火電廠電源系統設計自動成圖的方法
2023-05-24 19:21:31 2
專利名稱：火電廠電源系統設計自動成圖的方法
技術領域：
本發明屬於火力發電廠工程設計單位電源系統設計領域，並具體涉及一種火電廠電源系統設計自動成圖的方法。
背景技術：
AutoCAD即計算機輔助設計，是利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作的計算機軟體，簡稱CAD。火力發電廠熱控專業電源系統設計主要分為380VAC和220VAC電源系統。其中 380VAC電源系統設計又分為智能一體化型電動裝置和非一體化型電動裝置兩種設計方式； 而220VAC電源系統中包括僅配電的用電設備和帶控制迴路的用電設備；帶控制迴路的用電設備還有單電控和雙電控之分。傳統設計方法及過程為(1)熱工控制系統圖的設計(CAD軟體平臺下)。這部分設計周期會很長，一般持續1 2個月左右。(2)熱工控制系統圖設計過程中，根據涉及到用電設備的每張圖紙，分別統計，最終匯總用電設備名稱、編號、電負荷、電壓等級、控制方式的信息。這個記錄過程一直會持續到熱工控制系統圖設計的完成。(3)在用電設備信息記錄完成後，從記錄的用電設備表中篩選、區分用電設備電壓等級、電動裝置類型(智能一體化型或非一體化型)、用電設備類型(單電控、雙電控或者僅配電)，並進行分類統計。(4)分類統計的結果作為電源系統設計的基礎數據，開始分別根據380VAC電源系統和220VAC電源系統的標準設備模板樣式，將這些基礎數據填寫到標準設備模板中，電源系統配置圖設計完成。(5)配置圖完成後，開始根據用電設備的順序及方式製作端子排及接線圖，這需要再次將用電設備記錄單中的設備編號、名稱填寫到端子排上。(6)端子排設計完成後，對應所有用電設備，開始選擇電源櫃內部電氣原件，並製作成電氣設備表，而每個電氣元件都對應用電設備的編號和名稱，這又一次將填寫設備編號及名稱。在傳統電源系統設計方法中，用電設備信息的記錄必需細心，稍有疏忽，會影響到後續的所有工作，可能會出現返工的情況；在用電設備的篩選過程中，一旦篩選錯誤，後面的工作將會有大範圍改動；電源系統配置圖、端子排設計、用電設備表製作重複填寫設備編號及名稱，這所有的工作都是手工錄入，並且要求一一對應，這是工程設計的要求，但也給設計工作帶來了很多繁瑣和重複的工作量，差錯率和成品質量不能保證。目前電源系統的設計，還存在一種將CAD圖面元素裡的塊關聯到資料庫平臺，所有數據儲存在資料庫中，並通過預先定製好模板，將數據寫入模板中，這種方法不能脫離資料庫獨立運行，並且成品模板局限性太大，繪製出來的成品，手動修改量也很大，實用性不強。
發明內容
為了能夠達到降低差錯、統一成品格式、減少設計周期、避免重複工作量、提高設計效率的目的，本發明提供了一套完整的電源系統設計方法，利用電源軟體生成具有設備編號、設備名稱、電負荷、電壓等級、控制方式等信息的塊，繪製在熱工控制系統圖上，也就是在熱工控制系統圖的設計過程中將這些塊隨時記錄在CAD軟體的圖面元素裡，電源軟體自動提取CAD軟體圖面元素裡的塊屬性，自動分類，根據預先定製的格式，自動組合生成電源系統配置圖(CAD文件)、電源系統設備表(CAD文件)、電源櫃內端子排出線圖(CAD文件)、電源系統電纜清冊(EXCEL文件)，也就是只要熱工控制系統圖設計完成，電源系統可以自動生成，不再需要人工參與。本發明提出的方法包括步驟Si，建立CAD平臺下的交互界面接口 ；步驟S2，建立標準的用電設備塊；步驟S3，定義所有用電設備塊的屬性；步驟S4，建立電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形；步驟S5，建立電源系統設備表單個設備的CAD圖形；步驟S6，建立電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形；步驟S7，定義電源系統電纜清冊標準格式；步驟 S8，生成成品。根據本發明提出的方法的一個方面，在步驟Sl中，所述交互界面接口包括用電設備塊選擇列表、CAD圖面元素提取按鈕及顯示列表、電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕。根據本發明提出的方法的一個方面，步驟S2具體包括通過CAD軟體塊定義的功能，根據熱工控制系統圖中用電設備的標準圖例，建立出220VAC用電設備、380VAC用電設備和其他用電設備塊，並將建立好的用電設備標準塊連結至交互界面接口中的用電設備塊選擇列表中。根據本發明提出的方法的一個方面，步驟S3定義的屬性包括識別索引碼、用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明。根據本發明提出的方法的一個方面，步驟S8具體包括通過交互界面接口的電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕，根據CAD圖面元素中已建立的用電設備塊，自動提取用電設備塊的內部屬性，輸入步驟S4至S7中建立或定義的相應單個CAD圖形或單個電纜清冊項，並將這些單個的元素組合以分別生成電源系統配置圖成品、電源系統設備表成品、電源系統端子排出線成品以及電源系統電纜清冊成品。根據本發明提出的方法的一個方面，在步驟S8中，通過交互界面接口裡的CAD圖面元素提取按鈕，自動提取熱工控制系統圖裡包含識別索引碼的所有需要配電的設備，並將提取出來的用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明顯示在交換界面接口中的CAD圖面元素顯示列表中，通過電源系統配置圖生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到步驟S4中已經定義好的電源系統配置圖中的單個設備的設備編號和電負荷位置上，並按照用電設備編號的排序方式依次組合生成電源系統配置圖成品。根據本發明提出的方法的一個方面，在步驟S8中，將已提取的用電設備數據，逐個寫入到已定義好的電源系統設備表單個設備CAD圖形、電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形中，組合以生成電源系統設備表成品、電源系統端子排出線成品。
根據本發明提出的方法的一個方面，步驟S7中的電源系統電纜清冊是EXCEL格式的文件，在步驟S8種通過交互界面接口裡的電源系統電纜清冊成品生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到已經定義好格式的EXCEL文件中，其中電源系統電纜清冊中的用電設備名稱從用電設備數據中提取並寫入，電纜編號按照字母「K」加用電設備數據中的「用電設備編號」加「流水號」進行寫入，電源櫃名稱統一為「熱工控制電源櫃」進行寫入，電纜規格統一為ZRK-4X2. 5進行寫入，並按照如上原則逐行寫入到標準格式的電纜清冊中，生成電源系統電纜清冊成品。
圖1是本發明所提出的方法的主要流程圖；圖2是電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形示意圖；圖3是電源系統設備表單個設備的CAD圖形示意圖；圖4是電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形示意圖。
具體實施例方式圖1示出了本發明提出的方法的主要流程，如圖1所示，本發明提出的方法包括 步驟Si，建立CAD平臺下的交互界面接口 ；步驟S2，建立標準的用電設備塊；步驟S3，定義所有用電設備塊的屬性；步驟S4，建立電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形；步驟S5，建立電源系統設備表單個設備的CAD圖形；步驟S6，建立電源系統端子排出線單個設備的CAD 圖形；步驟S7，定義電源系統電纜清冊標準格式；步驟S8，生成成品。下面，對上述8個步驟做出詳細介紹步驟Si，建立CAD平臺下的交互界面接口。CAD允許用戶定製菜單和工具欄，並能利用內嵌語言Autolisp、Visual Lisp、 VBA(visual basic for application/宏程序)、ADS、ARX等進行二次開發還可以加載運行腳本，步驟Sl是要建立一個CAD平臺下的交互界面接口，例如使用上面所述的VBA實現，此功能作為提取、處理、生成的核心。交互界面接口的元素包括用電設備塊選擇列表、CAD圖面元素提取按鈕及顯示列表、電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕等。步驟S2，建立標準的用電設備塊。通過CAD軟體塊定義的功能，根據熱工控制系統圖中用電設備的標準圖例，建立出220VAC用電設備、380VAC用電設備、其他用電設備三種類型的塊。將建立好的用電設備標準塊，連結至交互界面接口中的用電設備塊選擇列表中，便於在熱工控制系統圖設計中隨時調用這些標準塊。步驟S3，定義所有用電設備塊的屬性。對已建立的所有標準用電設備塊進行屬性參數定義，包括識別索引碼、用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明等，其中用電設備編碼、用電設備名稱用於電源配置圖；電負荷參數用於設備表裡的用電設備電氣元器件規範、備註說明用於設備表裡的特殊說明；用電設備功能為下拉菜單形式的單選項，分別為380V用電設備、220VAC單電控用電設備、220VAC雙電控用電設備、220VAC僅配電用電設備。步驟S2和S3建立和定義的用電設備塊機器屬性用於生成熱工控制系統圖，例如設計人員可在CAD裡生成用電設備塊並對每一個用電設備的屬性進行手動填寫，CAD軟體根據設計人填寫的內容對應生成最終的熱工控制系統圖成品。步驟S4，建立電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形。單個設備的CAD圖形示意圖如圖2所示，並將建立好的CAD圖形以所述識別索引碼命名，作為電源系統配置圖生成的基礎圖形。步驟S5，建立電源系統設備表單個設備的CAD圖形。其示意圖如圖3所示。步驟S6，建立電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形。其示意圖如圖4所示。步驟S7，定義電源系統電纜清冊標準格式。所述電纜清冊標準格式如表1所示。表 1
序號安裝單位電纜編號電纜起點電纜終點電纜型號規格1(用電設備名稱)(電纜編號)(電源櫃名稱)(用電設備名稱)(電纜型號) 步驟S8，生成成品。通過交互界面接口的電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕，根據CAD圖面元素中已建立的用電設備塊，自動提取內部屬性，組合生成最終的成品。具體地，通過交互界面接口裡的 CAD圖面元素提取按鈕，將熱控專業工程設計的最終CAD的成品(該成品例如為熱工控制系統圖，也就是P&ID控制系統圖，其中包含了工藝系統流程、熱工控制設備、電氣控制設備， 其中需要配電的熱工控制設備是步驟S2中所述的標準用電設備塊)裡包含識別索引碼的所有需要配電的設備自動提取，並將提取出來的用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明顯示在交換界面接口中的CAD圖面元素顯示列表中，接下來可通過電源系統配置圖生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到步驟S4中已經定義好的電源系統配置圖中的單個設備的設備編號(用電設備編碼)、電負荷位置上，並按照用電設備編碼的排序方式(這裡的排序方式可以是升序、也可以是降序)依次組合生成最終成品，同樣，生成電源系統設備表、電源系統端子排出線的方法相同，也是將已提取的用電設備數據，逐個寫入到已定義好的單個電源系統設備表、單個電源系統端子排出線中，組合生成最終成品；步驟S7中的電源系統電纜清冊是EXCEL文件，通過交互界面接口裡的電源系統電纜清冊成品生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到已經定義好格式的EXCEL 文件中，其中用電設備名稱是用電設備數據中包含的，可以寫入；電纜編號按照字母「K」加 「用電設備編號」(這裡的用電設備編號也是用電設備數據中包含的)加「流水號」進行寫入；電源櫃名稱統一為「熱工控制電源櫃」進行寫入；電纜規格統一為ZRK-4X2. 5進行寫入；按照如上原則逐行寫入到標準格式的電纜清冊中，生成電纜清冊最終成品。由此可見，步驟S8使用了步驟Sl中建立的交互界面接口中各個按鈕的相應功能，
7例如提取熱工控制系統圖中的各個需要配電的設備及這些設備的相關數據，並可將這些數據分別填入已經定義好的單個設備CAD圖中，並將多個單個設備組合以生成成品。這些功能均可通過編程實現，正如步驟Sl中所介紹的，CAD允許用戶定製菜單和工具欄，並能利用內嵌語言 Autolisp、Visual Lisp、VBA(visual basic for application/ 宏禾呈序)、ADS、 ARX等進行二次開發還可以加載運行腳本，因此，本領域技術人員可使用現有技術對CAD進行二次開發得到實現本發明思想的電源系統自動成圖設計軟體，同時，編程的方法和技巧並不是本發明的重點所在，因此，這裡不再贅述。本方法通過AutoCAD計算機輔助設計軟體平臺，利用所述電源系統自動成圖設計軟體(以下簡稱「電源軟體」)，提取CAD軟體圖面元素裡的塊屬性，根據電源軟體定製的繪製原則，自動生成電源系統配置圖(CAD文件)、電源系統設備表(CAD文件)、電源櫃內端子排布置及出線圖(CAD文件)、電源系統電纜清冊(EXCEL文件)等成品圖紙。由於是計算機自動生成所有成品，解決了傳統電源系統設計方法中所遇到的供電設備的遺漏、書寫的錯誤、成品格式不統一、設計周期長、重複工作量大、效率低下等問題，大幅提升設計效率，提高成品質量，使工程設計人員能夠從繁瑣的核對、錄入、查詢、再核對、再錄入、再查詢....中解脫出來。通過本方法，可實現如下功能1.定義所有用電設備塊的屬性參數索引；2.通過從CAD圖形文件中塊屬性的抽取，實現用電設備的統計及分類；3.標準CAD圖形模板的建立；4.將統計分類的結果，利用已建立的標準CAD圖形模板，在CAD界面下自動組合生成標準的CAD成品。與傳統電源系統設計方法相比，本專利方法能夠實現自動提取CAD圖面裡用電設備塊屬性，只要熱工控制系統圖中用電設備手工錄入完成後，電源軟體能夠自動分類篩選和統計。免去了人為統計中遺漏、疏忽導致的用電設備丟失的問題。在用電設備發生變化時，本發明的方法中，只需要重新生成成品即可，不需要手工錄入，一一調整所有圖紙，大幅降低了重複工作量。由於本方法是通過標準的CAD圖形自動組合成最終成品，提高了設計效率，減少電源系統的設計周期，成品質量也有了顯著提高。與將CAD圖面元素裡的塊關聯到資料庫平臺的方法相比，本發明的方法能夠脫離資料庫獨立運行，對成品模板的局限性不大，在製圖標準發生變化時，僅需修改某一個變化的CAD文件即可，無需對所有已定義的CAD標準文件進行修改。然而，對用電設備的提取， 也就是基礎數據也可以通過資料庫軟體關聯CAD，並將CAD裡的用電設備屬性寫入到資料庫中。電源系統的生成，也可以通過EXCEL表格生成。上文所提出的具體實施方式
僅為示例性的，並不作為對本發明保護範圍的限定， 本領域技術人員可根據不同實際情況對本發明做出修改和調整，這些修改和調整同樣落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種火電廠電源系統設計自動成圖的方法，其特徵在於，該方法包括 步驟Si，建立CAD平臺下的交互界面接口 ；步驟S2，建立標準的用電設備塊；步驟S3，定義所有用電設備塊的屬性；步驟S4，建立電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形；步驟S5，建立電源系統設備表單個設備的CAD圖形；步驟S6，建立電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形；步驟S7，定義電源系統電纜清冊標準格式；步驟S8，生成成品。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於在步驟Sl中，所述交互界面接口包括用電設備塊選擇列表、CAD圖面元素提取按鈕及顯示列表、電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於步驟S2具體包括通過CAD軟體塊定義的功能，根據熱工控制系統圖中用電設備的標準圖例，建立出220VAC用電設備、380VAC用電設備和其他用電設備塊，並將建立好的用電設備標準塊連結至交互界面接口中的用電設備塊選擇列表中，所述標準的用電設備塊用於生成熱工控制系統圖。
4.根據權利要求1的方法，其特徵在於步驟S3定義的屬性包括識別索引碼、用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明，所述用電設備塊的屬性用於生成熱工控制系統圖。
5.根據權利要求2的方法，其特徵在於步驟S8具體包括通過交互界面接口的電源系統配置圖生成按鈕、電源系統設備表生成按鈕、電源系統端子排出線生成按鈕、電源系統電纜清冊成品生成按鈕，根據CAD圖面元素中已建立的用電設備塊，自動提取用電設備塊的內部屬性，輸入步驟S4至S7中建立或定義的相應單個CAD圖形或單個電纜清冊項，並將這些單個的元素組合以分別生成電源系統配置圖成品、電源系統設備表成品、電源系統端子排出線成品以及電源系統電纜清冊成品。
6.根據權利要求5的方法，其特徵在於在步驟S8中，通過交互界面接口裡的CAD圖面元素提取按鈕，自動提取熱工控制系統圖裡包含識別索引碼的所有需要配電的設備，並將提取出來的用電設備編碼、用電設備名稱、用電設備功能、電負荷參數、備註說明顯示在交換界面接口中的CAD圖面元素顯示列表中，通過電源系統配置圖生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到步驟S4中已經定義好的電源系統配置圖中的單個設備的設備編號和電負荷位置上，並按照用電設備編號的排序方式依次組合生成電源系統配置圖成品。
7.根據權利要求6的方法，其特徵在於在步驟S8中，將已提取的用電設備數據，逐個寫入到已定義好的電源系統設備表單個設備CAD圖形、電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形中，組合以生成電源系統設備表成品、電源系統端子排出線成品。
8.根據權利要求6的方法，其特徵在於步驟S7中的電源系統電纜清冊是EXCEL格式的文件，在步驟S8種通過交互界面接口裡的電源系統電纜清冊成品生成按鈕，將已提取的用電設備數據逐個寫入到已經定義好格式的EXCEL文件中，其中電源系統電纜清冊中的用電設備名稱從用電設備數據中提取並寫入，電纜編號按照字母「K」加用電設備數據中的「用電設備編號」加「流水號」進行寫入，電源櫃名稱統一為「熱工控制電源櫃」進行寫入，電纜規格統一為ZRK-4X2. 5進行寫入，並按照如上原則逐行寫入到標準格式的電纜清冊中，生成電源系統電纜清冊成品。
全文摘要
提出了一種火電廠電源系統設計自動成圖的方法，屬於火力發電廠工程設計單位電源系統設計技術領域，所述方法包括步驟S1，建立CAD平臺下的交互界面接口；步驟S2，建立標準的用電設備塊；步驟S3，定義所有用電設備塊的屬性；步驟S4，建立電源系統配置圖中單個設備的CAD圖形；步驟S5，建立電源系統設備表單個設備的CAD圖形；步驟S6，建立電源系統端子排出線單個設備的CAD圖形；步驟S7，定義電源系統電纜清冊標準格式；步驟S8，生成成品。本方法解決了傳統電源系統設計方法中在所遇到的供電設備的遺漏、書寫的錯誤及成品格式不統一等技術問題。
文檔編號G06F17/50GK102236734SQ20111018044
公開日2011年11月9日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者呂科, 姜世平, 楊大為, 王強, 韓洛奇 申請人:內蒙古電力勘測設計院