度查看，空间位置可以做到一目了然，提高设计的精确性。

2）共享性。通过网络实现多专业实时协同设计，PDMS数据库可实时存储并查阅多专业与不同设计人员设计成果，可以更方便、直观、准确地提资。

3）准确性。交互设计过程中，实时三维碰撞检查，PDMS能自动地在元件和各专业设计之间进行碰撞检查，在整体上保证设计结果的准确性；

4）便捷性。PDMS具有非常强大的图纸生成功能，实体建模完成后，能够生成施工图和材料报表，减少手工统计失误，使得成品的设计效率和设计质量都有很大的提高。

5）生动性。通过可视化技术，三维模型可进行漫游与动画制作，更形象生动体现设计成果，了解电厂真实情况。

PDMS系统包括不同模块，项目管理、元件库、设计、二维模块、单管图等模块，设计过程中常用的主要有Design设计模块，包括设备、管道、电缆桥架、支吊架设计等，PDMS模型数据库按树状结构排列显示，按照专业与区域划分不同SITE，并在SITE层下按照不同类型划分不同zone，如图1。

2.仪控设计

仪控作为设计下游专业，紧密联系工艺、土建等专业，设计主要内容包括工艺、土建部分三维设计资料调取，利用剩余空间进行三维模型创建。本文所涉及为桥架建模包括主厂房中电缆桥架与支吊架设计，分别位于设计模块的Cable Trays子模块与Multi Discipline Supports Application子模块，成果如图2所示。

2.1 桥架设计

桥架建模首先选择桥架等级，确定元件规格，使用到的桥架类型包括梯形桥架、槽式桥架，型号为400*150，600*150等。在布置桥架时，不考虑直通桥架，先确定桥架首端与终端，将弯通、异径接头、三通、四通作为关键节点确定位置与通道方向，然后通过Fill指令填充，即可将整个桥架直通自动填上。

为方便快捷进行建模工作，可预先设计好通道合理分层，并进行归纳分类，在不影响后续的前提下，可将相同部位建在同一层次下，进行便捷操作。PDMS提供多种利于建模的操作方式及工具。例如，钢平台具有明显轴对称特质，因此在设计焚烧桥架时，可普遍在多个层高先将一侧桥架作为branch建模然后以轴面为中心进行镜面复制。此外，电缆夹层桥架在同一层通道有大量相似处，因此可将一个短通道列为一个branch，多次复制移动；且三层通道同一布置，可将一层多个branch列为一个list，然后复制移动，可节省70%时间。

2.2 支吊架设计

支吊架设计在桥架布置图完成后进行，支吊架的布置首先确定连接件型式与位置，然后进行托臂选型，确选取工字钢立柱与钢平台或柱子连接点。

相较于桥架，支吊架连接件生成于桥架所属branch里，并不适用于单独利用list或branch复制，可通过模块里并列或镜像复制。

2.3 碰撞检查

碰撞检查是PDMS一大优势与特色，检查各模型之间是否有物理碰撞，可以为设计人员提供完善设计的参考。设计人员可随时进行碰撞检查，亦可由专业人员在固定节点进行多专业多区域整体碰撞检查，碰撞检查不仅可以发现管道与桥架间的直接碰撞，还可以结合工程设计规程，发现因保温层或安全距离不足引起的碰撞。

3.PDMS二维出图

仪控设计出图主要是通过DRAFT模块完成的桥架平面图及立面图，此项目采用手动出图模式，相较AFP自动出图模式，操作较为复杂，但可以在模块中自定义选取出图范围，显示区域，颜色，线型等，给不同元件添加标签，灵活性大大提升，能实现更多功能。

4.结论

随着PDMS软件的深入应用，设计工作因此发生重大改变，设计质量与正确率得到极大提高，但在应用过程中，仍有很多不足，首先，由于PDMS设计经验不足，施工单位对图纸要求不同，设计过程中存在项目管理不足等问题。同时，由于此项目仪控设计仅围绕控制柜及桥架布置，并未应用于仪表布置、电缆敷设等方面。此外，辅助设计软件与PDMS接口与开发仍须进一步探讨。

参考文献

[1]基于某600MW电厂工程PDMS三维设计应用与研究[D]. 华北電力大学（北京），2016.

[2]曾亮. 三维设计技术在国内电厂设计中的研究及应用[D]. 中南大学，2010.

（作者单位：中国城市建设研究院有限公司）