引言

在工業設計領域，三維設計可以高精度還原工廠設備的外形尺寸和安裝位置，確定設備之間每根電纜所在橋架以及走向，建立完備的設計模型信息。同時，借助電纜敷設軟件設定橋架占積率，自動選擇電纜最優路徑，可以減少工作量，提高設計的準確度和精確度。

浙江某項目需新建一條5000t/d熟料生產線，該生產線含多個配電站和電力室。項目設計采用全三維正向設計，模塑涵蓋了項目的所有信息及參數，用以指導項目施工及后期運行維護。

在本項目的電氣設計中，實現了動力設備、儀表、橋架、電纜敷設全方位5維設計，再由三維軟件輸出設計圖紙及設備材料清單等，保證現場施工與圖紙一致，解決了二維設計中經常存在圖紙表達不清楚、不準確的弊病。

電纜敷設軟件中包含了數據管理、工程設計管理、協同的設計、布置設計等功能板塊，包含了項目設計需求 的各個方面，相對于REVIT平臺自帶的電氣功能在面向工 廠設計應用更具有優勢。軟件優點有以下幾個方面：

(1) 對導入的電纜清冊有自動查重功能，生成糾錯報表，保證數據輸入準確。

(2) 可定位查找編碼重復的設備在模型中的位置。

(3) 可進行敷設前的檢查，查找模型中是否有電纜起終點。

(4) 對電纜進行功能性分層設置，同時限制敷設占積率。

(5) 電纜敷設采用自動尋優，找到最短路徑，進行電纜敷設。

(6) 敷設不成功電纜可進行路徑探測，探測成功后可單獨進行敷設。

本項目所有數據三維建模完成后即可開展項目電纜敷設工作。

首先采用敷設軟件從三維模型中提取完拓撲圖，從軟件平臺點擊啟動敷設系統就可以進入電纜敷設界面，界面如圖1所示。

3.1 敷前檢查

首先進行敷設檢查，軟件會將電纜清冊與提取拓撲圖中的信息進行對比，所有存在問題的電纜將被列出清單，如圖2所示。通過加載子項拓撲圖，修改模型設備后重新提取拓撲圖解決這些問題。

3.2 斷網檢查

斷網檢查主要用以檢查拓撲圖中電纜路線的貫通性?？赏ㄟ^軟件界面右側的斷網檢查結果定位斷網設備，對斷點建立連接關系，確保電纜路徑的暢通，見圖3。

3.3 規則設置

電纜敷設的規則可在規則設置選項卡中進行設置，見圖4。勾選電纜類型可以實現不同類型的電纜分別敷設在指定的橋架層；勾選限制占積率則能確保每層橋架的敷設量不能超過設定好的占積率。占積率具體百分比可在系統參數設置中進行設定。勾選顯示敷設報告可對敷設的電纜生成報表。

3.4 電纜敷設

在敷設檢查和規則設置完成后，可進入到電纜敷設界面。界面顯示了所有已導入的電纜，可一鍵操作敷設所有電纜，也可以選中需要敷設的電纜，對其進行單獨敷設操作，見圖5。

在電纜敷設的過程中，可以借助電纜敷設記錄來查看敷設成功的電纜數量、敷設失敗的電纜數量，以及失敗的原因。

3.5 路徑探測

通過路徑探測功能，可以將敷設失敗的電纜找到設備起終點進行探測，確定線路斷點位置，通過虛擬連接接通斷點。如果路徑探測成功，會在拓撲圖中高亮顯示，如圖6所示，此時再單獨將此根電纜重新敷設。

3.6 設計應用

水泥磨車間工藝流程復雜，設備眾多，動力和儀表的設計非常復雜。本項目水泥磨車間動力及控制電纜數量達到2000根之多。如果采用傳統的二維設計，則需要設計人員花費數周時間去確定電纜路徑及校驗容積率。本項目的水泥磨車間在拓撲圖編輯好后，進行了一鍵量敷設并反寫管線表電纜長度，敷設和反寫管線表的工作敷設軟件在幾分鐘之內完成。

電纜敷設軟件解決了大量手動計算和檢驗的問題。在對車間內設備進行賦值后，通過軟件的路徑尋優，設定所有電纜通過最短路徑連至設備終端，同時按照電纜的功能進行分層敷設，限制敷設時的占積率。

敷設完的電纜可以將電纜長度從軟件回填到電纜清冊，省略了人工估測電纜長度的步驟，提高了工作效率。布線完成后，還可以通過軟件的電纜標注功能進一步完善并導出二維形式的施工圖，以方便現場施工的對照。完成電纜標注的圖紙見圖7。

現階段的三維設計軟件對于電氣專業相關的應用功能開發得并不全面，而電纜敷設及路徑擇優的功能是絕大部分三維軟件本身不具備的。通過采用電纜敷設軟件在三維模型基礎上進行電氣敷設工作，解決了現階段電氣專業在三維設計上的短板，對電氣工程量尤其是電纜敷設精準度的提高有重要意義。

作者：李思，劉森，周瑩瑩，田哲，魏文通

所屬：天津水泥工業設計研究院有限公司

來源：《中國水泥》

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