技术丨水泥厂电缆敷设软件的应用

引言

在工业设计领域，三维设计可以高精度还原工厂设备的外形尺寸和安装位置，确定设备之间每根电缆所在桥架以及走向，建立完备的设计模型信息。同时，借助电缆敷设软件设定桥架占积率，自动选择电缆最优路径，可以减少工作量，提高设计的准确度和精确度。

浙江某项目需新建一条5000t/d熟料生产线，该生产线含多个配电站和电力室。项目设计采用全三维正向设计，模塑涵盖了项目的所有信息及参数，用以指导项目施工及后期运行维护。

在本项目的电气设计中，实现了动力设备、仪表、桥架、电缆敷设全方位5维设计，再由三维软件输出设计图纸及设备材料清单等，保证现场施工与图纸一致，解决了二维设计中经常存在图纸表达不清楚、不准确的弊病。

电缆敷设软件中包含了数据管理、工程设计管理、协同的设计、布置设计等功能板块，包含了项目设计需求 的各个方面，相对于REVIT平台自带的电气功能在面向工 厂设计应用更具有优势。软件优点有以下几个方面：

(1) 对导入的电缆清册有自动查重功能，生成纠错报表，保证数据输入准确。

(2) 可定位查找编码重复的设备在模型中的位置。

(3) 可进行敷设前的检查，查找模型中是否有电缆起终点。

(4) 对电缆进行功能性分层设置，同时限制敷设占积率。

(5) 电缆敷设采用自动寻优，找到最短路径，进行电缆敷设。

(6) 敷设不成功电缆可进行路径探测，探测成功后可单独进行敷设。

本项目所有数据三维建模完成后即可开展项目电缆敷设工作。

首先采用敷设软件从三维模型中提取完拓扑图，从软件平台点击启动敷设系统就可以进入电缆敷设界面，界面如图1所示。

3.1 敷前检查

首先进行敷设检查，软件会将电缆清册与提取拓扑图中的信息进行对比，所有存在问题的电缆将被列出清单，如图2所示。通过加载子项拓扑图，修改模型设备后重新提取拓扑图解决这些问题。

3.2 断网检查

断网检查主要用以检查拓扑图中电缆路线的贯通性。可通过软件界面右侧的断网检查结果定位断网设备，对断点建立连接关系，确保电缆路径的畅通，见图3。

3.3 规则设置

电缆敷设的规则可在规则设置选项卡中进行设置，见图4。勾选电缆类型可以实现不同类型的电缆分别敷设在指定的桥架层；勾选限制占积率则能确保每层桥架的敷设量不能超过设定好的占积率。占积率具体百分比可在系统参数设置中进行设定。勾选显示敷设报告可对敷设的电缆生成报表。

3.4 电缆敷设

在敷设检查和规则设置完成后，可进入到电缆敷设界面。界面显示了所有已导入的电缆，可一键操作敷设所有电缆，也可以选中需要敷设的电缆，对其进行单独敷设操作，见图5。

在电缆敷设的过程中，可以借助电缆敷设记录来查看敷设成功的电缆数量、敷设失败的电缆数量，以及失败的原因。

3.5 路径探测

通过路径探测功能，可以将敷设失败的电缆找到设备起终点进行探测，确定线路断点位置，通过虚拟连接接通断点。如果路径探测成功，会在拓扑图中高亮显示，如图6所示，此时再单独将此根电缆重新敷设。

3.6 设计应用

水泥磨车间工艺流程复杂，设备众多，动力和仪表的设计非常复杂。本项目水泥磨车间动力及控制电缆数量达到2000根之多。如果采用传统的二维设计，则需要设计人员花费数周时间去确定电缆路径及校验容积率。本项目的水泥磨车间在拓扑图编辑好后，进行了一键量敷设并反写管线表电缆长度，敷设和反写管线表的工作敷设软件在几分钟之内完成。

电缆敷设软件解决了大量手动计算和检验的问题。在对车间内设备进行赋值后，通过软件的路径寻优，设定所有电缆通过最短路径连至设备终端，同时按照电缆的功能进行分层敷设，限制敷设时的占积率。

敷设完的电缆可以将电缆长度从软件回填到电缆清册，省略了人工估测电缆长度的步骤，提高了工作效率。布线完成后，还可以通过软件的电缆标注功能进一步完善并导出二维形式的施工图，以方便现场施工的对照。完成电缆标注的图纸见图7。

现阶段的三维设计软件对于电气专业相关的应用功能开发得并不全面，而电缆敷设及路径择优的功能是绝大部分三维软件本身不具备的。通过采用电缆敷设软件在三维模型基础上进行电气敷设工作，解决了现阶段电气专业在三维设计上的短板，对电气工程量尤其是电缆敷设精准度的提高有重要意义。

作者：李思，刘森，周莹莹，田哲，魏文通

所属：天津水泥工业设计研究院有限公司

来源：《中国水泥》

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