用三維模型檢查發電廠元件碰撞的方法技術

本發明專利技術公開了一種用三維模型檢查發電廠元件碰撞的方法，應用于對電廠等大型工礦企業設計過程中。是在三維設計集成系統的基礎上，對電廠設計中的各元件模型化，利用計算機程序對三維空間內的實體模型進行碰撞檢查并導出碰撞列表，從而實現對實物及其占位空間是否發生碰撞進行檢測的目的。本發明專利技術不僅解決了碰撞的準確檢測，還能夠使各專業間以提資的方式調閱檢測結果，避免了二次檢測，大大節約了時間，提高了工作效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種三維設計的方法，尤其是指應用于電力工程三維設計領域的檢查各元件是否有可能發生碰撞而互相干涉的一種方法。
技術介紹
電力系統如發電廠的設備、管路繁多，在電力系統的工程設計及施工過程中，各設 備、管路發生碰撞而互相干涉的可能性極大，并且電力系統設計過程中是分專業進行設計， 不同類型的元件由不同專業的人員設計完成。如果在工程設計過程中不能發現這些碰撞的 存在并及時修正，那么在施工過程中則必然會導致無法施工，這就需要現場改變設備、管路 的位置或者走向，或者拆除已安裝好的設備、管路重新施工，這不但影響到施工進度，而且 會造成人力、物力和時間的極大浪費。發電廠三維設計中，設備、管路的碰撞檢查是一項比 較耗時的工作，雖然可以檢查出碰撞，但是不能定義碰撞的范圍及類型，也不能對檢查結果 進行保存和傳遞，各專業人員溝通時只能通過口頭說明，能了解到的信息僅僅是什么元件 跟什么元件發生了碰撞，具體什么位置、如何碰撞等等信息都無法記錄和傳遞，他人要查看 具體碰撞狀態只有重新進行檢查，也就是說拿著一個設備或者一段管道針對全電廠所有的 設備、管道等進行檢查，且對碰撞條件的限制和碰撞結果的篩選都無法實現統一，只會進一 步延長碰撞檢查所耗費的時間，造成工作效率的低下，且由于專業人員的水平不一，容易造 成得出的碰撞結果不準確。 近年來電力設計行業逐步采用三維設計集成系統AVEVA PDMS進行設計，它以數據庫平臺為核心進行多專業任意組合，可滿足用戶在設計各階段按工程需要投入不同專業人 員的要求。AVEVA PDMS三維模型可直接生成自動標注之分的專業或多專業布置圖、單管圖、配管圖(下料圖)、結構詳圖、支吊架安裝圖等，并抽取材料等報表，但是無法檢測出各元件 間是否發生碰撞。在電廠設計中的模型一般都由很多個巻組成，每個巻下又有多個冊，巻冊 的劃分是根據專業的不同劃分的，大點的專業〈如機務專業 > 可分多個巻，每個巻又根據不 同功能分為多個冊，火電廠設計過程中巻冊的劃分幾乎都是固定的，如"J09"，指的就是主 蒸汽、再熱和旁路系統管道，每個工程都一樣， 一個冊底下又可以有多種類型的模型，如設 備、管道、結構等。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題是針對現有碰撞檢查方法的缺陷，提供一種利用計算 機程序對三維空間內實體模型進行碰撞檢查并導出碰撞列表的方法。 為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是 —種，在三維設計集成系統的基礎上，每 個實體模型都有自己的空間位置，在三維模型空間內判斷目標物與系統其他模型是否發生 碰撞，并將碰撞結果導出，該方法包括以下步驟 a、在系統三維模型空間內選取目標物，存儲該目標物實體模型各點的三維坐標值； b、在系統三維模型空間內選取需要檢查是否發生碰撞的實體模型所在的范圍，并 存儲該范圍中所有實體模型各點的三維坐標值；即確定步驟a中目標物與哪個或哪幾個巻 冊下的實體模型進行碰撞檢查； c、在系統三維模型空間內確定需要檢查是否發生碰撞的實體模型的類型； d、以步驟b、 c所限定的各元件實體模型的各點三維坐標值為比較對象，將目標物 實體模型的各點三維坐標值分別與比較對象進行比對當上述比對未有重合點時，表示目 標物與所有比較對象未發生碰撞；當上述比對有重合點時，表示目標物與比較對象中的實 體模型發生了碰撞，此時存儲該重合點的三維坐標值； e、將步驟d所得的比對結果進行圖/數轉換，即將目標物及與其發生碰撞的模型的圖形信息轉化為數字信息，同時存儲重合點的三維坐標值； f、重復步驟d-e; g、目標物檢查完畢，將存儲的檢查結果導出到Excel軟件的數據列表中，結束。數 據列表中，每一行代表一處碰撞，每行又分多列，每列的數據類型是固定的，如第一列為序 號，以下依次為第二列為碰撞類型、第三列為碰撞位置、第四列為涉及巻冊一、第五列為涉 及巻冊二、第六列為碰撞元件一、第七列為碰撞元件二等。 本專利技術步驟c的改進在于步驟c中所述檢查類型為整個發電廠內所有實體模型的類型；例如需要檢測的實體模型是管道、設備、結構或支吊架中至少一種類型。 本專利技術步驟e的改進在于步驟e中所述數據列表中的數字信息與三維模型空間內的實體模型間能夠相互聯動，即檢查完成后通過數組將檢查結果導出到Excel數據列表中；反之，從Excel的數據列表聯動到三維空間內的實體模型時，點擊某行數字信息，同樣需要通過定義數組形式，將Excel數據寫到該數組中，再通過該數組實現與實體模型的相互關聯。 本專利技術步驟e的改進還在于步驟e中所述數字信息主要包括目標物、與目標物發 生碰撞的模型名稱、所述二者發生碰撞的重合點的三維坐標值、碰撞類型以及所述巻冊；數 字信息還包括檢查人、檢查日期以及檢查內容。 上述碰撞類型進一步限定為軟碰和/或硬碰；硬碰就是一個實體模型和另一個實 體模型直接碰撞；軟碰是一個實體模型與另一個實體模型的占位空間發生碰撞或者兩個 及以上的實體模型的占位空間發生碰撞，即發生軟碰的各方至少有一個是占位空間，該占 位空間不是實體模型本身所占有的空間，而是該實體模型的檢修、操作、走廊等所需要的空 間，這些占體空間不允許其他的實體模型占用，如果其他實體模型占用了該空間，則認為是 發生了軟碰撞。由于采用了上述技術方案，本專利技術所取得的技術進步在于 本專利技術不僅可以使實體模型間的碰撞通過三維模型真實的顯示出來，而且能對檢 查的內容進行設置，進一步縮小檢查的范圍，讓一些肯定不可能有碰撞或者可以不考慮碰 撞的實體模型不參與檢查，提高了檢查速度，節約了檢查時間。檢查完成后自動生成數據列 表，檢測結果和真實模型間相互關聯。通過與Excel軟件間的互相調用，可以將碰撞的相關 資料如碰撞位置、碰撞內容等通過Excel表格進行顯示，使各專業之間能夠以提資的方式 調閱檢測結果，極大地方便了資源共享，并且各專業間同樣也可以通過讀入該文件還原碰4撞狀態，避免了二次檢查，節約了時間，大大提高了工作效率。 附圖說明 圖l是本專利技術的流程圖。 具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步詳細說明 在三維設計集成系統的基礎上，每個實體模型都有自己的空間位置，在三維模型 空間內判斷目標物與系統其他模型是否發生碰撞，并將碰撞結果導出，圖1為一種用三維 模型檢查發電廠元件碰撞方法的流程圖，該方法包括以下步驟 a、在系統三維模型空間內選取目標物，存儲該目標物實體模型各點的三維坐標 值；例如選取的目標物為"J0902-LBA-主蒸汽管道安裝圖"； b、在系統三維模型空間內選取需要檢查是否發生碰撞的實體模型所在的范圍，并 存儲該范圍中所有實體模型各點的三維坐標值；延續上例，選取需要檢測是否發生碰撞的 范圍為"J10汽輪機抽汽管道"和"Jll輔助蒸汽系統管道"； C、在系統三維模型空間內確定需要檢查是否發生碰撞的實體模型的類型；延續上 例，確定的檢查類型為結構和管道； d、以步驟b、 c所選定的各元件實體模型的三維坐標值為比較對象，將目標物實 體模型的各點三維坐標值分別與比較對象進行比對當上述比對未有重合點時，表示目 標物與所有比較對象未發生碰撞；當上述比對有重合點時，表示目標物與比較對象中的 實體模型發生了碰撞，此時存儲該重合點的三維坐標值；延續上例，檢測的結果為"= 16483/1841本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用三維模型檢查發電廠元件碰撞的方法，在三維設計集成系統的基礎上，每個實體模型都有自己的空間位置，在三維模型空間內判斷目標物與系統其他模型是否發生碰撞，并將碰撞結果導出，其特征在于該方法包括以下步驟：ａ、在系統三維模型空間內選取目標物，存儲該目標物實體模型各點的三維坐標值；ｂ、在系統三維模型空間內選取需要檢查是否發生碰撞的實體模型所在的范圍，并存儲該范圍中所有實體模型各點的三維坐標值；ｃ、在系統三維模型空間內確定需要檢查是否發生碰撞的實體模型的類型；ｄ、以步驟ｂ、ｃ所限定的各實體模型的三維坐標值為比較對象，將目標物實體模型的三維坐標值分別與比較對象進行比對：當上述比對未有重合點時，表示目標物與所有比較對象未發生碰撞；當上述比對有重合點時，表示目標物與比較對象中的實體模型發生了碰撞，此時存儲該重合點的三維坐標值；ｅ、將步驟ｄ所得的比對結果進行圖／數轉換，即將目標物及與其發生碰撞的實體模型的圖形信息轉化為數字信息，同時存儲重合點的三維坐標值；ｆ、重復步驟ｄ－ｅ；ｇ、目標物檢查完畢，將存儲的數字信息導出到Ｅｘｃｅｌ軟件的數據列表中，結束。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐瑋，宿維忠，
申請(專利權)人：河北省電力勘測設計研究院，
類型：發明
國別省市：13[中國|河北]