После обзора большинства присутствующих на рынке программных продуктов по электротехнической части, в качестве ПО для работы электротехнического отдела ОАО «МАГНИТОГОРСКИЙ ГИПРОМЕЗ» в дополнении к используемым продуктам был выбран Bentley Raceways and Cable Management (далее BRCM).
Решение BRCM предназначено для проектирования кабеленесущих систем всех типов (далее КНС), расстановки оборудования и выполнения кабельной разводки. Основное направление эффективного использования ПО — крупные и сложные промышленные объекты, на которых необходима прокладка большого количества кабелей, КНС (когда свои кабельные журналы и кабельные журналы от поставщиков оборудования содержат сотни и тысячи кабелей).
В 2012 г. с использованием BRCM был выполнен пилотный проект котельной (рис.1) и в дальнейшем закуплено программное обеспечение (ПО). Целью проекта было построение модели с раскладкой кабелей без оформления документации.
Рисунок 1 — Пилотный проект в BRCM
В данной статье мы подробно остановимся на возможностях нового продукта компании Bentley, а также на недостатках, присущих текущей версии ПО.
Стадия концептуального проектирования (Conceptual design)
В BRCM пользователи на начальной стадии проекта могут использовать функционал «концептуального проектирования», который позволяет быстро определить потребность в кабельной продукции и материалах. На плане расположения оборудования задаются потребители, задаётся их маркировка, из xls файлов импортируются таблицы соединений, определяются предварительно необходимые маршруты трасс (рис. 2).Рисунок 2 — Задание потребителей и основных трасс на стадии концептуального проектирования
Рисунок 3 — Проложенные трассы на стадии концептуального проектирования
Стадия детального проектирования (Detail design)
Фактический аналог стадии «Рабочая документация», очерёдность для стадии:
1) Импорт кабельных журналов поступающих из других ПО, поставщиков оборудования в формате xls (откуда, куда, типа кабеля и т.п.) через настраиваемый xml файл. Если указать во входном файле мощность нагрузки для силовых линий, будет возможен подбор сечений кабеля.
2) Импорт перечня оборудование из xls (маркировка + длина трасс внутри шкафов)
3) Размещение электротехнического оборудования и привязка 3D геометрии оборудования с его описанием (шкафы, пульты и т.п.)
4) Установка кабеленесущих систем (КНС) (трубы, лотки — сплошные, лестничные и проволочные, короба, протяжные ящики и коробки и т.п.) с установкой свойств на каждый лоток, трубу (рис. 4):
- наличие разделителей
- где, какое напряжение
- статус (существующее, проектируется и т.п.)
- процента допустимого заполнения КНС (например, для труб, лотков, коробов)
- детали к трассе (картон огнеупорный и т.п.)
Рисунок 4 — Назначение свойств отдельным лоткам при прокладке
Плюсы:
- возможность одновременной прокладки нескольких параллельных конструкций — блоки труб, кабельные трассы в несколько уровней (рис. 5)
- возможность гибкой настройки правил трассировки КНС (рис. 6)
- возможность фильтрации показываемых элементов по выбранным свойствам (уровни напряжения, тип кабеля, длина, ID оборудования)
- возможность преобразования начерченных 2D линий в трассы
Рисунок 5 — Пример трассировки труб с фитингами, протяжных шкафов и ящиков
Рисунок 6 — Настройки по умолчанию при трассировке лотков, труб и вставка фитингов
Минусы:
- нет гибких труб, невозможен подсчёт длин труб с гнутыми элементами (нет расчёта общей длины трубы, длину фитингов не сложить, они считаются в штуках)
- отсутствие возможности назначения одному элементу КНС нескольких деталей, в связи с чем невозможно получать детализированные спецификации по лоткам с разнообразными элементами крепления, например ЗАО «ДКС» (рис. 7 — а), крепления труб с другими трубами, шкафчиками и т.п. элементы состоящие из нескольких элементов (рис. 7 — б, в)
Рисунок 7 — Элементы КНС, детализированный подсчёт которых реализовать не возможно (а, б, в)
5) Назначение маркировки (ID) элементам КНС
Возможно как вручную, так и полуавтоматически с помощью макросов для отдельных труб, трубных блоков, лотков в заданном пользователем формате для дальнейшего использования в отчётах:
- кабельнотрубный журнал
- кабельный журнал методом трасс
- трубозаготовительная ведомость
- нагрузка на несущие конструкции от кабелей (вес самих КНС в BRCM пока не учитывается)
- количество каждого типа кабеля проложенного в трубе\лотках\открыто (для сметчиков)
6) Указываем зазоры (air gap) между КНС (для указания из какого лотка в разрывах КНС в какой другой лоток или трубу может идти кабель).
7) Автотрассировка кабеля или раскладка вручную, там где необходимо или для прокладки резервов:
- с учётом категорий (информационные, контрольные, силовые кабели разных напряжений)
- с заданием типа размещения кабелей (навалом, в один ряд вплотную, в один ряд с шагом)
- для каждого лотка вычисляется вес проходящих кабелей, при этом возможно указать несущую способность каждого типоразмера лотка (в настоящее время, к сожалению, нет возможности задания несущей способности для разных шагов опор)
Плюсы:
- возможность задания каталогов кабелей по которым подбираются силовые кабели исходя из нагрузки и длины кабеля, подбор кабеля не по ПУЭ (по таблицам максимально допустимых длин кабеля в километрах с определенным сечением жил для ряда нагрузок в кВт)
- обновление длин кабелей при изменении конфигурации трасс (change management)
- наличие статуса кабелей, с блокировкой уже проложенных и существующих кабелей позволяет «вести» объекты реконструкции. Видеть где проходят все кабели и где есть резерв
Минусы:
- нет раскладки по ПУЭ по большему диаметру между силовыми кабелями, только по большему диаметру в лотке
- есть ошибки заполнения (например, в лоток укладывается кабель с высотой большей, чем высота лотка)
- нет возможности назначать тип размещения кабелей по сечению фазы, вследствие чего силовые кабели сечением до 16 мм2 должны выделяться и прокладываться отдельно
8) Задаются размеры и место установки секущей плоскости, на выносках получаем информацию о проходящих кабелях
Плюсы:
- получаются выноски практически всех вариантов, необходимых для оформления по ГОСТ (см. рис. 8)
- при изменении в сечении количества, отметок КНС или раскладки кабелей есть возможность обновления выносок
Рисунок 8 — Адаптированные выноски (а, б, в)
Минусы:
- нет возможности сформировать выноску с перечнем кабелей подключенных к оборудованию
- нет понятия «позиция элемента», и соответственно нет функционала их проставления на чертеже, ассоциативности с моделью
- нет функционала получения информации с отдельных элементов, обязательно нужно ставить сечения
- нет возможности Маркировка лотка + Кабель + отметка уровня
- при простановке выносок одних кабелей нет возможности исключения знаков"—" (в КНС без кабелей), рис 8, в
- нет округления отметок до 3 символов после запятой
9) Установка опорных конструкций КНС (стойки, полки, и крепления трасс к ним, а также перфорированные и прокатные металлоконструкции на основании полученных нагрузок в лотках) (рис. 9):
Рисунок 9 — Пример КНС с опорными конструкциями
Рисунок 10 — Информация по кабелям проходящим в лотке
10) Получение отчётов по объёмам из SQL базы данных.
В комплекте поставки BRCM входят только отчёты ориентированные на зарубежные нормы. Ввиду отсутствия локализации, разработка необходимых ведомостей выполнялась самостоятельно.
Спецификация (форма 7 ГОСТ Р 21.1101-2009)
Спецификация в автоматическом режиме формируется в формат xls практически в соответствии с ГОСТ:
Рисунок 11 — Спецификация в формате *.xls
Рисунок 12 — Спецификация вставленная на чертеж
Кабельнотрубный журнал (форма 6. ГОСТ 21.613-88)
Для кабельнотрубного журнала BRCM экспортируются данные по кабелям и трубам в формат *.xls, далее скрипт подготавливает данные (рис.13):
Рисунок 13 — Кабельнотрубный журнал в формате *.xls
Рисунок 14 — Кабельнотрубный журнал вставленный в форматку в формате *.doc
В BRCM в настоящее время нет возможности выполнения «девятиграфной» спецификации оборудования, изделий и материалов по форме 2 ГОСТ
В нашей организации данный вопрос будет решаться импортом из BRCM таблицы с уникальным номером позиции и количества позиций (рис. 15) в единую базу оборудования, с которой работают все проектировщики в институте для составления спецификаций оборудования, изделий и материалов.
Рисунок 15 — Спецификация с уникальными номерами PCODE перед экспортом в формат *.xls
Выходные данные для сметчиков
Кроме того возможно получение необходимых данных для задания сметному отделу (количество разделок каждого кабеля, количество подключений в шкафах и т.п., см. рис.16):Рисунок 16 — информация для задания сметному отделу
- потребность кабелей и проводов (форма 4 ГОСТ
21.613-88) - потребность труб (форма 5 ГОСТ
21.613-88) - кабельный журнал для прокладки методом трасс (форма 7 ГОСТ
21.613-88) - трубозаготовительная ведомость (форма 8 ГОСТ
21.613-88) - ведомость заполнения труб кабелями, проводами (форма 9 ГОСТ
21.613-88)
Плюсы:
- возможно получение всех необходимых отчётов, указанных выше
- возможно получение объёмов материалов, как с отдельных файлов, систем напряжения, так и всего проекта в целом
Минусы:
- невозможно получение объёмов материалов с выбранного участка в модели
- отсутствие возможности экспорта спецификаций «на лист», только в xls, csv
- не предусмотрена возможность разделение оборудования по типам для вывода в нужной последовательности с спецификации в соответствии с требованиями ГОСТ.
11) Получение документации средствами BRCM и Bentley’s Microstation PowerPlatform
Из получившейся модели средствами Microstation PowerPlatform можно подготовить 2D планы размещения кабельных конструкций, прокладки трубных блоков, размещения электротехнического оборудования, выполнить необходимые сечения/разрезы.
При этом у BRCM есть проблемы с оформлением планов прокладки кабелей и труб в связи с отсутствием возможности автоматического получения условно-графическое отображения (УГО) кабельных трасс, выносок перечней кабелей, отметок, сечений трасс, высот по ГОСТ:
- невозможно получить УГО трасс в соответствии с ГОСТ
21.613-88. «Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи» и ГОСТ21.614-88. «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах.» - невозможность получения 2D УГО оборудования/КНС на разрезах
Базы Элементов
В комплекте поставки BRCM фактически входят только англоязычные базы лотков зарубежных поставщиков (OBO, Legrand и др.) и параметрическое оборудование (шкафы, двигатели, светильники и т.п.) не привязанное к конкретным поставщикам.Для наполнения баз BRCM элементами, используемыми электротехническим отделом, из внутренней базы оборудования, через которую проходит формирование всех спецификаций оборудования, изделий и материалов были взяты данные по применяемому оборудованию за последние 2 года. На основании полученных данных в BRCM внесён сортамент наиболее часто используемых поставщиков — ЗАО «ДКС» и ОАО «КУРГАНСКИЙ ЗАВОД ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ», также выполнены параметрические часто используемые сварные конструкции (ящики, кронштейны и т.п.):
- типовой альбом трубной разводки
- сортамент наиболее часто используемых лотков
- конструкции кабельные сборные
- параметрический сортамент электромонтажных и прокатных профилей
- параметрический сортамент шкафов, коробок и протяжных ящиков и т.п.
Оборудование вставляется и редактируется через менеджер оборудования (Equipment manager) и бывает двух типов:
- полностью параметрическое
- содержащее в себя частично/полностью готовые 3D блоки (Cell), для сложной геометрии
Рисунок 17 — Менеджер вставки/редактирования оборудования
Рисунок 18 — Варианты настраиваемого параметрического оборудования
Плюсы:
- пользователь работает с таким оборудованием как с одним элементом
- в спецификации получается полная информация по всем элементам
- одно оборудование может иметь несколько точек подвода (шкаф — клеммы)
- любому оборудованию для 2D отображения в плане возможно назначить его УГО
Минусы:
- нет возможности назначить и получить пользовательские свойства оборудования в отчётах (масса, стоимость, код оборудования и т.п.)
- нет категории стальных профилей, проблемы с подсчётом их погонными метрами
- отсутствие подавления нулей в описании оборудования при использовании формул
- нет 2D отображения оборудования в виде его УГО в разрезах
Также можно отметить сложность добавления нового параметрического оборудования сложных форм или составной геометрии для обычных пользователей.
Эта работа должна выполняться CAD-администратором организации, т.к. в настоящее время в BRCM, например нельзя просто взять 3D элемент и присвоить ему необходимые свойства, это требует знания работы описания оборудования в xml.
Резюме
В текущей версии BRCM позволяет:- Размещать электротехническое оборудование, шкафы, ящики и т.п. элементы и подготовить 2D планы размещения электротехнического оборудования.
- Прокладывать кабельные конструкции (лотки, трубы, протяжные ящики) и подготовить 2D планы/разрезы размещения кабельных конструкций, прокладки трубных блоков.
- Прокладывать кабельные трассы в кабельных конструкциях. Загрузив перечни кабельной продукции из другого ПО в формате xls, можно автоматически или вручную разложить кабели, оценить загруженность направлений в предварительном режиме, получить предварительные или точные длины кабельной продукции.
В этой части в настоящее время есть проблемы с оформлением данного типа документации.
BRCM является продуктом с развитыми возможностями по работе с кабеленесущими системами практически всех типов, с многофункциональным менеджером оборудования и с возможностью оперативного выполнения кабельной разводки. Большая часть функционала приложения поддаётся гибкой настройке с помощью XML.
Работая на платформе Microstation PowerPlatform, BRCM обладает широким и удобным функционалом по работе с 3D моделью. Важными моментами для работы с крупными объектами являются:
- Возможность разделения электротехнической части проекта между разными пользователями (например, один прокладывает КНС, несколько размещают оборудование, разводят кабели).
- Выделить только необходимый объем 3D модели, гибко настроить видимость модели.
- В процессе работы контролировать коллизии.
Стоит ответить, что для рассматриваемой сферы применения ПО, у разработчиков BRCM ещё есть много над чем работать, но даже первая версия является продуктом, выгодно выделяющимся по своим возможностям от тех решений, которые есть на рынке в данное время.