水利工程3d数字化解决方案

1、达索系统水利水电工程三维协同设计处理方案成都希盟-第1页 伴随当代产品开发技术向数字化、智能化、集成化和知识化方向发展，水电工程现有二维CAD技术、产品管理技术、设计资源管理技术、知识管理方法等正面着巨大挑战，造成现有工具级CAD技术存在以下问题： 智能化程度低，只是发挥着电子图板作用； 信息分散，不能实现信息集成和有效共享； 知识管理和表示适应能力差 不具备关联和协同能力 缺乏基于知识产品设计环境第2页3三维设计CATIAVPMMATRIX1协同管理项目管理PLM 达索PLM三维协同设计方案第3页 达索PLM三维协同设计方案特点 多专业在线协同设计环境 唯一数据源 先进骨架设计思想 高效参数

2、化关联设计 强大模板变形技术 丰富机电自适应设备库 直观关联关系管理 多公布平台交互式浏览审查第4页2水电项目各阶段多专业三维设计3大型工程协同设计管理5轻量化设计结果应用6企业开发定制7成勘应用结果8应用规划提议1水电工程三维设计及达索支持第5页水电工程三维设计及达索支持第6页DASSAULT SYSTEMES - Page -三维可视化专业三维设计三维协同设计只能提供设计人员直观设计环境不能对设计本身带来多少价值能满足专业内部设计要求辅助设计人员完成专业工作但缺乏专业间协作能力在满足专业内部设计环境下，实现基于同一平台专业协作，真正到达多专业协同设计水电工程三维设计阶段第7页点云（x,y,

3、z）激光测量DTM三角网等高线 正射影象+地形等高线 照片正射影象(坐标纠正并带xyz) 流域规划+水资源 水保环境保护 交通公路工程地质 厂房及机电设计枢纽及结构设计 施工 设计 工程量计算及概预算水电工程三维协同设计总体处理方案第8页骨架设计、参数化设计、关联设计及标准模板技术是三维协同设计技术基础和精华，基于统一三维CAD平台是多专业开展三维协同设计物质基础。 不一样专业或不一样部位设计产品之间能够实现关联，这是协同设计技术基础。 在关联设计环境下，上某专业产品改变能够马上为下游专业所知道，或三维模型改变后，二维设计图纸能够提出修改警告并自动完成修改。第9页（1) 骨架包含了整个工程关键

4、定位，如坝轴线、厂房轴线等，是整个工程枢纽布置基准；(2) 骨架定义各个建筑物间相关主要尺寸，如机组之间间距；(3) 骨架是多专业协同基础，经过定义骨架，从模型上为专业间做好了准备；(4) 关联设计则定义了不一样三维模型之间关系和约束，一旦条件改变，会自动通知和更新；第10页依据枢纽布置，建立工程总体驱动骨架模型，包含坝轴线、大坝圆点、厂房轴线、导流洞轴线等，作为多专业三维协同设计基准骨架设计本身而下建立工程级控制点线第11页依靠工程总体驱动骨架，开展各专业三维设计，并建立模型之间关联骨架设计基于、参考骨架开展设计第12页利用骨架驱动相互关联三维模型修改第13页土石坝骨架设计案例土石坝控制线面

5、坝轴线左右岸坝肩控制面大坝经典断面灌浆廊道中心线第14页地下厂房骨架案例1）二维出图第15页V5 R17V5 R18SP1V5 R18 SP2V5 R18 SP3V5 R18 SP4V5 R19 SP1V5 R19 SP2V5 R19 SP3V5 R19 SP4V5 R20 达索对水利水电设计三维处理方案支持资料数据输入接口地质构建与编辑功效其它地质软件数据交换支持（GOCAD）水工与地质布尔运算功效等高线图、地质平、剖面图、多专业综合出图功效第16页水电项目各阶段多专业三维设计第17页电站设计规划阶段可研阶段初设阶段技施阶段（1）项目提议书 （1）细化建筑物；（2）确定工程量（3）提出项目预

6、算（1）施工图设计（2）施工组织设计（1）搜集资料；（2）明确要求；（3）提出方案；（4）筛选方案；（5）选定方案；设计阶段主要工作CATIA参加（1）细化建筑物；（2）确定工程量（1）提出方案；（2）筛选方案；（3）选定方案；（1）施工图设计（2）施工仿真第18页一、预可研/可研阶段CATIA/VPM协同设计平台能够满足以下专业科研阶段设计要求，快速进行多方案比较，提升设计效率。第19页一、预可研/可研阶段地形地质专业：1.已经有地质资料搜集2.实际勘测3.数据整理4.数据分析5.经典剖面CATIA 辅助：1.数据导入（地形、钻孔、平洞、产状、地质平面信息，已经有地质剖面信息）2.3D地质模

7、型（地形、覆盖层、地层、断层、风化卸荷、溶洞、岩级）3.数据分析（实时剖面检测，剖面图对比）第20页CATIA 辅助1.数据导入:AUTOCADCATIA地形AUTOCADCATIA地质剖面信息AUTOCADCATIA地质平面信息地质AUTOCADCATIA地质产状信息AUTOCADCATIA地质钻孔信息第21页CATIA 辅助2.三维地质模型:地质钻孔信息第22页CATIA 辅助3.数据分析:第23页一、预可研/可研阶段坝工专业：1.资料搜集2.大坝布置3.泄洪消能设计4.坝体设计5.坝体工程分析6.基础开挖设计7.工程量统计CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D坝工模型调

8、用（坝体、水垫塘、消力池）3.3D开挖面建立（依据3D地质信息设计）4.工程量初算（浇筑、开挖）5.结构分析、简化地震响应分析第24页CATIA 辅助1.地质数据引用:依据地质数据，确定坝轴线位置第25页CATIA 辅助1.地质数据引用:坝址区地质剖面实时分析第26页CATIA 辅助2.三维坝工模型调用:方案控制信息坝体模板库+实际工程坝体模型第27页CATIA 辅助3.三维开挖面建立:依据地质信息建立开挖面第28页CATIA 辅助4.工程量初算:坝体浇筑量坝区开挖量第29页CATIA 辅助4.工程量初算:第30页一、预可研/可研阶段厂房专业：1.资料搜集2.厂房相关建筑物布置3.厂房建筑物形

9、式选择4.厂房建筑物结构设计5.厂房开挖设计7.工程量计算8.工程分析CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D厂房模型调用（进水系统、发电系统、尾水系统）3.3D开挖面建立（依据3D地质信息设计）4.工程量初算（浇筑、开挖）5.结构分析第31页CATIA 辅助1.地质数据引用:依据地形地质，确定厂房专业主要建筑物位置第32页CATIA 辅助2.三维厂房模型调用:主要建筑物调入：依据建筑物位置生成输水管道：经过知识工程模块文档模板功效，能够快速调入各建筑物，而且依据建筑物位置自动生成引水管道及尾水管道第33页CATIA 辅助3.三维开挖面建立:纵剖切面开挖轮廓默认情况下，每一级边

10、坡及马道尺寸由参数控制，若其中某级马道或边坡与其它级尺寸不一样，需将该约束删除，重新进行标注第34页CATIA 辅助3.三维开挖面建立:底部轮廓进入草图进行底部轮廓尺寸调整同侧引导线可进行替换第35页CATIA 辅助3.三维开挖面建立:依据地质信息建立开挖面第36页CATIA 辅助4.工程量初算:坝体浇筑量坝区开挖量第37页一、预可研/可研阶段导流专业：1.资料搜集2.导流建筑物布置3.导流建筑物结构设计5.导流开挖设计7.工程量计算8.工程分析CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D导流模型（导流洞、导流明渠、围堰）3.3D开挖面建立（依据3D地质信息设计）4.工程量初算（浇

11、筑、开挖）5.结构分析第38页CATIA 辅助1.地质数据引用:依据地形地质，建立导流洞控制点及轴线第39页CATIA 辅助2.三维导流模型:骨架替换能够调整控制点或轴线，更改导流建筑物布置位置替换模型骨架能够实现左右岸导流变换，以及各种方案布置第40页CATIA 辅助3.三维开挖面建立:依据地质信息建立开挖面第41页CATIA 辅助4.工程量详细计算:浇筑工程量计算开挖工程量计算第42页一、预可研/可研阶段机电专业：1.资料搜集2.发电机组选型3.机组安装高程CATIA 辅助：发电机组模型调用（机电设备库选取）第43页预可研/可研阶段总结：1. 方案提出 多方案快速布置2.方案比较 3D可视

12、化地质条件 准确工程量 为工程分析提供模型3.方案选定 对选定方案快速出汇报 第44页1. 方案提出1.可视化设计各种地质信息齐全、直观，有效提升质量SIMU-tech- Date Page第45页1. 方案提出2.骨架设计模板化调用大大降低重复设计SIMU-tech- Date Page第46页1. 方案提出2.骨架设计模板化调用大大降低重复设计SIMU-tech- Date Page方案2方案1第47页1. 方案提出2.骨架设计模板化调用大大降低重复设计SIMU-tech- Date Page更新后第48页1. 方案提出3.关联设计利用参数调整方案，方便快捷SIMU-tech- Date

13、Page第49页2.方案比较多方案集成同一模型，直观方便进行比较SIMU-tech- Date Page第50页二、初设阶段CATIA/VPM协同设计平台能够满足以下专业初设阶段设计要求，快速进行结构参数化细化设计，快速准确统计工程量。第51页二、初设阶段地形地质专业：1.依据选定方案深入勘测2.勘测数据整理3.数据分析修改4.经典剖面CATIA 辅助：1.新增数据导入（地形、钻孔、平洞、产状、地质平面信息，已经有地质剖面信息）2.3D地质模型关联修改（地形、覆盖层、地层、断层、风化卸荷、溶洞、岩级）3.数据分析（实时剖面检测，剖面图对比）第52页CATIA 辅助1.新增数据导入:新勘测地形数

14、据CATIA地形地质剖面新数据CATIA地质剖面信息地质平面新数据CATIA地质平面信息地质地质产状新数据CATIA地质产状信息新地质钻孔数据CATIA地质钻孔信息第53页CATIA 辅助2.三维地质模型关联修改:参数修改增加数据产状修改地层修改第54页CATIA 辅助3.数据分析:第55页二、初设阶段坝工专业：1.选定方案资料深入搜集2.选定方案大坝详细布置3.泄洪消能细化设计4.坝体细部设计5.坝体工程分析6.基础开挖设计7.工程量统计CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D坝工模型细化修改（坝体、水垫塘、消力池）3.3D开挖面调整（依据3D地质信息设计）4.工程量详细计算

15、（浇筑、开挖）5.结构分析第56页CATIA 辅助1.地质模型引用:3D地质模型3D坝体模型3D坝体与地质体结合模型第57页CATIA 辅助2.三维坝工模型细化修改:大坝拱圈曲线大坝基本体型闸墩及孔口模型大坝整体模型大坝廊道布置大坝及水垫塘模型第58页坝工专业模板化设计能够大大提升设计效率CATIA 建立模型数据能够提升为模板；专业设计模板能够作为企业知识库积累和重用。第59页CATIA 辅助3.三维开挖面调整:开挖面调整前开挖面调整后第60页CATIA 辅助4.工程量详细计算:浇筑工程量计算开挖工程量计算第61页CATIA 辅助5.结构分析:CATIA本身分析模型导出其它软件分析第62页二、

16、初设阶段厂房专业：1.资料深入搜集2.与机电专业协同3.厂房相关建筑物详细布置4.厂房建筑物结构细化设计5.厂房开挖细化设计6.工程量计算7.工程分析CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D厂房模型细化（进水系统、发电系统、尾水系统）3.3D厂房开挖调整（依据3D地质信息设计）4.工程量详细计算（浇筑、开挖）5.结构分析第63页CATIA 辅助1.地质模型引用:3D地质模型3D厂房模型3D厂房与地质体结合模型第64页厂房专业第65页CATIA 辅助2.三维厂房模型细化修改:进水塔细化模型压力钢管细化模型主厂房细化模型副厂房、安装间、调压井尾水洞及闸室第66页CATIA 辅助3.

17、三维厂房开挖调整:开挖面调整前开挖面调整后第67页CATIA 辅助4.工程量详细计算:+第68页二、初设阶段导流专业：1.资料搜集2.导流建筑物详细布置3.导流建筑物结构细化设计5.导流开挖细化设计7.工程量计算8.工程分析CATIA 辅助：1.地质数据引用（地形，地质）2.3D导流模型细化（导流洞、导流明渠、围堰）3.3D开挖调整（依据3D地质信息设计）4.工程量详细计算（浇筑、开挖）5.结构分析第69页CATIA 辅助1.地质模型引用:3D地质模型3D导流模型3D厂房与地质体结合模型第70页CATIA 辅助2.三维导流模型细化修改:进口细化模型堵头细化模型出口细化模型导流整体模型围堰模型第

18、71页施工导流专业示例模板建模普通建模心墙堆石坝模型 0.5小时 8小时 地下厂房模型2小时40小时导流洞模型0.5小时 10小时 第72页CATIA 辅助3.三维导流开挖调整:开挖面调整前开挖面调整后第73页CATIA 辅助4.工程量详细计算:浇筑工程量计算开挖工程量计算第74页二、初设阶段机电专业：1. 资料搜集2. 机电设计（金结、水机、电气、暖通） 设备选型 主要设备布置3.提交水工机电相关尺寸CATIA 辅助：1.3D机电设备选取（机电设备、管路、管路附件等）2.依据原理图进行机电布置（与水工专业协同）第75页CATIA 辅助1.三维机电设备选取:第76页建立机电专业标准库零件包含控

19、制参数、规则、几何图形、设计表、属性信息等内容机电专业第77页更改管路规格，管路零件自动更新DN100DN150更改管路规格同心异径管更改零件参数偏心异径管参数控制模型机电专业第78页CATIA 辅助2.依据原理图进行机电布置:第79页CATIA 辅助2.依据原理图进行机电布置:第80页整体案例第81页初设阶段枢纽布置图第82页引水管道剖切图第83页三、技施阶段CATIA/VPM协同设计平台能够基本满足以下专业技施阶段设计要求，细化专业设计，生成部分工程图，利用虚拟仿真技术优化施工方案。第84页技施阶段-基础处理 溪洛渡坝基处理 锦屏坝基处理 锦屏厂房支护处理第85页技施阶段-水工专业第86页

20、技施阶段-机电布置第87页水工结构工程量统计直接基于三维设计模型工程量计算提升了数据精度及统计效率第88页施工支护工程量统计模板化施工支护与统计，大大提升了设计精度和效率第89页机电设备统计直接基于三维设计数据机电设备统计提升了数据准确性及完整性第90页二维工程图模板与三维数据关联二维图模板，确保了图纸正确性与统一性，从而提升设计效率第91页实现在锦屏一级高拱坝分层分块施工图 15张技施阶段二维工程图第92页冲沙廊道工作闸门门叶总图图冲沙廊道工作闸门门槽总图金结二维图纸第93页水机二维图纸第94页二维工程图第95页三维出图耗人工时二维出图耗人工时结构线0.5小时3个小时或更多坐标表1小时(主要

21、是点号标注)2小时，轻易犯错工程量表0.5小时2小时标注6小时 弱项3小时辅助图示0.5小时0.5小时CATIA to AutoCad1小时累计9.5小时10.5小时三维模型前期准备8小时CATIA“三维设计、二维出图”模式与 AUTOCAD绘图工作量单耗对照表当前软件功效条件下，可节约工作量10%经过CATIA二维图自主开发，可节约工作量30%以上技施阶段二维工程图第96页大型工程协同设计管理第97页多专业协同平台全部设计都在同一个协同环境下进行，使设计者集中，在线协同工作；全部设计人员都面向是同一设计数据对象，设计数据存放在VPM服务器上；多专业协同设计第98页为何需要ENOVIA VPM

22、？统一多专业协同工作平台基于统一数据库和应用服务Drafting地形专业坝工专业枢纽专业机电专业厂房专业地质专业施工专业ENOVIA VPM协同平台知识工程&知识模板DMU割舍分析全部些人员面向统一工作平台全部设计数据都存放在企业服务器确保数据单源性、实时性快速构建3D设计环境防止孤岛数据，随时参考相关专业数据第99页在线设计异地协同过程可塑统一数据源成都工地北京ENOVIA VPM架构第100页DASSAULT SYSTEMES CONFIDENTIAL - Date Page101知识库在VPM集中管理，将零碎知识统一，使维护和共享更方便模板可是实现多分类，多层次在CATIA中直接调用知识

23、库 项目设计模板管理第101页DASSAULT SYSTEMES CONFIDENTIAL - Date Page102支持骨架驱动设计方法学设计元素引用更方便影响性分析图形化查看自己设计数据被那些人引用那些模型被修改会影响到自己设计数据图形化设计协同管理第102页DASSAULT SYSTEMES CONFIDENTIAL - Date Page1031.登录VPM系统2.选择项目3.选择自己设计数据和相关参考数据发送到CATIA4.设计修改5.设计保留到VPM6.VPM显示更新VPMVPMCATIAVPMVPMVPM协同设计流程第103页轻量化设计结果应用第104页COMPOSER 三维体

24、验交互式三维展示，有利于对设计意图展示与交流第105页施工流程确认预留空间确认预留尺寸确认设备清单列表COMPOSER 三维体验第106页动画展示爆炸图解剖面图解文字说明标注说明COMPOSER 三维体验第107页直接针对3D数据进行讨论分析与小组人员确认设计不需要CAD工作站交互式处理方案卓越大装配性能COMPOSER 三维体验第108页COMPOSER 三维体验动画展示操作过程操作流程确认与CATIA同时轻量化数据；基于OFFICE、WEB等平台交互式浏览；无偿无限用户浏览器。第109页地形贴图能够直接在地形模型上贴航拍图片第110页与GIS软件数据交换能够和SKYLINEARCGIS等G

25、IS软件进行数据交换第111页企业开发定制第112页企业知识移植软件平台提供两类二次开发平台：1.基于VBA宏命令开发能够完成批量化处理、命令集成等快速处理；当前已开发与其它软件数据处理、命令集成等功效；2.基于CAA集成开发能够完成命令定制、新功效开发、程序集成等高级功效；第113页成勘基于CATIA CAA拱坝综合变模计算开发第114页成勘基于CATIA CAA坝肩滑块稳定分析开发第115页成勘应用结果第116页四本规范规01数据管理与命名规则规02 几何模型设计技术要求规03 数据组织及骨架驱动规04 二维制图规范1技术指南不一样角色 不一样场景三维建模 二维出图 协同设计2专业作业指导

26、书地质专业水工及建筑物设备及管理布置33项目运行指导书4阶段工作流程分布职能划分技术、管理体系第117页37类 水工模版模版说明书余类 机电库模版库、机电库第118页 项目开启规范学习技术培训环境配置软件安装三维责任人CATIAV5R19SP2VPMV5R19SP2COMPOSER系统管理技术手册 技术手册 命名规范建模规范出图规范项目计划状态监控任务分配设计CATIAV5R19SP2VPMV5R19SP2COMPOSER技术手册 技术手册 命名规范建模规范出图规范三维设计二维出图电子出版物校对DMUV5R19SP2VPMV5R19SP2技术手册技术手册 命名规范出图规范设计校对审查DMUV5

27、R19SP2VPMV5R19SP2技术手册 技术手册 命名规范出图规范设计审查项目应用流程第119页地质第120页锦屏枢纽布置枢纽第121页伊朗巴哈蒂亚瑞:315m高拱坝10月10日各专业开始三维设计10月12日地质模型完成10月18日5大专业模型与开挖10月20日模型局部修改完善10月22日完成效果图10月27日完成Virtools视觉仿真17天在伊朗巴哈蒂亚瑞项目中推广应用第122页Composer第123页 （1）成都院三维协同设计系统已经从科研走入生产实践，在锦屏一级、伊朗伊朗巴赫蒂亚瑞等多个项目得到实际应用，取得了良好效果； （2）建立了三维协同设计流程、专业作业指导书，以及大量标准

28、模板、标准件及对应操作说明，为各专业深入应用奠定了良好基础。 （3）三维协同设计系统已与项目管理系统紧密结合起来，能够实现数据共享、流程统一，降低了今后整合工作量；第124页应用规划提议第125页 依据我院业务范围及三维设计应用现实状况，提议整个三维协同设计分三个阶段完成，详细以下：平台升级与推广应用制订规范、建立手册、完善系统系统处理方案定制与试用第三阶段第二阶段第一阶段第126页客户在实施认识上偏差在三维设计项目上缺乏足够细节项目管理，职责划分不明晰。如某项目仅一处领导牵头，各专业设计人员参加，但处领导没有精力管理细节，造成项目推进困难；在项目伊始，将全部专业纳入应用范围，在设计人员应用技术不扎实情况下，应用全部专业，做了很多重复无用工作；在项目实施过程中，项目任务及项目时间节点划分不清楚，过低预计三维设计系统性及复杂性，在项目开始就与AUtoCAD那么简单CATIA本身对企业规范及数据规范要求较高，在项当前期必需要求有规范意识在三维与二维认识偏差，过分要求CATIA具备AUtoCAD功效第127页项目实施提议客户必需指定一位项目经理，负责项目协调