JP2012068047A - Three-dimensional cad model creation system and creation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種プラント機器からなるプラントの3次元CADモデルの作成システム及び作成方法に関する。 The present invention relates to a creation system and creation method for a three-dimensional CAD model of a plant composed of various plant devices.
各種プラント、例えば、原子力プラントは、加熱冷却機器、配管、弁、ポンプ、サポート等の各種プラント機器を有し、それらのプラント機器が相互に接続されプラントを構成している。 Various plants, for example, nuclear power plants, have various plant equipment such as heating / cooling equipment, piping, valves, pumps, and supports, and these plant equipments are connected to each other to constitute a plant.
このようなプラントを設計する際、複数のプラント機器の配置設計は、各プラント機器の設計情報をもとに、3次元CAD作成システムにより3次元CADモデルを作成することによりおこなわれている。 When designing such a plant, the layout design of a plurality of plant devices is performed by creating a three-dimensional CAD model by a three-dimensional CAD creation system based on design information of each plant device.
一方、これらのプラント機器を現場に設置した後、3次元計測装置により設置されたプラント機器を計測し、プラント機器の設置状況を確認することがおこなわれている。その際、設計時の3次元CADモデルが3次元計測装置により計測されたプラント機器の位置情報と異なる場合は、設計時の3次元CADモデルを修正することもおこなわれている(特許文献1)。 On the other hand, after these plant devices are installed on site, the plant devices installed by a three-dimensional measuring device are measured to check the installation status of the plant devices. At that time, when the 3D CAD model at the time of design is different from the position information of the plant equipment measured by the 3D measuring device, the 3D CAD model at the time of design is also corrected (Patent Document 1). .
この実測3次元位置データにより修正された3次元CADモデルは、プラント改造検討時に周囲の構造物と計画中の構造物との干渉チェック、搬出入ルートの確認に利用可能であり、プラント改造計画の一助となっている。 The 3D CAD model corrected by the measured 3D position data can be used to check the interference between surrounding structures and the planned structure and to check the loading / unloading route when considering plant remodeling. It has helped.
ところで、各種プラント機器は、それぞれ内径、肉厚等の内部構造データ及び材質データ等の設計仕様データを有している。プラントの改造、改修計画時には、3次元CADデータとともにこれらの設計仕様データが必要となるが、設計仕様データは、別途、当該機器の設計仕様書や設計図面から取得しなければならず、改造、改修計画作成の作業効率が悪いものとなっていた。 By the way, each plant equipment has internal structure data such as inner diameter and wall thickness, and design specification data such as material data. These design specification data are required along with 3D CAD data when remodeling or refurbishing the plant. However, the design specification data must be obtained separately from the design specifications and design drawings of the equipment. The work efficiency of renovation plan creation was poor.
また、従来の設計3次元CADモデルを実測3次元データで修正する手法は、膨大な演算処理を必要とするもので、コンピュータの負担が大きく、作業時間も長期化するという課題があった。 In addition, the conventional method of correcting the designed three-dimensional CAD model with the actually measured three-dimensional data requires enormous calculation processing, and has a problem that the burden on the computer is large and the working time is prolonged.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、各種プラント機器の設計仕様データを自動的に取得することができるとともに、そのデータを利用して設計3次元CADモデルを簡便に修正することが可能な3次元CADモデル作成システム及び作成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can automatically acquire design specification data of various plant equipments and easily correct a design three-dimensional CAD model using the data. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional CAD model creation system and creation method that can be used.
上記課題を解決するため、本発明の3次元CADモデル作成システムは、各種プラント機器の各々に取り付けられ設計仕様データを記録した設計仕様タグと、前記設計仕様タグを含む前記各種プラント機器を3次元計測する3次元計測装置と、前記3次元計測装置で得られた3次元データを格納する3次元データサーバと、前記3次元データから前記設計仕様タグの3次元位置データと設計仕様データを読み取る設計仕様タグ読取部と、前記プラント機器の設計3次元CADモデルを格納した設計3次元CADモデル格納部と、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器を検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける検索部と、前記設計3次元CADモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの3次元位置データに基づいて前記設計3次元CADモデルを修正する3次元CADモデル作成合成部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a three-dimensional CAD model creation system according to the present invention includes a design specification tag attached to each of various plant devices and recording design specification data, and the three-dimensional plant device including the design specification tag. A 3D measuring device for measurement, a 3D data server for storing 3D data obtained by the 3D measuring device, and a design for reading 3D position data and design specification data of the design specification tag from the 3D data A specification tag reading unit, a design 3D CAD model storage unit storing a design 3D CAD model of the plant device, a plant device corresponding to the 3D position data of the design specification tag, and each design specification tag A search unit for associating each plant device, and adding design specification data to the design 3D CAD model, and the design specification A three-dimensional CAD model creating / synthesizing unit that corrects the design three-dimensional CAD model based on the three-dimensional position data of the design specification tag when the position data of the plant equipment corresponding to the three-dimensional position data is different. It is characterized by that.
また、本発明の3次元CADモデル作成方法は、設計仕様タグが取り付けられた各種プラント機器を3次元計測装置により計測し、3次元データを得る工程と、前記3次元データから前記設計仕様タグの3次元位置データと設計仕様データを読み取る工程と、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器を設計3次元CADモデルから検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける工程と、前記設計3次元CADモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの3次元位置データに基づいて前記設計3次元CADモデルを修正する工程とを有することを特徴とする。 Further, the 3D CAD model creation method of the present invention includes a step of measuring various plant devices to which a design specification tag is attached with a 3D measuring device to obtain 3D data, and the design specification tag from the 3D data. A step of reading three-dimensional position data and design specification data; a step of searching for a plant device corresponding to the three-dimensional position data of the design specification tag from the design three-dimensional CAD model, and associating each design specification tag with each plant device; When design specification data is added to the design three-dimensional CAD model and the position data of the plant equipment corresponding to the three-dimensional position data of the design specification tag is different, the design specification tag is based on the three-dimensional position data of the design specification tag. And a step of correcting the design three-dimensional CAD model.
本発明によれば、各種プラント機器の設計仕様データを自動的に得ることができるとともに、設計3次元CADモデルを簡便に修正することができる。 According to the present invention, design specification data of various plant devices can be automatically obtained, and a design three-dimensional CAD model can be easily corrected.
以下、本発明に係る3次元CADモデル作成システム及び作成方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of a three-dimensional CAD model creation system and creation method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、現場に設置された各種プラント機器1−1〜1−n(例えば、加熱冷却機器、配管、ポンプ、弁、サポート、等)を3次元計測装置3で計測する際の模式図である。これらのプラント機器を設置する際は、まず、それぞれの設計情報をもとに図4に示すような設計3次元CADモデルを作成して他の機器との接続状況、配置構成等を確認し、それにしたがい据え付け設置される。
[First Embodiment]
(Constitution)
FIG. 1 is a schematic diagram when measuring various plant equipment 1-1 to 1-n (for example, heating / cooling equipment, piping, pumps, valves, supports, etc.) installed on site with a three-
本実施形態では各プラント機器1−1〜1−nの表面にそれぞれ当該プラント機器の設計仕様タグ2−1〜2−nが取り付けられている。例えば、プラント機器が配管の場合、設計仕様タグには、配管ラインナンバ、各種寸法、肉厚、材質、等の設計仕様データが記録されている。設計仕様タグ2−1〜2−nは、原子力プラントの建設時又は原子力プラントの改造工事前に取り付けられ、例えば、QRコード(登録商標)などのマトリックス型2次元コードのタグが用いられる。 In the present embodiment, design specification tags 2-1 to 2-n of the plant equipment are attached to the surfaces of the plant equipment 1-1 to 1-n, respectively. For example, when the plant equipment is piping, design specification data such as piping line number, various dimensions, thickness, material, etc. are recorded in the design specification tag. The design specification tags 2-1 to 2-n are attached at the time of construction of the nuclear power plant or before the remodeling work of the nuclear power plant, and for example, a matrix type two-dimensional code tag such as a QR code (registered trademark) is used.
(作用)
図2を用いて、本実施形態の3次元CADモデル作成システムの作成フローを説明する。
設計仕様タグ2−1〜2−nが取り付けられた各種プラント機器1−1〜1−nの設置状況を例えばレーザ光を用いた3次元計測装置3により計測し、得られた実測3次元データを3次元データサーバ4に保存する。
(Function)
The creation flow of the three-dimensional CAD model creation system of this embodiment will be described with reference to FIG.
Measured three-dimensional data obtained by measuring the installation status of the various plant devices 1-1 to 1-n to which the design specification tags 2-1 to 2-n are attached, for example, with the three-
設計仕様タグ読取部5は、3次元データサーバ4に格納された実測3次元データから設計仕様タグ2−1〜2−nの3次元位置データと設計仕様データを読み取る。
一方、設計3次元CADモデル格納部6には、各種プラント機器のそれぞれの設計情報をもとに作成した設計3次元CADモデル(図4)が格納されている。
The design specification
On the other hand, the design 3D CAD
次に、比較部7において設計3次元CADモデルから設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器を検索し、設計3次元CADモデルにおけるプラント機器1−1〜1−nと設計仕様タグ2−1〜2−nとの対応付けをおこなう。
Next, the
3次元CADモデル作成合成部8では、設計3次元CADモデルにおける各プラント機器に対し、対応する設計仕様タグ2−1〜2−nに記録された設計仕様データを付加するとともに、必要に応じて設計3次元CADモデルの修正をおこなう。
The three-dimensional CAD model creation /
設計3次元CADモデルの修正は、ある設計仕様タグの実測3次元位置データが、対応するプラント機器の設計3次元CADモデルに基づく位置データと相違する場合に、設計3次元CADモデルを、設計仕様タグの実測3次元位置データに合致するように修正する。その際、設計仕様タグの実測3次元位置データ以外に、近傍の実測3次元位置データを適宜用いてもよい。 The design 3D CAD model is modified when the measured 3D position data of a certain design specification tag is different from the position data based on the design 3D CAD model of the corresponding plant device. Correction is made so as to match the measured three-dimensional position data of the tag. At this time, in addition to the actually measured 3D position data of the design specification tag, nearby measured 3D position data may be used as appropriate.
(効果)
本第1の実施形態によれば、各種プラント機器の設計仕様データを設計仕様タグにより自動的に取得するとともに、設計仕様タグの3次元位置データを利用して設計3次元CADモデルを簡便に修正することが可能なる。また、この設計仕様データ及び修正された3次元CADモデルを用いることにより、プラント改造検討時に周囲の構造物と計画中の構造物との干渉チェック、搬出入ルートの確認を容易におこなうことができるので、信頼性の高いプラント改造計画を効率よく作成することができる。
(effect)
According to the first embodiment, design specification data of various plant devices is automatically acquired using a design specification tag, and a design 3D CAD model is easily modified using the 3D position data of the design specification tag. It becomes possible to do. In addition, by using this design specification data and the modified 3D CAD model, it is possible to easily check the interference between the surrounding structure and the planned structure and confirm the loading / unloading route when remodeling the plant. Therefore, a highly reliable plant remodeling plan can be created efficiently.
[第2の実施形態]
本第2の実施形態では、図3に示すように、第1の実施形態の3次元CADモデル作成システムに設計仕様データ検索部9を追加する。設計仕様データ検索部9は、設計仕様タグ読取部5に保存されている設計仕様データを検索する機能を有し、検索条件と一致する設計仕様データに対応するタグ2−1〜2−nの3次元位置データを検索する。これにより設計仕様情報を条件として、対応するプラント機器の3次元位置データを検索可能とする。
本第2の実施形態によれば、設計仕様情報を条件として、対応するプラント機器の3次元位置データを簡便に検索することが可能となる。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, a design specification data search unit 9 is added to the three-dimensional CAD model creation system of the first embodiment. The design specification data search unit 9 has a function of searching for design specification data stored in the design specification
According to the second embodiment, it is possible to easily search for the three-dimensional position data of the corresponding plant equipment on the condition of the design specification information.
1−1〜1−n…プラント機器、2−1〜2−n…設計仕様タグ、3…3次元計測装置、4…3次元データサーバ、5…設計仕様タグ読取部、6…3次元CADモデル格納部、
7…検索部、8…3次元CADモデル作成合成部、9…設計仕様データ検索部。
1-1 to 1-n: Plant equipment, 2-1 to 2-n: Design specification tag, 3 ... Three-dimensional measuring device, 4 ... Three-dimensional data server, 5 ... Design specification tag reading unit, 6 ... Three-dimensional CAD Model storage,
7... Retrieval unit, 8... 3D CAD model creation / synthesis unit, 9.
Claims (3)
前記設計仕様タグを含む前記各種プラント機器を3次元計測する3次元計測装置と、
前記3次元計測装置で得られた3次元データを格納する3次元データサーバと、
前記3次元データから前記設計仕様タグの3次元位置データと設計仕様データを読み取る設計仕様タグ読取部と、
前記プラント機器の設計3次元CADモデルを格納した設計3次元CADモデル格納部と、
前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器を検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける検索部と、
前記設計3次元CADモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの3次元位置データに基づいて前記設計3次元CADモデルを修正する3次元CADモデル作成合成部と、を有することを特徴とする3次元CADモデル作成システム。 Design specification tags attached to each of the various plant equipment and recording design specification data,
A three-dimensional measuring device that three-dimensionally measures the various plant equipment including the design specification tag;
A three-dimensional data server for storing three-dimensional data obtained by the three-dimensional measuring device;
A design specification tag reading unit that reads the three-dimensional position data and design specification data of the design specification tag from the three-dimensional data;
A design 3D CAD model storage unit storing a design 3D CAD model of the plant equipment;
A search unit for searching for plant equipment corresponding to the three-dimensional position data of the design specification tag, and associating each design specification tag with each plant equipment;
When design specification data is added to the design 3D CAD model and the position data of the plant equipment corresponding to the 3D position data of the design specification tag is different, the design is based on the 3D position data of the design specification tag. A three-dimensional CAD model creation system comprising: a three-dimensional CAD model creation / synthesis unit for correcting a three-dimensional CAD model.
前記3次元データから前記設計仕様タグの3次元位置データと設計仕様データを読み取る工程と、
前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器を設計3次元CADモデルから検索し、各設計仕様タグと各プラント機器を対応づける工程と、
前記設計3次元CADモデルに設計仕様データを付加するとともに、前記設計仕様タグの3次元位置データに対応するプラント機器の位置データが異なる場合、当該設計仕様タグの3次元位置データに基づいて前記設計3次元CADモデルを修正する工程とを有することを特徴とする3次元CADモデル作成方法。 Measuring various plant equipment with design specification tags with a three-dimensional measuring device to obtain three-dimensional data;
Reading three-dimensional position data and design specification data of the design specification tag from the three-dimensional data;
Searching for a plant device corresponding to the three-dimensional position data of the design specification tag from the design three-dimensional CAD model, and associating each design specification tag with each plant device;
When design specification data is added to the design 3D CAD model and the position data of the plant equipment corresponding to the 3D position data of the design specification tag is different, the design is based on the 3D position data of the design specification tag. And a step of correcting the three-dimensional CAD model.
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