新能源发电设计AI智能三维数字化软件平台研发构想

作者:未知

  【摘 要】现阶段,隨着现代化建设的飞速发展,我国的科学技术的发展也有了很大的进步,人们的生活水平也越来越好,对电力的需求也越来越大。本文针对新能源发电设计中的AI智能三维数字化软件平台进行了简单的阐述,旨在为相关人员提供一定的参考建议。
  【关键词】新能源发电设计;AI智能三维数字化;软件平台;研发构
  1背景
  新能源发电(风电、光伏等)行业近年来受限电、土地、接入、补贴、电价等制约因素的影响,大规模、跃进式、盲目占地盘式的项目开发方式已被市场和投资者摒弃淘汰。随着2019年迎来竞价时代,2020年进入平价上网,国家调控使新能源发电(风电、光伏等)逐步进入理性市场。
  那么如何应对随之而来的巨大变化将是我们最应思考的问题。那么前期依靠互联网大数据的精细化调研,深度研发商业模式谨慎投资,后期通过精细化设计来实现降低建设成本(包含时间和财务成本)的项目开发模式。在这种背景和趋势下新能源发电设计行业,从设计深度、周期、质量、信息化、优化创新上都面临着前所未有的巨大考验。
  2新能源模块化设计平台整体构想
  2.1概念构想
  软件总体架构为“三端一云”,即PC端、APP端、网页端,以及云服务。三端由项目中不同的人员分别使用,云服务则是在后端支撑它们之间的数据存储和传递。
  设计工作可粗略分为两部分,一为工程差异性设计大致占30%左右工作量,二为标准化图纸套用设计大致占70%左右工作量。
  以软件化取代70%设计重复性、机械性的标准化图纸套用和人工制图的工作。将5年以上设总经验的工程师从大量重复性、机械性的制图工作中解放出来,参与到工程差异化的优化设计、数据库的维护、市场技术支持、项目开发、研发、工程设总、项目经理等高附加值的工作中去。在以互联网评审的形式组织行业内的专家定期对数据库中的参数、标准化图纸库等数据进行评审、优化、纠错,不仅可以提高质量、打破研究院内部技术局限性,还能减少没必要的人员储备真正意义上降低成本。
  实现可行性研究报告、初步设计报告、施工图设计,通过简洁人性化的软件操作界面,仅输入少量工程参数即可完成一键式成品出图,并达到90%工程质量要求。1-2人即可完成以往10-15人工作量,缩减设计图纸校审核时间挺高生产效率至少3倍以上。融入整合集成化协同办公管理系统结合便于管理,有效梳理涉及流程,提高设计配合效率,和领导掌控力。甚至改变设计人员坐班制,在家办公实现办公终端化,提高设计人员效率,还能节约办公成本。
  2.2PC端应用
  PC端为整个平台核心部分,软件架构按设计阶段分类:前期咨询可研报告、初步设计、施工图。
  每个阶段按专业划分操作单元,每个单元按阶段和专业进行定制,从而达到应用要求。
  2.2.1设计阶段覆盖
  2.2.1.1前期咨询可研报告单元
  将现有的前期可研报告区别分类,每种报告按章节内容定制模块并建立族库,使各专业设计人员仅需输入少量工程参数后选择可用模块,达到快速设计的目的,并通过平台将无需提资或前置资料的专业同时参与设计,需要提资专业自动流转,最后无需人工汇本平台自动出图。
  每个专业的模块还可按工程需求同时加列,并实现同时提资,也就是说在同一时间可以出三个以上方案还不影响其他专业工期。如电气出电气主接线方案同时加列三个方案,下一土建专业可更具相同地质条件自动连接土建模块,仅需调整少量工程参数即可。
  技经估算部分可自动后台计算出具,提资已在前段其他专业完成,无需技经人员操作,仅在经评部分调整经济模型参数即可。由于是后台直接计算,所以采用的模块基本为施工图深度(在粗略考虑地勘的情况下),估算其实很接近概算要求,更为精准。
  1-2人即可完成以往10-15人工作量,缩减设计图纸校审核时间挺高生产效率至少3倍以上。
  2.2.1.2初步设计单元
  除勘察专业外基本与可研阶段相同,所谓的30%工程差异性指的就是勘察专业,目前还没有很好地解决方案,但可列入APP端监控内容,可以看到进度成本等。
  电气专业还可建立设备厂家短名单,也可使用业主短名单比如天源、天润等,无需等待提资,提前设计好相对应的模块。
  在满足特定条件下可在初设审查会时随时变更设计方案,还可结合平台网页端进行网络评审,省去差旅费用。
  2.2.1.3施工图单元
  实际上施工图基本在初设收口确定后,可自动出图,仅需主设人调整特定参数即可。也就是说初设实际上就等同于施工图。
  施工图变更若出现业主要求方案(创新方案除外)临时变更的情况,仅需调整模块即可,完全省去了变更设计时间从而达到快速响应。
  2.2.1.4竣工图单元
  主设人收集变更资料后输入平台即可实现自动出图。
  2.3设计专业关联
  平台可关联现有新能源设计所需专业,并可串联相关使用软件,此处与广联达BIM5D平台类似。
  2.3.1标准化模块、族库、工程资料等数据库建立维护管理
  标准化模块、族库、工程资料(地勘、气象、土地性质、当地政策、技经定额等)等数据库的建立为整个平台核心中的核心,也是每个设计院安身立命的资本。我院通过从其他设计院、北京天润新能公司、天源BP模式合作等渠道,经过三年多的积累已经掌握和梳理了一批标准化模块图纸库,通过图纸编号转变成软件数据库编码可直接实现数据库的建立。但这也远远不够,仅能算为启动基础,如何持续建立数据库有三个比较直接的方法:
  一、购买,可以通过各种渠道直接购买成品图,也可发至网页端通过互联网面向社会征集。
  二、自建团队,与维护团队一体使用,根据需求增减人数规模。   三、软件化,舉个例子直接影响土建专业的是电气和地质勘察专业,电气方案其实在一定范围是可控的,而地勘提资的差别就很大拿基础来说,承载力从50-200可以说各位数变化都会影响土建材料量的变化,如果我们按5的单位计算,一种基础模型就要有30种方案,这就要消耗大量的人工时,是否可以与软件供应商协商定制此种批量设计呢,理论上应该是可行的,但还要深入调研才能知道。
  2.3.2互联网专家审图
  将模块定期发至网页端,以互联网评审的形式组织行业内的专家定期对数据库中的参数、标准化图纸库等数据进行评审、优化、纠错,不仅可以提高质量、打破研究院内部技术局限性,还能减少没必要的人员储备,真正意义上降低成本。
  还能减少工程责任,原理参照评审会。
  2.3.3设计图纸3D交付
  初设和施工图模块直接连接3D翻模,由第三方提前翻制后储备,与2D图纸模块一样使用。也可三维直接建模或购买三维族库。
  3商业模式及效益分析
  3.1商业模式
  平台除自用外还可面向社会发售,主要客户为电力设计院(该平台后期也可延展至其他行业)、项目业主,设备厂家。
  一、电力设计院,1、可在网页端购买PC端、APP端软件按年或终身计费。
  2、设立设计院短名单库,入围者需可购买PC端、APP端使用权限或按项目比例与平台分成。3、可在网页端有偿深入方案中投标,被业主选定后按比例分成。
  二、项目业主,可免费使用网页端的项目初步方案模拟单元,如需详细方案则需支付一定服务费,还可选择入围设计院。
  3.2效益分析
  一、人员成本节省。使用平台后可节省20名工程师岗位,并增加饱和度空间一倍以上。可通过互联网专家评审减少总工、技术专家级别的人员储备。
  二、时间成本,通过平台可节约可研报告周期7-10个工作日,初步设计工期30个工作日,施工图30个工作日。
  三、商业模式中的互联网受益。
  四、边际效益,1、将节省下来的5年以上设总经验的工程师从大量重复性、机械性的制图工作中解放出来,参与到工程差异化的优化设计、数据库的维护、市场技术支持、项目开发、研发、工程设总、项目经理等高附加值的工作中去。
  2、结合平台的设计应用和集成化协同办公管理,通过互联网可实现设计人员在家或其他终端办公提高工作效率,还能节省办公经费。或直接通过互联网在网页端发出任务,定期面向社会征集图纸(类似于滴滴打车的概念),校审核也由互联网专家库直接完成,可直接减少正式职工岗位需求。
  结语
  综上所述,随着科学技术的日益进步以及各行各业的发展,新能源发电(风电、光伏等)行业也赢来了崭新的发展新时代,我相信,在我们的努力下,新能源发电设计行业的明天会更加的美好。
  参考文献:
  [1] 李传统.新能源与可再生能源技术[M].南京:东南大学出版社,2005.
  [2] 张钲浩,陈虹,靳召东.基于光伏电站数据采集与监测仪表的设计[J].电测与仪表,2009,46(12):48-51.
  [3] 张旭,亓学广,李世光,等.基于STM32电力数据采集系统的设计[J].电子测量技术,2010,33(11):90-93.
  (作者单位:新疆新能源研究院有限责任公司)
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