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倾力打造全寿命周期数字化电厂——中电工程华北院安庆项目建设纪实

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  2015年6月,中电工程华北院首个百万千瓦机组总承包项目——神皖安庆电厂二期2台100万千瓦扩建工程在一个月内实现双投,标志着该公司总承包业务迈上了新的台阶。

  2016年4月,安庆电厂二期项目获得“中国电力优质工程奖”。华北院在总承包领域的多年积淀,再获勃发。

  到底是什么令华北院再次站上了制高点,让我们一起走进该项目的总承包单位来一次深度探秘。

  数字化电厂是贯穿电厂全生命期,实行全面一体化的数字化管理、实现高度自动化的数字化电厂体系。数字化电厂按电厂全生命期来划分,可分为建设期数字化电厂和运行期数字化电厂,而数字化工程就是建设期数字化电厂。

  数字化工程是一个完整的电厂建设管理体系,采用现代项目管理理论和数字化管理方法,管控实体电厂和数字化电厂的建设过程,并为数字化电厂的各系统提供符合要求的原始基础数字化内容。

  数字化移交需要多方面的协调配合,需要对移交过程、移交策略、移交计划、移交内容和移交的形式进行规定,以指导、规范整个工程数据移交的工作,约束和统一参与工程各方提供的数据。EPC总包商应建立或支持满足一定要求的信息化环境,以相容的方式产生、管理、使用、交换、获取所有与设计、采购、建造、竣工等相关的信息,并将其作为工程成果交付。数字化移交汇总工程各方面的信息提供给业主;数字化移交为业主提供电厂全寿命周期信息管理的平台与工具;数字化移交为业主提供了关联各种信息的信息模型与信息入口。

提出高要求

  安庆电厂数字化工程的总体目标是:开展全厂区、全专业的数字化设计,提高设计产品水平,深化应用工程采购管理平台(NIMAT)、工程管理平台(NIPRO),通过设计优化和精细化管理降低项目执行成本,提升EPC项目盈利能力,并为业主提供数字化移交服务,支撑后续信息系统的建设。其中,对EPC管理的要求是从打造高水平EPC总承包商的内因出发,要求深化应用现有系统,通过精细化管理控制工程造价,规范化、固化相关管理流程,提升工程质量。对数字化移交的要求是在完成安庆物理电厂建设的同时,向业主提交一个数字电厂。

形成“流水线”

  PDMS三维数字化设计平台是公司数字化设计的基础平台之一,通过该平台各专业在同一空间进行三维布置设计,给使用者带来了所见即所得的三维空间可视化设计体验,全面提升了三维空间协同设计的有效性。各专业设计者实时在线参考不同设计专业的空间占位设计,使不同设计专业的三维空间设计联络和交流始终保持协调一致,再辅以碰撞检查等技术手段,能有效避免各类空间设计冲突。三维数字化设计平台是基于数据库的设计平台,因此也能有效的进行设计参数数据的共享与集成。例如,布置设计可以充分利用系统设计的设计成果;管道应力计算、烟风道零件图设计、电缆敷设等分析计算均可直接应用三维设计平台内的数据。PDMS设计平台也为用户提供了数字化的设计产品,包括三维数字化设计模型,以及依托三维数字化设计模型导出的综合布置图、专业布置图、安装图和标准化的技术数据表单等,为数字化电厂提供了数据基础。经过十多年的发展和推广,PDMS三维设计已成为了公司最基础的设计手段之一。

  在本工程中进行了全专业、全厂区范围的数字化设计,系统图设计采用Diagrams平台,布置设计采用PDMS平台,并试点进行了二三维效验、数据导出等工作。热机专业的系统图设计及布置设计直接采用数字化设计工具进行,并抽出施工图;其他相关专业由于工程进度问题,采用传统方式完成施工图设计,再进行数字化布置设计,满足数字化移交要求;在实施过程中部分模型及树状结构命名不规范,发电工程事业部发布相关数字化设计规范后,该问题得到一定程度的改善。发电工程事业部编制了KKS编码与卷册、设备、构建筑物的对照表单;编制了设备、管线、阀门的数据录入表单,未在PDMS中录入的数据填写在EXCEL表中,通过数字化移交平台将相关数据和模型融合。

  设计协同平台是华北院数字化设计的核心平台之一,是设计成品流水线。由设计计划系统、设计工作系统、设计流程系统、成品管理系统、设计门户管理系统、设计过程信息管理系统、设计过程通讯管理系统七个部分组成。前四个系统为工作系统,后三个系统为保障系统。设计产品经设计协同平台控制的设计流程流转后转换为设计成品,再经过设计成品管理完成设计成品的归档、出版,最终交付给顾客。设计协同平台通过设计管理系统输入的项目计划创建项目目录,通过计划中的人力资源配备,利用设计工作系统安排、加载个人工作,同时驱动流程(提资、校审、会签等)完成设计产品的生产,通过成品管理系统完成设计成品的出版、归档管理。公司应用设计协同平台历时13年,实现了所有勘测设计项目资料、成品文件的归集,与数字化移交平台无缝集成,是公司开展数字化设计的重要支撑。

  在本工程中全部传统设计在PW中进行专业配合;传统设计成品由PW组卷自动传输至数字档案馆,再由数字档案馆定期上传至数字化移交平台,开发了由数字档案馆上传数字化移交平台的接口。数字化PDMS设计由各专业在中进行,在碰撞检查后,根据发电工程事业部相关配合制度进行修改;数字化设计成品直接上传至数字化移交平台。

登上新高峰

  安庆项目的建成,标志着国内领先、世界一流的智能化、数字化电厂的实现。

  该项目应用设计管理信息系统、采购管理信息系统、工程管理信息系统对工程过程中的数据进行了全方位管理;通过接口汇总至数字化移交平台;通过电厂标识系统、物料编码、WBS编码、卷册号等编码系统组成的编码体系实现了数据间的自动关联;实现了与工程同步完成的数字化移交工作。倾力首创了全寿命周期的数字化电厂。

  随着信息技术及网络技术的不断发展,华北院也将积极应用先进技术,帮助业主方将相关信息与数据管好、用好。与数字化管理深度融合,使数字化工程数据深入电厂运维管理的各个方面,成为一个一体化、信息充分互通的平台,为业主打造新一代电厂管理工具,提升电厂运维的信息化水平、管理手段,继而通过管理的提升进一步提高电厂经营管理响应速度,加强电厂盈利能力。华北院将持续为业主方提供从数据维护到技术升级的一系列信息技术支持服务。