CN102236734B

CN102236734B - 火电厂电源系统设计自动成图的方法

Info

Publication number: CN102236734B
Application number: CN 201110180441
Authority: CN
Inventors: 吕科; 王强; 韩洛奇; 姜世平; 杨大为
Original assignee: Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: CN102236734A

Abstract

本发明提出了一种火电厂电源系统设计自动成图的方法，属于火力发电厂工程设计单位电源系统设计技术领域，所述方法包括：步骤S1.建立CAD平台下的交互界面接口；步骤S2.建立标准的用电设备块；步骤S3.定义所有用电设备块的属性；步骤S4.建立电源系统配置图中单个设备的CAD图形；步骤S5.建立电源系统设备表单个设备的CAD图形；步骤S6.建立电源系统端子排出线单个设备的CAD图形；步骤S7.定义电源系统电缆清册标准格式；步骤S8.生成成品。本方法解决了传统电源系统设计方法中在所遇到的供电设备的遗漏、书写的错误及成品格式不统一等技术问题。

Description

火电厂电源系统设计自动成图的方法

技术领域

本发明属于火力发电厂工程设计单位电源系统设计领域，并具体涉及一种火电厂电源系统设计自动成图的方法。

背景技术

AutoCAD即计算机辅助设计，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的计算机软件，简称CAD。

火力发电厂热控专业电源系统设计主要分为380VAC和220VAC电源系统。其中380VAC电源系统设计又分为智能一体化型电动装置和非一体化型电动装置两种设计方式；而220VAC电源系统中包括仅配电的用电设备和带控制回路的用电设备；带控制回路的用电设备还有单电控和双电控之分。

传统设计方法及过程为：

(1)热工控制系统图的设计(CAD软件平台下)。这部分设计周期会很长，一般持续1～2个月左右。

(2)热工控制系统图设计过程中，根据涉及到用电设备的每张图纸，分别统计，最终汇总用电设备名称、编号、电负荷、电压等级、控制方式的信息。这个记录过程一直会持续到热工控制系统图设计的完成。

(3)在用电设备信息记录完成后，从记录的用电设备表中筛选、区分用电设备电压等级、电动装置类型(智能一体化型或非一体化型)、用电设备类型(单电控、双电控或者仅配电)，并进行分类统计。

(4)分类统计的结果作为电源系统设计的基础数据，开始分别根据380VAC电源系统和220VAC电源系统的标准设备模板样式，将这些基础数据填写到标准设备模板中，电源系统配置图设计完成。

(5)配置图完成后，开始根据用电设备的顺序及方式制作端子排及接线图，这需要再次将用电设备记录单中的设备编号、名称填写到端子排上。

(6)端子排设计完成后，对应所有用电设备，开始选择电源柜内部电气原件，并制作成电气设备表，而每个电气元件都对应用电设备的编号和名称，这又一次将填写设备编号及名称。

在传统电源系统设计方法中，用电设备信息的记录必需细心，稍有疏忽，会影响到后续的所有工作，可能会出现返工的情况；在用电设备的筛选过程中，一旦筛选错误，后面的工作将会有大范围改动；电源系统配置图、端子排设计、用电设备表制作重复填写设备编号及名称，这所有的工作都是手工录入，并且要求一一对应，这是工程设计的要求，但也给设计工作带来了很多繁琐和重复的工作量，差错率和成品质量不能保证。

目前电源系统的设计，还存在一种将CAD图面元素里的块关联到数据库平台，所有数据储存在数据库中，并通过预先定制好模板，将数据写入模板中，这种方法不能脱离数据库独立运行，并且成品模板局限性太大，绘制出来的成品，手动修改量也很大，实用性不强。

发明内容

为了能够达到降低差错、统一成品格式、减少设计周期、避免重复工作量、提高设计效率的目的，本发明提供了一套完整的电源系统设计方法，利用电源软件生成具有设备编号、设备名称、电负荷、电压等级、控制方式等信息的块，绘制在热工控制系统图上，也就是在热工控制系统图的设计过程中将这些块随时记录在CAD软件的图面元素里，电源软件自动提取CAD软件图面元素里的块属性，自动分类，根据预先定制的格式，自动组合生成电源系统配置图(CAD文件)、电源系统设备表(CAD文件)、电源柜内端子排出线图(CAD文件)、电源系统电缆清册(EXCEL文件)，也就是只要热工控制系统图设计完成，电源系统可以自动生成，不再需要人工参与。

本发明提出的方法包括：步骤S1，建立CAD平台下的交互界面接口；步骤S2，建立标准的用电设备块；步骤S3，定义所有用电设备块的属性；步骤S4，建立电源系统配置图中单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；步骤S5，建立电源系统设备表单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；步骤S6，建立电源系统端子排出线单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；步骤S7，定义电源系统电缆清册标准格式；步骤S8，生成电源系统配置图成品、电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品以及电源系统电缆清册成品。

根据本发明提出的方法的一个方面，在步骤S1中，所述交互界面接口包括：用电设备块选择列表、CAD图面元素提取按钮及显示列表、电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮。

根据本发明提出的方法的一个方面，步骤S2具体包括通过CAD软件块定义的功能，根据热工控制系统图中用电设备的标准图例，建立出220VAC用电设备块和380VAC用电设备块，并将建立好的220VAC用电设备块和380VAC用电设备块链接至交互界面接口中的用电设备块选择列表中，所述标准的用电设备块用于生成热工控制系统图。

根据本发明提出的方法的一个方面，步骤S3定义的属性包括识别索引码、用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明，所述用电设备块的属性用于生成热工控制系统图。

根据本发明提出的方法的一个方面，步骤S8具体包括：通过交互界面接口的电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮，根据CAD图面元素中已建立的用电设备块，自动提取用电设备块的内部属性，输入步骤S4至S7中建立或定义的相应单个CAD图形或单个电缆清册项，并将这些单个的元素组合以分别生成电源系统配置图成品、电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品以及电源系统电缆清册成品。

根据本发明提出的方法的一个方面，在步骤S8中，通过交互界面接口里的CAD图面元素提取按钮，自动提取热工控制系统图里包含识别索引码的所有需要配电的设备，并将提取出来的用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明显示在交换界面接口中的CAD图面元素显示列表中，通过电源系统配置图生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到步骤S4中已经定义好的电源系统配置图中的单个设备的设备编号和电负荷位置上，并按照用电设备编号的排序方式依次组合生成电源系统配置图成品。

根据本发明提出的方法的一个方面，在步骤S8中，将已提取的用电设备数据，逐个写入到已定义好的电源系统设备表单个设备CAD图形、电源系统端子排出线单个设备的CAD图形中，组合以生成电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品。

根据本发明提出的方法的一个方面，步骤S7中的电源系统电缆清册是EXCEL格式的文件，在步骤S8种通过交互界面接口里的电源系统电缆清册成品生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到已经定义好格式的EXCEL文件中，其中电源系统电缆清册中的用电设备名称从用电设备数据中提取并写入，电缆编号按照字母“K”加用电设备数据中的“用电设备编号”加“流水号”进行写入，电源柜名称统一为“热工控制电源柜”进行写入，电缆规格统一为ZRK-4×2.5进行写入，并按照如上原则逐行写入到标准格式的电缆清册中，生成电源系统电缆清册成品。

附图说明

图1是本发明所提出的方法的主要流程图；

图2是电源系统配置图中单个设备的CAD图形示意图；

图3是电源系统设备表单个设备的CAD图形示意图；

图4是电源系统端子排出线单个设备的CAD图形示意图。

具体实施方式

图1示出了本发明提出的方法的主要流程，如图1所示，本发明提出的方法包括：步骤S1，建立CAD平台下的交互界面接口；步骤S2，建立标准的用电设备块；步骤S3，定义所有用电设备块的属性；步骤S4，建立电源系统配置图中单个设备的CAD图形；步骤S5，建立电源系统设备表单个设备的CAD图形；步骤S6，建立电源系统端子排出线单个设备的CAD图形；步骤S7，定义电源系统电缆清册标准格式；步骤S8，生成成品。

下面，对上述8个步骤做出详细介绍：

步骤S1，建立CAD平台下的交互界面接口。

CAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA(visual basic for application/宏程序)、ADS、ARX等进行二次开发还可以加载运行脚本，步骤S1是要建立一个CAD平台下的交互界面接口，例如使用上面所述的VBA实现，此功能作为提取、处理、生成的核心。交互界面接口的元素包括：用电设备块选择列表、CAD图面元素提取按钮及显示列表、电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮等。

步骤S2，建立标准的用电设备块。

通过CAD软件块定义的功能，根据热工控制系统图中用电设备的标准图例，建立出220VAC用电设备、380VAC用电设备、其他用电设备三种类型的块。将建立好的用电设备标准块，链接至交互界面接口中的用电设备块选择列表中，便于在热工控制系统图设计中随时调用这些标准块。

步骤S3，定义所有用电设备块的属性。

对已建立的所有标准用电设备块进行属性参数定义，包括：识别索引码、用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明等，其中用电设备编码、用电设备名称用于电源配置图；电负荷参数用于设备表里的用电设备电气元器件规范、备注说明用于设备表里的特殊说明；用电设备功能为下拉菜单形式的单选项，分别为：380V用电设备、220VAC单电控用电设备、220VAC双电控用电设备、220VAC仅配电用电设备。

步骤S2和S3建立和定义的用电设备块机器属性用于生成热工控制系统图，例如设计人员可在CAD里生成用电设备块并对每一个用电设备的属性进行手动填写，CAD软件根据设计人填写的内容对应生成最终的热工控制系统图成品。

步骤S4，建立电源系统配置图中单个设备的CAD图形。

单个设备的CAD图形示意图如图2所示，并将建立好的CAD图形以所述识别索引码命名，作为电源系统配置图生成的基础图形。

步骤S5，建立电源系统设备表单个设备的CAD图形。

其示意图如图3所示。

步骤S6，建立电源系统端子排出线单个设备的CAD图形。

其示意图如图4所示。

步骤S7，定义电源系统电缆清册标准格式。

所述电缆清册标准格式如表1所示。

表1

步骤S8，生成成品。

通过交互界面接口的电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮，根据CAD图面元素中已建立的用电设备块，自动提取内部属性，组合生成最终的成品。具体地，通过交互界面接口里的CAD图面元素提取按钮，将热控专业工程设计的最终CAD的成品(该成品例如为热工控制系统图，也就是P&ID控制系统图，其中包含了工艺系统流程、热工控制设备、电气控制设备，其中需要配电的热工控制设备是步骤S2中所述的标准用电设备块)里包含识别索引码的所有需要配电的设备自动提取，并将提取出来的用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明显示在交换界面接口中的CAD图面元素显示列表中，接下来可通过电源系统配置图生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到步骤S4中已经定义好的电源系统配置图中的单个设备的设备编号(用电设备编码)、电负荷位置上，并按照用电设备编码的排序方式(这里的排序方式可以是升序、也可以是降序)依次组合生成最终成品，同样，生成电源系统设备表、电源系统端子排出线的方法相同，也是将已提取的用电设备数据，逐个写入到已定义好的单个电源系统设备表、单个电源系统端子排出线中，组合生成最终成品；步骤S7中的电源系统电缆清册是EXCEL文件，通过交互界面接口里的电源系统电缆清册成品生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到已经定义好格式的EXCEL文件中，其中用电设备名称是用电设备数据中包含的，可以写入；电缆编号按照字母“K”加“用电设备编号”(这里的用电设备编号也是用电设备数据中包含的)加“流水号”进行写入；电源柜名称统一为“热工控制电源柜”进行写入；电缆规格统一为ZRK-4×2.5进行写入；按照如上原则逐行写入到标准格式的电缆清册中，生成电缆清册最终成品。

由此可见，步骤S8使用了步骤S1中建立的交互界面接口中各个按钮的相应功能，例如提取热工控制系统图中的各个需要配电的设备及这些设备的相关数据，并可将这些数据分别填入已经定义好的单个设备CAD图中，并将多个单个设备组合以生成成品。这些功能均可通过编程实现，正如步骤S1中所介绍的，CAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA(visual basic for application/宏程序)、ADS、ARX等进行二次开发还可以加载运行脚本，因此，本领域技术人员可使用现有技术对CAD进行二次开发得到实现本发明思想的电源系统自动成图设计软件，同时，编程的方法和技巧并不是本发明的重点所在，因此，这里不再赘述。

本方法通过AutoCAD计算机辅助设计软件平台，利用所述电源系统自动成图设计软件(以下简称“电源软件”)，提取CAD软件图面元素里的块属性，根据电源软件定制的绘制原则，自动生成电源系统配置图(CAD文件)、电源系统设备表(CAD文件)、电源柜内端子排布置及出线图(CAD文件)、电源系统电缆清册(EXCEL文件)等成品图纸。由于是计算机自动生成所有成品，解决了传统电源系统设计方法中所遇到的供电设备的遗漏、书写的错误、成品格式不统一、设计周期长、重复工作量大、效率低下等问题，大幅提升设计效率，提高成品质量，使工程设计人员能够从繁琐的核对、录入、查询、再核对、再录入、再查询....中解脱出来。

通过本方法，可实现如下功能：

1.定义所有用电设备块的属性参数索引；

2.通过从CAD图形文件中块属性的抽取，实现用电设备的统计及分类；

3.标准CAD图形模板的建立；

4.将统计分类的结果，利用已建立的标准CAD图形模板，在CAD界面下自动组合生成标准的CAD成品。

与传统电源系统设计方法相比，本专利方法能够实现自动提取CAD图面里用电设备块属性，只要热工控制系统图中用电设备手工录入完成后，电源软件能够自动分类筛选和统计。免去了人为统计中遗漏、疏忽导致的用电设备丢失的问题。在用电设备发生变化时，本发明的方法中，只需要重新生成成品即可，不需要手工录入，一一调整所有图纸，大幅降低了重复工作量。由于本方法是通过标准的CAD图形自动组合成最终成品，提高了设计效率，减少电源系统的设计周期，成品质量也有了显著提高。

与将CAD图面元素里的块关联到数据库平台的方法相比，本发明的方法能够脱离数据库独立运行，对成品模板的局限性不大，在制图标准发生变化时，仅需修改某一个变化的CAD文件即可，无需对所有已定义的CAD标准文件进行修改。然而，对用电设备的提取，也就是基础数据也可以通过数据库软件关联CAD，并将CAD里的用电设备属性写入到数据库中。电源系统的生成，也可以通过EXCEL表格生成。

上文所提出的具体实施方式仅为示例性的，并不作为对本发明保护范围的限定，本领域技术人员可根据不同实际情况对本发明做出修改和调整，这些修改和调整同样落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种火电厂电源系统设计自动成图的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S1，建立CAD平台下的交互界面接口；

步骤S2，建立标准的用电设备块；

步骤S3，定义所有用电设备块的属性；

步骤S4，建立电源系统配置图中单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；

步骤S5，建立电源系统设备表单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；

步骤S6，建立电源系统端子排出线单个设备的CAD图形，所述单个设备对应于单个用电设备块；

步骤S7，定义电源系统电缆清册标准格式；

步骤S8，生成电源系统配置图成品、电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品以及电源系统电缆清册成品。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述交互界面接口包括：用电设备块选择列表、CAD图面元素提取按钮及显示列表、电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于：

步骤S2具体包括通过CAD软件块定义的功能，根据热工控制系统图中用电设备的标准图例，建立出220VAC用电设备块和380VAC用电设备块，并将建立好的220VAC用电设备块和380VAC用电设备块链接至交互界面接口中的用电设备块选择列表中，所述标准的用电设备块用于生成热工控制系统图。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于：

步骤S3定义的属性包括识别索引码、用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明，所述用电设备块的属性用于生成热工控制系统图。

5.根据权利要求2的方法，其特征在于：

步骤S8具体包括：通过交互界面接口的电源系统配置图生成按钮、电源系统设备表生成按钮、电源系统端子排出线生成按钮、电源系统电缆清册成品生成按钮，根据CAD图面元素中已建立的用电设备块，自动提取用电设备块的内部属性，输入步骤S4至S7中建立或定义的相应单个CAD图形或单个电缆清册项，并将这些单个的元素组合以分别生成电源系统配置图成品、电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品以及电源系统电缆清册成品。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于：

在步骤S8中，通过交互界面接口里的CAD图面元素提取按钮，自动提取热工控制系统图里包含识别索引码的所有需要配电的设备，并将提取出来的用电设备编码、用电设备名称、用电设备功能、电负荷参数、备注说明显示在交换界面接口中的CAD图面元素显示列表中，通过电源系统配置图生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到步骤S4中已经定义好的电源系统配置图中的单个设备的设备编号和电负荷位置上，并按照用电设备编号的排序方式依次组合生成电源系统配置图成品。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于：

在步骤S8中，将已提取的用电设备数据，逐个写入到已定义好的电源系统设备表单个设备CAD图形、电源系统端子排出线单个设备的CAD图形中，组合以生成电源系统设备表成品、电源系统端子排出线成品。

8.根据权利要求6的方法，其特征在于：

步骤S7中的电源系统电缆清册是EXCEL格式的文件，在步骤S8种通过交互界面接口里的电源系统电缆清册成品生成按钮，将已提取的用电设备数据逐个写入到已经定义好格式的EXCEL文件中，其中电源系统电缆清册中的用电设备名称从用电设备数据中提取并写入，电缆编号按照字母“K”加用电设备数据中的“用电设备编号”加“流水号”进行写入，电源柜名称统一为“热工控制电源柜”进行写入，电缆规格统一为ZRK-4×2.5进行写入，并按照如上原则逐行写入到标准格式的电缆清册中，生成电源系统电缆清册成品。