变电站数字化设计体系制度的研究

变电站数字化设计体系制度的研究

王梦璕

（中国电建集团江西省电力设计院有限公司江西南昌330096）

摘要：本文对三维数字化设计相关的组织架构、管理制度、流程体系、质量保证等各个环节进行探讨研究，阐述了数字化三维设计的流程再造，展望了数字化设计在工程建设应用的未来。

关键词：变电站；数字化；三维设计；体系

0引言

随着现代计算机技术的发展，以及工程的建设需求，数字化设计应用正越来越受到行业的重视，国家电网也下发了各项关于数字化设计的要求准则。为有效地规范三维设计在变电工程中的应用，充分发挥三维数字化协同设计在电力行业的优势，依托实际工程项目经验深入研究了紧密贴合生产过程的变电站数字化设计体系制度。

1三维数字化设计概况

自2018年7月国网院对35kV及以上变电站工程三维数字化设计提出明确要求，并已在全国进行了首批试点项目，目前全国有20多家电力设计院已开展三维数字化设计项目的建设，但各设计单位投资水平和建设深度不一，数字化设计的流程再造经行的也是参差不齐。

2三维数字化设计的组织保障

（1）总体保障

形成岗位责任明确、分类管理、管控结合的组织架构。设有专项部门，负责推动数字化技术的发展，同时管理建设工程数据库，并负责数字化设计相关的软硬件、网络及安全措施等保证工作。

（2）生产组织

对传统生产组织架构进行调整，建立了以“项目为中心，专业为基础、中心为保障”紧密贴合生产过程的矩阵生产组织架构。在该组织架构中，各相关部门的工作分工明确，职责划分清晰、完备，使数字化设计有效融入到了生产之中。设置工程的主管总工，数字化工程设总、数字化设计工程师岗位、主设人分类管理。

（3）专项措施

成立专项数字化支撑小组，除了日常维护工程数据库及数字化技术支撑外，针对实际项目工程，实行按月或根据工程实际进度，利用数字化手段对重大工程、试点工程进行数字化考量及审查，并形成检查报告。公布及发送给各项目设总，增强数字化设计质量把控。

3三维数字化设计组织结构

数字化设计组织体系及协同配合方法促进了多专业的协同设计和各专业的深度参与，同时保障了各专业间的协同工作高效、有序进行。建立各设计阶段数字化设计标准和流程，规范工程数字化设计数据结构。各专业部门是三维系统设计工作的生产基础单元，主要负责专业资源配置，并按项目要求高质量完成专业产品，实现三维系统整体设计，保证专业生产和质量。

数字化设计的组织模式：可由项目设总牵头负责整个项目的策划、组织、实施及成果移交等工作，具体工作执行由电气专业、结构专业、勘测专业、技经专业和数字化支撑专业五类人员协同完成。其中勘测专业人员主要数字化设计所需基础数据的采集入库，变电电气专业和变电结构专业人员主要负责变电的电气设计和结构设计任务，数字化中心专业人员主要负责整体权限的控制和数据库的维护。项目设总一般由业务主体部门指派，分管院领导批准通过。

4三维数字化设计生产组织责任关系

在数字化设计过程中，明确数字化设计参与人员的责任关系。当一人兼任两个岗位时应肩负两种职责；当一个岗位多人管理，可根据具体情况明确各自分工；副职协助正职工作；个人对分管的工作负责。

5三维数字化设计管理制度

规范三维数字化设计生产流程和保障设计质量，在软件平台基础和系统架构下，依托实际工程对三维设计相关的设计方法、流程、质量保证以及组织架构等各个环节进行深入研究，建立一系列符合自身情况的数字化设计配套管理规定、技术支撑标准、专业设计手册等标准文件，以保障数字化设计工作能统一有序地开展。

6三维数字化设计流程体系

严格按照数字化工程技术标准流程及要求，落实到各阶段各岗位，规范化数据库，标准化数字化工作流程，协同设计，分项管理，严格把控校审，确保工程信息模型实时性、完整性、准确性。主要过程如下：项目启动，项目策划，专业策划，创建协同环境，数据准备，协同设计，方案会审，深化设计，碰撞检查，固化模型，成果输出，工程交底，修改更新，数据化移交。

6.1项目定制设计流程

（1）总编制项目设计计划，并报分管院长审定；确定项目数据

库使用原则、项目控制权限及项目采用的编码系统，并报分管总工批准。

（2）数字化支撑工程师按照设总要求制定项目数字化设计数据

库管理构架以及项目控制权限，并报数字化支撑主任工批准。

（3）数字化支撑工程师按照第2点确定的管理架构及项目控制

权限原则进行数据库管理构架建立、完善项目数字化设计数据库结构，并经数字化支撑主任工批准。

（4）数字化支撑工程师在数字化设计全过程向各专业提供数据库支持。

6.2工程设计流程

（1）构建项目数据库

数字化支撑专业根据项目其它各专业要求，完善项目数据库数据，并上报项目设总审批。设总审批通过后，发布至各专业使用。

（2）专业设计

各专业采用数字化设计手段，按照相应设计阶段的内容深度规定进行专业设计并生成相应的数字化设计成果。

7协同设计组织体系

数字化设计协同则是一种新型的专业协同的方式，它利用数据库、平台通信以及平台数据控制机制等IT技术，以数据流的方式进行专业之间的协同。数字化设计协同具有协同数据齐全、数据安全性高、实时性、可回溯性等特点。采用数字化设计协同手段后，可以高效地组织起多专业、专业内多分工的协同设计，确保项目中数据一致性，便捷地进行设计版本记录及回溯。

在数字化设计过程中，各专业在数字化设计平台中协同设计，负责完成各自的数字化模型，并对其质量负责，各专业的数字化模型经批准发布之后供外专业作为协同设计输入资料。各专业在不同设计阶段的项目定制、工程设计和数字化成果管理各环节所提供协同设计资料内容深度应满足相应的内容深度要求。

发布专业将协同数据流导入协同设计平台，协同设计平台实时通知接收专业。接收专业从协同设计平台同步下载协同数据流并加以审核，向协同设计平台发布接收或拒绝的反馈消息。协同设计平台将接收专业的反馈消息实时通知发布专业，发布专业对被拒绝的数据流进行修改后，重新将协同数据流导入协同设计平台，直至得到接收专业的“接收”消息为止。接收专业利用接收到的协同数据流进行设计，并将成品导入协同设计平台，供项目设计使用。

通过平台管理系统对用户和角色进行权限管理，对不同审查、校核、设计不同层级的人员的权限进行授权，使得人员权限与文档状态相配合，合理控制文件的一致性，避免文件多版本管理混乱的情况。

8展望

随着数字化技术在建设各阶段的普及应用，数字化设计成果将被物资、施工、运检等各环节部门利用，不仅仅是数字化设计需要顺势而变，各建设参与环节部门的相关制度体系也需要相应的作出改变，适应数字化工程建设的需求。

参考文献：

[1]李波.基于ProjectWise的变电站三维协同设计[J].中国建设信息，2013（16）：36-39.

[2]赵顺耐.三维协同设计工作环境定义初探[J].中南水利发电，2013：29-36.

作者简介：

王梦璕（1989.5-），女，江西上饶人，学士学位，中级工程师，单位：中国电建集团江西省电力设计院有限公司，研究方向：三维数字化技术电力工程建设。