CN106446468A - 一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统 - Google Patents

一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其包括几何模型转换解析模块，其经配置以实现对原始设计三维模型的解析，以满足后续功能模块的使用需求，是整个系统三维化图形界面的基础，并形成了独立的三维模型库，实现三维模型库管理功能模块；及属性数据库管理模块和电缆数据库管理模块，其各自经配置以分别实现从多系统来源获取的电缆设计必需的各类属性数据库和电缆信息数据库的维护和管理，是整个系统后台数据组成部分。本发明提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，能够为电缆设计各个工作环节提供集三维模型和多种数据为一体的辅助设计工具，在项目实践中显著地提高了电缆设计工作人员的工作效率，并降低出错率。

Description

一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统
技术领域
本发明涉及核电厂的电缆设计领域，具体涉及一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统。
背景技术
核电厂设备种类众多，结构密集，厂区覆盖面积大，使得电缆通道非常复杂，同时还需考虑电缆的序列和种类，因此电缆设计一直是电厂设计工作中最为繁杂的工作之一。目前电厂设计都使用电缆敷设软件(如Shaw Cable Manager系统，简称SCM)来实现电缆路径的自动计算和电缆路径清册文件的输出，能够部分替代相关人力。
实际上，电缆设计工作更多的环节还是需要人工来完成，如在桥架与设备拓扑图设计、电缆复核、电缆手工设计等情况中，设计人员需要手工制作大量表单，并频繁对大量数据进行检索和确认，大大增加了工作人员的时间和精力成本。同时由于缺少可视化平台，在这些抽象的数据处理过程中，难以避免错误产生。目前在核电站的设计系统平台(如Intergraph的PDS系统)中，可以提供电厂的设计数据查看，但其界面和查询功能均难以满足电缆设计对跨系统数据的需求，并且也无法提供对电缆信息的可视化呈现。因此需要开发一个可视化的电缆辅助设计系统，基于三维图形化呈现，在统一的平台上将电缆设计工作所需的各类模型和数据整合在一个用户界面中，提高电缆设计人员的工作效率和准确性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统。
核电厂可视化电缆辅助设计的系统包括：
几何模型转换解析模块，其经配置以实现对原始设计三维模型的解析，以满足后续功能模块的使用需求，是整个系统三维化图形界面的基础，并形成了独立的三维模型库，实现三维模型库管理功能模块；及
属性数据库管理模块和电缆数据库管理模块，其各自经配置以分别实现从多系统来源获取的电缆设计必需的各类属性数据库和电缆信息数据库的维护和管理，是整个系统后台数据组成部分。
优选地，还包括物项查询定位模块、桥架分级配置与筛选模块和电缆路径可视化模块，三者经配置以共同组成了系统的主要用户功能。
优选地，还包括多项目版本控制管理模块，经配置以实现的是系统面向不同电厂项目，对于版本控制等需求的配置管理。
优选地，采用客户端服务器端架构。
优选地，各模块功能分配在不同的处理服务器上，用户通过客户端操作三维界面获取后台数据。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，能够为电缆设计各个工作环节提供集三维模型和多种数据为一体的辅助设计工具，在项目实践中显著地提高了电缆设计工作人员的工作效率，并降低出错率。
附图说明
图1为本发明提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统的模块组成示意图。
图2为本发明提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统的装置结构示意图。
图3为本发明提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统的架构图。
图4为模型及数据重组原理图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，核电厂可视化电缆辅助设计的系统基于统一的设计模型，实现多种数据源的集成，通过对几何模型的解析转换和各类数据的梳理重组，满足电缆设计工作中对多源数据获取和图形化呈现的需求，从而使电缆设计工作简化并减少出错率，包括：几何模型转换解析模块，其经配置以实现对原始设计三维模型的解析，以满足后续功能模块的使用需求，是整个系统三维化图形界面的基础，并形成了独立的三维模型库，实现三维模型库管理功能模块；及属性数据库管理模块和电缆数据库管理模块，其各自经配置以分别实现从多系统来源获取的电缆设计必需的各类属性数据库和电缆信息数据库的维护和管理，是整个系统后台数据组成部分。核电厂可视化电缆辅助设计的系统还包括物项查询定位模块、桥架分级配置与筛选模块和电缆路径可视化模块，三者经配置以共同组成了系统的主要用户功能。核电厂可视化电缆辅助设计的系统还包括多项目版本控制管理模块，经配置以实现的是系统面向不同电厂项目，对于版本控制等需求的配置管理。采用客户端服务器端架构。各模块功能分配在不同的处理服务器上，用户通过客户端操作三维界面获取后台数据。
首先，需要处理从各个系统获取的各类数据，如图3所示，目前主要的模型和数据来源于PDS设计系统和SCM数据系统。这些模型和数据由于形式多样，且缺乏有序的关联，不能满足上层的功能开发需求，需要进行合理的梳理并有序地存放。具体的模型和数据处理方式如图4所示，其中三维模型和模型的设计属性从PDS系统获取，电缆设计属性从SCM系统获取。PDS系统的设计数据，一部分存放于后台数据库中，可以直接以数据库的形式获取，另一部分设计数据信息存在于dgn格式的文件中，该类文件中包含了模型的几何信息和模型的部分属性信息。从PDS系统中直接将dgn文件导出的话，形成其它非dgn格式文件才可以进入新的三维软件环境中，但是这类文件在导出的同时，丢失了所有的属性数据和模型之间的层级关系，所表现出来的是无名无序的几何图形，无法利用。在图形解析环节，本发明针对dgn文件进行基本图形元素层面上的梳理，通过对图元添加特殊标记形成新的文件格式，并在几何模型库里将图形元素以标记命名进行有序存储，同时将dgn文件中的属性数据提取，以模型编号为主键形成属性数据库。对于SCM系统，可以从它的后台数据库中获取电缆信息数据库。如图2所示，上述模型数据库、属性数据库和电缆数据库由不同的服务器工作站进行处理。
如图3所示，本发明提供了三维应用程序界面客户端来满足用户功能实现。主要分为多系统数据源收集、数据梳理与重组和功能定制开发三个级别。三维窗口中载入了模型库中的相关几何模型，用户通过对三维窗口中模型的操作和菜单及控件来获取后台信息。对于物项查询定位功能，当用户点击三维窗口中的某一模型时，系统读取该模型的标识号，并在模型数据库中查询到对应的模型编号，将该模型的编号和该编号在属性数据库中对应的属性反馈到用户界面；当用户在界面上输入了物项编号时，系统通过编号在模型数据库中查询到编号所对应的标识号，将标识号所对应的模型在三维窗口中进行高亮，从而快速准确地实现物项查询定位功能。
在桥架分级与筛选上，通过对桥架模型添加颜色编码来实现。核电厂中的桥架根据序列和类型可以形成多达几十种分类，本系统制定了桥架分类颜色编码表。在三维模型库中，对于每个桥架模型，通过编号读取对应的所有几何模型和所属分类，在三维窗口中为模型赋予对应分类的颜色编码属性，从而实现全部桥架的颜色分级可视化。当桥架分类颜色编码表发生配置变动，系统提供了批处理程序来完成所有桥架模型的颜色重新设置。由于三维桥架模型被附加了颜色编码属性，当用户根据序列和类型进行分类的组合筛选时，系统可以根据颜色编码来实现筛选功能。
在电缆路径可视化功能的实现上，系统首先接收到用户界面上输入的电缆编号，通过电缆数据库查询到电缆节点组成，这包括了所有的贯穿件和桥架，再通过这些节点的编号，在几何模型库中查询到对应的标识号，可以定位到对应的三维模型，从而将组成电缆路径的所有节点模型在三维窗口中高亮显示。对于用户直接输入的以起终点设备、经过的贯穿件桥架等模型编号组成的电缆路径，也可以通过同样的方式可视化出来。
系统对于多项目版本控制管理由系统配置管理服务器实现。如图2所示，用户在客户端上登录系统，首先选择进入的项目，配置管理服务器为客户端分配该项目对应的模型库和数据库入口，客户端根据入口访问模型库服务器，下载三维模型，并根据用户的操作需求访问对应的属性数据库和电缆数据库。当项目的版本发生变化时，模型库服务器、数据数据库服务器和电缆数据库服务器也会进行相应的数据更新，并提交给配置管理服务器。
能够满足以下功能：
1)模型可视化：能够呈现相关项目的多厂房的三维模型，包括但不限于电缆设计相关的结构、设备和桥架等，并提供浏览查看和剖切功能，设置各类模型的显隐与透明度。
2)数据可查性：满足电缆设计过程中对各种模型设计属性、电缆属性及路径等信息的获取，保障各类数据库的维护。
3)可操作性：对电缆设计过程中的常用操作进行梳理固化和定制开发，实现操作的自动化和快捷化；
4)通用性：本发明应满足不同核电厂项目应用，并实现版本控制管理。
与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：
1、本实施例提供的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，能够为电缆设计各个工作环节提供集三维模型和多种数据为一体的辅助设计工具，在项目实践中显著地提高了电缆设计工作人员的工作效率，并降低出错率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其特征在于，包括：
几何模型转换解析模块，其经配置以实现对原始设计三维模型的解析，以满足后续功能模块的使用需求，是整个系统三维化图形界面的基础，并形成了独立的三维模型库，实现三维模型库管理功能模块；及
属性数据库管理模块和电缆数据库管理模块，其各自经配置以分别实现从多系统来源获取的电缆设计必需的各类属性数据库和电缆信息数据库的维护和管理，是整个系统后台数据组成部分。
2.根据权利要求1所述的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其特征在于，还包括物项查询定位模块、桥架分级配置与筛选模块和电缆路径可视化模块，三者经配置以共同组成了系统的主要用户功能。
3.根据权利要求1所述的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其特征在于，还包括多项目版本控制管理模块，经配置以实现的是系统面向不同电厂项目，对于版本控制等需求的配置管理。
4.根据权利要求1所述的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其特征在于，采用客户端服务器端架构。
5.根据权利要求1所述的核电厂可视化电缆辅助设计的系统，其特征在于，各模块功能分配在不同的处理服务器上，用户通过客户端操作三维界面获取后台数据。
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