CAD技術(shù)在水利水電電氣工程中的應(yīng)用
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摘要：在水利水電工程中，cad技術(shù)不僅為設(shè)計(jì)人員圖形繪制提供了便利，同時(shí)也結(jié)合三維立體模型，更直觀的反映出工程設(shè)計(jì)概況，有效提升了工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。結(jié)合作者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，深入分析在水利水電工程中CAD技術(shù)的應(yīng)用效果及技術(shù)特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；水利水電工程；應(yīng)用探析
引言
CAD作為一種便捷的制圖軟件，其英文表示為ComputerAidedDesign。通常而言，指的是設(shè)計(jì)人員根據(jù)相應(yīng)的圖形工程和電腦幫助下，完成相關(guān)的電腦制圖設(shè)計(jì)工作，CAD技術(shù)發(fā)源于美國(guó)，目前，該技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造、建筑設(shè)計(jì)、電子技術(shù)、石油化工等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。技術(shù)人員依靠計(jì)算機(jī)，可以半自動(dòng)或者自動(dòng)的完成圖紙的設(shè)計(jì)及編輯工作，不僅降低了人為的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提升了工程設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，有效節(jié)約了經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。因此，本文主要分析在水利水電工程建設(shè)中，CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，以期為同行業(yè)的研究及工程實(shí)踐提供必要的建議。
1CAD技術(shù)概述
CAD技術(shù)最早發(fā)源于美國(guó)，而我國(guó)CAD技術(shù)是結(jié)合國(guó)外的CAD平臺(tái)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)工程特點(diǎn)和技術(shù)性質(zhì)，對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。隨著我國(guó)科技水平的提升，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了很多CAD技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的公司，并且這些企業(yè)根據(jù)國(guó)內(nèi)工程特點(diǎn)及人們工作習(xí)慣，不斷對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和探索，使得CAD技術(shù)逐漸成熟，并且具備了三維立體模擬等功能，有效提升了工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。國(guó)內(nèi)企業(yè)在進(jìn)行CAD技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，多數(shù)依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于不同的功能進(jìn)行完善和改進(jìn)，并且在很多工程領(lǐng)域發(fā)揮了很大作用，隨著CAD技術(shù)的優(yōu)化個(gè)更新，如在水利水電工程領(lǐng)域的應(yīng)用，有效提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而提升了企業(yè)的效益[1-2]。目前，我國(guó)CAD技術(shù)已經(jīng)得到快速發(fā)展，CAD技術(shù)具有知識(shí)密集、難度大、綜合性強(qiáng)及更新速度快等特點(diǎn)。CAD技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段：?jiǎn)喂δ芟到y(tǒng)、依靠文件管理的多功能系統(tǒng)和依靠數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的集成化系統(tǒng)。CAD技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是集成化的CAD系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以工程實(shí)踐和數(shù)據(jù)庫(kù)為核心內(nèi)容。而工程CAD技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是為了滿足工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)性管理。針對(duì)水利水電工程而言，CAD技術(shù)主要為了改變傳統(tǒng)的單相設(shè)計(jì)狀態(tài)，形成多功能的集成化階段，這種集成化系統(tǒng)包括了多方面的內(nèi)容，如專業(yè)信息、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)現(xiàn)資源的共享。如在水利水電工程設(shè)計(jì)中，電氣專業(yè)集成系統(tǒng)主要包括了潮流計(jì)算分析、規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)規(guī)程、水輪發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)、水電工程數(shù)據(jù)庫(kù)、電氣布置情況等。依靠集成化的系統(tǒng)，可以大大提升工作效率。
2CAD技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用狀況
目前，我國(guó)水利水電工程設(shè)計(jì)、及施工技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展。但是，在水利水電工程發(fā)展過(guò)程中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用起步較晚，在上世紀(jì)七十年代中期才可以研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。在上世紀(jì)八十年代中期，在水利水電工程中最早開(kāi)始使用CAD技術(shù)，如CAD設(shè)備（Appollo系列和microVAX系列）軟件系統(tǒng)（支撐軟件、系統(tǒng)軟件）、應(yīng)用軟件系統(tǒng)（工程場(chǎng)地布置、碰撞檢查、有限元模型處理、三維圖地形圖及鋼筋混凝土詳圖等），有效促進(jìn)了CAD技術(shù)在我國(guó)水利水電工程中的發(fā)展。隨著我國(guó)科技水平的提升，CAD軟件也得到了優(yōu)化和更新，包括電氣專業(yè)的CAD軟件，此外還有專業(yè)的電氣計(jì)算的CAD軟件，如短路電流計(jì)算軟件、潮流分布計(jì)算軟件、架空線路計(jì)算軟件等。CAD技術(shù)在我國(guó)水利水電工程中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在工程前期的勘測(cè)階段、可行性研究、初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，CAD技術(shù)發(fā)揮出了巨大的作用。CAD的成果可以包括不同階段的設(shè)計(jì)結(jié)果，包括圖紙的繪制、方案的設(shè)計(jì)及計(jì)算書(shū)等。在水利水電工程設(shè)計(jì)中，已經(jīng)把一般化的原理和規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)等存入計(jì)算機(jī)內(nèi)，從而解決難度更大的問(wèn)題，且CAD技術(shù)在水利水電工程領(lǐng)域中具有很大的應(yīng)用空間及發(fā)展前景[3]。但是，目前，CAD技術(shù)仍舊存在一些問(wèn)題：國(guó)外計(jì)算機(jī)設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)、二次開(kāi)發(fā)周期及人員培訓(xùn)周期太長(zhǎng)，如CAD技術(shù)全面出成果時(shí)，計(jì)算機(jī)設(shè)備已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)的需求。CAD技術(shù)的開(kāi)發(fā)和引進(jìn)缺乏協(xié)調(diào)統(tǒng)一，導(dǎo)致很多工作重復(fù)，同時(shí)，缺乏大量的既懂計(jì)算機(jī)知識(shí)又懂專業(yè)軟件的綜合性人才，并且在已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù)如數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)格及圖形學(xué)等需要進(jìn)一步的改進(jìn)和研究。同時(shí)，CAD技術(shù)還不能將所有的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括進(jìn)去，在未來(lái)仍需結(jié)合水利水電工程的實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出符合國(guó)內(nèi)工程特性的CAD軟件，進(jìn)而發(fā)揮出更大的作用。
3在水利水電工程中CAD技術(shù)的應(yīng)用
水利水電工程具有施工周期長(zhǎng)、工序復(fù)雜、多樣性和多目標(biāo)性等點(diǎn)，工程的特性決定了水利水電工程具有十分復(fù)雜的特點(diǎn)。由于水利水電工程設(shè)計(jì)要素不同、條件不同、設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平不同及工程環(huán)境條件的差異，這就給CAD技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，下文主要分析在水利水電工程中CAD技術(shù)的應(yīng)用效果，具體分述如下.
3.1坐標(biāo)畫(huà)線
在水利水電工程中，經(jīng)過(guò)會(huì)遇到使用測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行畫(huà)線操作，在這個(gè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到各種問(wèn)題，如河堤、河道的實(shí)測(cè)斷面、堰面曲線等數(shù)據(jù)的處理，這些都可以歸納到坐標(biāo)畫(huà)線問(wèn)題。對(duì)于有函數(shù)方程的曲線，實(shí)現(xiàn)利用EXCEL依靠期望的步長(zhǎng)生成坐標(biāo)點(diǎn)。文件加載運(yùn)行之后，依照提示選中存放的文件，這樣就可以進(jìn)行自動(dòng)畫(huà)線操作。
3.2沿曲線的標(biāo)注
在水利水電工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，曲線標(biāo)注問(wèn)題經(jīng)常遇到，如在平面圖布置圖中，沿著開(kāi)挖的輪廓進(jìn)行開(kāi)挖線符號(hào)標(biāo)注；在剖面圖中進(jìn)行點(diǎn)筋標(biāo)注、巖石符號(hào)標(biāo)注及文字標(biāo)注等。此類情況就需要應(yīng)用CAD中的divide或者measure命令，這兩個(gè)命令的主要區(qū)別在于divide命令主要在等分點(diǎn)處按照給定的分段數(shù)等進(jìn)行標(biāo)注；measure命令在曲線上按照給定的長(zhǎng)度進(jìn)行標(biāo)注。在輪廓線標(biāo)注過(guò)程中最好使用pline線，對(duì)標(biāo)注的符號(hào)進(jìn)行圖塊化處理，執(zhí)行divide或者measure命令，指定標(biāo)注符號(hào)，分段或者分長(zhǎng)度進(jìn)行標(biāo)注，如果在實(shí)際標(biāo)注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)標(biāo)注過(guò)于稀疏或者太密時(shí)，應(yīng)該執(zhí)行erase命令，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h除，還可以對(duì)標(biāo)注的符號(hào)進(jìn)行角度的旋轉(zhuǎn)，達(dá)到美觀的目的。針對(duì)一些高級(jí)的應(yīng)用，可以編制適當(dāng)?shù)腖SP程序，實(shí)現(xiàn)沿著曲線對(duì)文字和符號(hào)進(jìn)行任意標(biāo)注。
3.3表格生成
CAD自身沒(méi)有處理表格的功能，而在水利水電工程中有大量的鋼筋表格、工程量表格需要處理，可以采用下述辦法處理：在EXCEl或者Word中生成表格，直接復(fù)制粘貼到CAD、圖形中，然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮途庉?。此外，還可以通過(guò)LSP程序，編輯表格的行數(shù)、列數(shù)、高度及列寬等。
結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)階段，CAD技術(shù)已經(jīng)在水利水電工程中得到了廣泛的應(yīng)用，有效提升工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在未來(lái)仍需結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，不斷對(duì)CAD軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)綜合性人才，從而促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]楊婷.水利水電工程電氣CAD技術(shù)的應(yīng)用[J].大陸橋視野,2017（18）.
[2]陳海峰.CAD技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].科技資訊,2011（27）.
[3]敖顯云.CAD在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用解析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015（11）.
作者:湯海波 單位:上海東外灘園林市政有限公司