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导读

随着计算机软硬件技术的不断发展，我国的输变电工程设计正在经历从二维时代到三维时代的发展转变，三维设计是设计手段的一次重大革新。三维设计已成为输变电工程行业设计的发展趋势，相关大型设计企业已逐步应用，中型企业开始逐步探索。国家电网有限公司明确提出要创新开展输变电工程三维设计，革新设计手段，提高工程设计质量和效益，推动“数字国网”建设。

输变电工程三维设计软件的各的选购就摆在设计人员面前，选购的软件最少需要哪些功能才能满足工作要求，才可以完成输出满足工程数字化移交的标准三维设计成果。

输变电工程三维设计软件基本功能需要满足工程设计的要求，本文根据Q/GDW—整理，主要介绍专业三维设计、协同设计、输入输出、流程管理、自动校验等功能具体要求。下文描述的软件功能为基本功能，设计单位所选用的软件工具一般需超过此要求。同时综合分析三维设计标准制定情况了解各软件公司话语权，并将相关软件在首批数字化移交项目工程应用情况展示给大家，整体分析不算严谨，有不同意见可以留言。

01基本术语

三维设计：基于工程信息、地理信息数据，通过三维建模技术、数字化协同设计技术的集成应用，完成输变电工程的三维可视化设计和信息一体化。

软碰撞：两模型实体间距离不满足相关规程规定的安全防护要求，发生的非接触性碰撞，如电气安全净距、运行操作空间、检修试验空间、搬运通道、防火间距等。

硬碰撞：实体模型之间发生的接触性碰撞。

输变电工程三维设计模型：以输变电工程各相关信息数据为基础，采用三维数字化技术建立的工程信息集合，具备完备性、关联性、一致性、唯一性、扩展性等特点，满足可视化、可分析、可编辑、可出图等工程全寿命周期应用需求。三维设计模型包括物理模型和逻辑模型。

协同设计：各专业在同一管理机制下，按照规范要求，基于统一的坐标系统和度量单位，依托数据交互或三维设计平台开展专业内、专业间、跨地域的配合协作，共同完成工程设计工作。

02软件总体要求

1)、设计功能应符合国家、行业及企业相关标准、规定的要求。具有GB/T规定的基本功能，满足GB/T,GB/T,GB/T,GB/T.2相关要求。

注：主要的软件规范名称为：

01：GB/T-三维CAD软件功能规范

02：GB/T-数据元和交换格式

03：GB/T-数字地形图产品基本要求

04：GB/T-CAD/CAM数据质量

05：GB/T.2-CAD/CAM数据质量保证方法

2)、构架应先进合理，应具有多专业协同设计和权限管理、校审管理功能，应具有满足各专业业务需求的辅助设计功能。具有满足输变电工程三维设计需求的图形和数据处理能力，充分考虑计算机硬件及网络发展水平。

3)、相关计算、校验方法应经过第三方权威机构认证或鉴定，确保计算、校验结果正确。

4)、具有三维建模、专业计算、统计分析、数据管理等各种功能，可由不同软件工具提供。具有三维设计输入数据完整性检测的功能。

5)、软件支持在设备/材料/设施模型上关联图纸等附件。初步设计、施工图及竣工图设计阶段应从输变电工程三维设计模型中提取工程量。未建模部分可按照Q/GDW确定的规则，通过各层级预留的补充材料单进行提取。

6)、软件具有硬碰撞、软碰撞检测的功能，宜具有动态碰撞检测的功能，并提供检测报告、具有设计成果的版本管理功能和历史记录的查询功能。具备加密机制，保证数据在存贮及传输过程中的保密性。软件版本升级后应具备向下兼容能力。软件宜满足图形化操作便捷性要求，具备由基本图元构建的几何体沿轴向平行拉伸，相关图元联动调整的功能。软件宜提供便于技经专业进行工程量统计计算的解决方案。

（本图片由晨风科技提供）

03关于三维模型部分基本要求

1、具有参数化建模的功能，建立的模型应满足Q/GDW相关要求。

2、建立物理模型时，应具备建立自身及其子设备（部件）几何模型及其属性信息的功能，并能实现与逻辑模型的对应关联。

注：需要遵循8个标准中的：

Q/GDW—输变电工程三维设计模型交互规范

Q/GDW?.1—?输变电工程三维设计建模规范?第1部分：变电站（换流站）Q/GDW?.2—?输变电工程三维设计建模规范?第2部分：架空输电线路

3、软件应具有模型库。模型库具有开放性，并可挂接外部模型库。

4、软件应具有输变电工程三维设计模型可视化浏览、数据查询、三维尺寸测量、平断面动态剖切、关联图纸查询等功能。

5、软件应具备对三维模型进行贴图、添加纹理等编辑功能。

6、软件能够根据模型中的属性，按照GB/T、Q/GDW.1、Q/GDW.2的规则自动完成电网工程标识系统编码和物料编码。

注：主要遵循的规范名称为：

GB/T-电网工程标识系统编码规范

Q/GDW.1输变电工程数字化设计编码应用导则第1部分:变电工程

Q/GDW.2—输变电工程数字化设计编码应用导则第2部分:线路工程

7、能够发布符合国家电网有限公司相关标准要求的三维模型，能够无损接收国家电网有限公司相关标准要求的三维模型，满足可编辑要求。

特别强调：不拥有知识产权的的模型库，不允许与软件打包销售，可在符合相关法律法规要求的前提下实现挂接。

道亨SLW3D精细化模型

说明

电网有限公司信息通信部自年起开展电网三维模型系列标准编制，并于~年间，陆续发布《Q/GDW-电网设备三维建模通用规则》和Q/GDW系列标准，包含变电站（换流站）、输电线路、公共设施、监测装置等各类电网设备、设施。Q/GDW以及Q/GDW系列三维模型建模标准主要是基于对已建成工程进行逆向建模（包括激光扫描、摄影测量和根据图纸建模等方式）所提出的模型要求，其重点是判断模型的外观是否与现实物体一致、表现是否真实，如“精细模型要求能清晰观察到每一个凹凸结构”，“标准模型要求反映本体长、宽、高等任意维度变化大于整体结构中相应维度10%的细节”，以及“材质、纹理应与实际一致”等内容。在以激光扫描、摄影测量和根据图纸建模等为主要建模手段的历史条件下，上述要求非常明确、细致，对建模工作起到了重要的规范作用。

年公司提出开展三维设计，并重点强调应采用正向设计流程，与以往的建模手段有本质不同。在三维设计阶段建立三维模型，除需考虑移交后满足运行阶段的展示、数据采集、加工编辑等要求外，更重要的是通过在同一模型空间进行专业协同，提高设计效率、提升设计质量。基于上述需求，三维设计阶段所建模型有以下特点：一是为提高运行速度，方便协同设计，模型在满足电气距离校验、土建等各类接口、运检阶段功能应用等需求的前提下尽量简化，对纹理、材质等观感要求并不