CAD技術在水利水電電氣工程中的應用

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摘要：在水利水電工程中，cad技術不僅為設計人員圖形繪制提供了便利，同時也結合三維立體模型，更直觀的反映出工程設計概況，有效提升了工程設計的質量。結合作者的實際工作經驗，深入分析在水利水電工程中CAD技術的應用效果及技術特點。

關鍵詞：CAD技術；水利水電工程；應用探析

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，指的是設計人員根據相應的圖形工程和電腦幫助下，完成相關的電腦制圖設計工作，CAD技術發(fā)源于美國，目前，該技術已經在機械制造、建筑設計、電子技術、石油化工等領域中得到廣泛應用。技術人員依靠計算機，可以半自動或者自動的完成圖紙的設計及編輯工作，不僅降低了人為的勞動強度，同時也提升了工程設計的效率和質量，有效節(jié)約了經費和時間。因此，本文主要分析在水利水電工程建設中，CAD技術的應用現狀，通過對CAD技術的優(yōu)勢進行分析，以期為同行業(yè)的研究及工程實踐提供必要的建議。

1CAD技術概述

CAD技術最早發(fā)源于美國，而我國CAD技術是結合國外的CAD平臺，并結合國內工程特點和技術性質，對CAD技術進行二次開發(fā)。隨著我國科技水平的提升，國內也出現了很多CAD技術開發(fā)設計的公司，并且這些企業(yè)根據國內工程特點及人們工作習慣，不斷對CAD技術進行改進和探索，使得CAD技術逐漸成熟，并且具備了三維立體模擬等功能，有效提升了工程設計的質量。國內企業(yè)在進行CAD技術開發(fā)過程中，多數依靠技術人員的經驗，對于不同的功能進行完善和改進，并且在很多工程領域發(fā)揮了很大作用，隨著CAD技術的優(yōu)化個更新，如在水利水電工程領域的應用，有效提升了企業(yè)的競爭力，進而提升了企業(yè)的效益[1-2]。目前，我國CAD技術已經得到快速發(fā)展，CAD技術具有知識密集、難度大、綜合性強及更新速度快等特點。CAD技術的發(fā)展主要經過了三個階段：單功能系統(tǒng)、依靠文件管理的多功能系統(tǒng)和依靠數據庫技術的集成化系統(tǒng)。CAD技術發(fā)展的目標是集成化的CAD系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以工程實踐和數據庫為核心內容。而工程CAD技術的發(fā)展目標是為了滿足工程設計的應用，實現技術性管理。針對水利水電工程而言，CAD技術主要為了改變傳統(tǒng)的單相設計狀態(tài)，形成多功能的集成化階段，這種集成化系統(tǒng)包括了多方面的內容，如專業(yè)信息、行業(yè)標準等，實現資源的共享。如在水利水電工程設計中，電氣專業(yè)集成系統(tǒng)主要包括了潮流計算分析、規(guī)范數據庫、技術規(guī)程、水輪發(fā)電機數據庫、圖形庫、水電工程數據庫、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技術在水利水電工程中的應用狀況

目前，我國水利水電工程設計、及施工技術已經得到了快速的發(fā)展。但是，在水利水電工程發(fā)展過程中，計算機輔助設計的應用起步較晚，在上世紀七十年代中期才可以研究計算機輔助設計。在上世紀八十年代中期，在水利水電工程中最早開始使用CAD技術，如CAD設備（Appollo系列和microVAX系列）軟件系統(tǒng)（支撐軟件、系統(tǒng)軟件）、應用軟件系統(tǒng)（工程場地布置、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），有效促進了CAD技術在我國水利水電工程中的發(fā)展。隨著我國科技水平的提升，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)的電氣計算的CAD軟件，如短路電流計算軟件、潮流分布計算軟件、架空線路計算軟件等。CAD技術在我國水利水電工程中得到了廣泛的應用，尤其在工程前期的勘測階段、可行性研究、初步設計及施工圖設計階段，CAD技術發(fā)揮出了巨大的作用。CAD的成果可以包括不同階段的設計結果，包括圖紙的繪制、方案的設計及計算書等。在水利水電工程設計中，已經把一般化的原理和規(guī)則、經驗和知識等存入計算機內，從而解決難度更大的問題，且CAD技術在水利水電工程領域中具有很大的應用空間及發(fā)展前景[3]。但是，目前，CAD技術仍舊存在一些問題：國外計算機設備和計算機技術的引進、二次開發(fā)周期及人員培訓周期太長，如CAD技術全面出成果時，計算機設備已經不能滿足設計的需求。CAD技術的開發(fā)和引進缺乏協(xié)調統(tǒng)一，導致很多工作重復，同時，缺乏大量的既懂計算機知識又懂專業(yè)軟件的綜合性人才，并且在已經應用的技術如數據庫、網格及圖形學等需要進一步的改進和研究。同時，CAD技術還不能將所有的設計內容包括進去，在未來仍需結合水利水電工程的實際特點，設計出符合國內工程特性的CAD軟件，進而發(fā)揮出更大的作用。

3在水利水電工程中CAD技術的應用

水利水電工程具有施工周期長、工序復雜、多樣性和多目標性等點，工程的特性決定了水利水電工程具有十分復雜的特點。由于水利水電工程設計要素不同、條件不同、設計人員技術水平不同及工程環(huán)境條件的差異，這就給CAD技術的實際應用帶來了極大的挑戰(zhàn)，下文主要分析在水利水電工程中CAD技術的應用效果，具體分述如下.

3.1坐標畫線

在水利水電工程中，經過會遇到使用測量的坐標點進行畫線操作，在這個過程中經常會遇到各種問題，如河堤、河道的實測斷面、堰面曲線等數據的處理，這些都可以歸納到坐標畫線問題。對于有函數方程的曲線，實現利用EXCEL依靠期望的步長生成坐標點。文件加載運行之后，依照提示選中存放的文件，這樣就可以進行自動畫線操作。

3.2沿曲線的標注

在水利水電工程設計過程中，曲線標注問題經常遇到，如在平面圖布置圖中，沿著開挖的輪廓進行開挖線符號標注；在剖面圖中進行點筋標注、巖石符號標注及文字標注等。此類情況就需要應用CAD中的divide或者measure命令，這兩個命令的主要區(qū)別在于divide命令主要在等分點處按照給定的分段數等進行標注；measure命令在曲線上按照給定的長度進行標注。在輪廓線標注過程中最好使用pline線，對標注的符號進行圖塊化處理，執(zhí)行divide或者measure命令，指定標注符號，分段或者分長度進行標注，如果在實際標注過程中發(fā)現標注過于稀疏或者太密時，應該執(zhí)行erase命令，進行適當的刪除，還可以對標注的符號進行角度的旋轉，達到美觀的目的。針對一些高級的應用，可以編制適當的LSP程序，實現沿著曲線對文字和符號進行任意標注。

3.3表格生成

CAD自身沒有處理表格的功能，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，直接復制粘貼到CAD、圖形中，然后進行適當的修改和編輯。此外，還可以通過LSP程序，編輯表格的行數、列數、高度及列寬等。

結語

現階段，CAD技術已經在水利水電工程中得到了廣泛的應用，有效提升工程設計的質量。在未來仍需結合工程的實際特點，不斷對CAD軟件進行二次開發(fā)，培養(yǎng)綜合性人才，從而促進水利水電工程建設的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]楊婷.水利水電工程電氣CAD技術的應用[J].大陸橋視野,2017（18）.

[2]陳海峰.CAD技術在水利工程中的應用[J].科技資訊,2011（27）.

[3]敖顯云.CAD在電氣工程及其自動化中的應用解析[J].城市建設理論研究（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