Информационная 3d-4d модель строительства ГРЭС
TRANSCRIPT
Информационная 3D-4D модель строительства ГРЭС
Визуализация и верификация проекта строительства3-го энергоблока Березовской ГРЭС на базе ПСУ-800
2
Объект визуализации и верификации: площадка строительства 3-го энергоблока на базе ПСУ-800 филиала Березовская ГРЭС ОАО «Э.ОН-Россия»
3
Постановка задач
Задачи проекта:
• пространственная верификация фактического месторасположения/состояния возведенных конструктивных элементов и оборудования, мониторинг процесса строительства;
• пространственная верификация проектных решений;
• комплексное имитационное моделирование процессов строительства.
Цель проекта:
усовершенствование системы управления и контроля строительства за счет внедрения технологии имитационного моделирования, современных систем управления документацией и информациейпо объектам строительства и применения географического подхода.
Старт проекта: июль 2013.
главный корпус в объеме Энергоблока №3 в составе отделений:
• бункерно-деаэраторного, ряды Б-В, оси 14-26;
• котельного, ряды В-Е, оси 14-23;
• бункерного, ряды Е-Ж, оси 14-23.
Объем проекта:
Оцифровка
Сканирование
Конвертация
Моделирование 3D
BIM-сервер
4D-модель + актуальная информация
Заказчик строительства
• Централизованное хранение проектной информации
• Командная работа
• Мониторинг и контроль
• Планирование и управление
Аналитика
КСП, моделирование 4D
Участники проекта
Исходные данные
ПСД, РД, планы, геодезия
Имитационное моделирование. Концепция услуги
Сметчик Специалист КСП •Технолог-строитель•Проектировщик ПОС/ППР
Инженер имитационного моделирования
Инженер визуализации
• Инженер инф. моделирования
• Проектировщик• Архитектор
• Рабочая документация• Сметы
• Рабочая документация• Сметы• График 2 уровня
• Рабочая документация• Сметы• График 2 уровня• Сценарий моделирования ППР• ПОС/ППР• График 3 уровня
Проектнаяи рабочая
документация, текущая
ситуация на площадке
• Скомпонованная 3D-модель
• График 3 уровня• Ресурсы• 4D модель
• 3D-модель
• Требование изменений • Требование изменений
• Требование изменений
• Требование изменений
3D Via Composer
3D Max
ArcGIS
Navisworks
3D Via Composer
Catia
Primavera
Primavera
Primavera
• 4D• Визуализация• Интерактивные инструкции• Презентационные материалы
Бизнес-процесс (упрощённо)
AfterEffect
Revit
Synchro
ArcGIS
PDM
PDM
PDM
PDM
PDM
6
Комплексное имитационное моделирование (КИМ) в строительстве
СУБПОДРЯДНЫЕ
РАБОТЫ
КОНСУЛЬТАЦИИ/
ЭКСПЕРТИЗА
ПОСТАНОВКА-
СОПРОВОЖДЕНИЕУПРАВЛЕНИЕ
КИМ – эффективный инструмент для выявления несоответствий, наибольшую экономическую эффективность КИМ приносит на раннем этапе инжиниринга.
Основные причины срывов сроков, на которые может воздействовать КИМ :
• Несогласованность в поставках;
• Пространственные коллизии;
• Низкое качество организационно-технологической документации и ППР, устранение:
• Неполноты / нераскрытости;
• Неоднозначности
• Противоречивости;
• Некорректности.
• Трудности в понимании подрядчиком 2D чертежей.
Проведение полевых работ 30.06-11.07• 1103 точки сканирования• Более 5 млрд. точек лазерного отражения• Общий объем данных 270 Гб
Выполненные работы. Наземное лазерное сканирование 7
Продольное сечение ось Е Поперечное сечение ось 23
На данный момент завершены работы по КО, БО, БДО
Выполненные работы. 3D моделирование по данным НЛС 8
Точки лазерного отражения
3D-модель с совмещенными точками лазерного отражения
3D-модель
9Выполненные работы. 3D модель по проектным решениям
Выполненные работы. 3D информационная модель по проектным решениям 10
11
Описание анализаКоллизии – это частный случай несоответствия, выраженный либо в виде пространственного пересечения геометрических абстракций конструкций, оборудования и т.д. (элементов объекта сооружения) в статике или в динамике СМР, либо в виде пересечения во времени в использовании элемента объекта сооружения в разных работах единовременно. Коллизии - это перечень значимых для хода реализации проекта строительства технологических и конструктивных решений, способных негативно повлиять на основные параметры проекта (сроки, стоимость, качество), а также их характеристики.
Выполненные работы. Выявление и анализ проектных коллизий
12
Поиск коллизий
Описание процесса:
1. Автоматизированный поиск коллизий2. Анализ результатов автоматизированного поиска. 3. Формирование доказательной базы коллизий
Наиболее вероятные причины возникновения всех рассмотренных коллизий:• несогласованность при разработке различных частей и разделов проекта (РД) разными
проектными организациями, низкая степень верификации проектных решений;• отклонением от проектной документации при монтаже.
13Информационное обеспечение анализа коллизий
3D ГИС
Технологические карты
План производства работ Сборочные чертежи
Рабочая документация
Верификация пространственных данных. Характеристики коллизий 14
Типы коллизий: пространственные, пространственно-временные (явные на определенный период времени, в процессе монтажа)
Ранжирование коллизий:Группа 1. Высокий уровень негативного воздействия. Данная группа потенциально опасна наиболеетяжёлыми последствиями, по причине:• необходимости внесения изменений в блоки трубопроводов заводского изготовления, согласования
этих изменений с заводом изготовителем и проектировщиком, выполнением прочностных и теплогидравлических расчётов. Дозаказ блоков трубопроводов и фасонных деталей высокого давления с длительным сроком изготовления;
• необходимости внесения изменений в уже смонтированные несущие конструкции.Группа 2. Средний уровень негативного воздействия. Данные коллизии относительно легко решаются в ходе монтажа оборудования при содействии специалистов группы авторского надзора. Отрицательные последствия сводятся к возможным задержкам при монтаже (подаче оборудования в зону монтажа «занятую» металлоконструкциями) и необходимости иметь монтажный запас присоединительных элементов (воздуховодов, коробов, трубопроводов и т.п).Группа 3. Низкий уровень негативного воздействия. Наиболее массовая группа (~75%) коллизии элементов (лестниц, настилов поручней и т.п.) площадок обслуживания. Данные коллизии легкоустранимы монтажной организацией самостоятельно или при содействии группы авторского надзора проектной организации в ходе монтажа при соблюдении его последовательности (штатные площадки должны монтироваться после завершения монтажа основного оборудования, трубопроводов и кабельных металлоконструкций). Отрицательные последствия состоят в ухудшении эстетического вида лестниц и площадок обслуживания из-за их «подрезки» для устранения пересечений, а также в необходимости иметь монтажный запас металла и стандартных элементов.
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №1
Пространственная коллизия коллектора трубопровода фронтовой и тыльной стен
конвективной шахты (P=26,8 Мпа, Т=430 С).
Чертеж № B103 BR03 HAP P299 МЧЛ2
Расстояния между колоннами (по НЛС) = 7650 мм
Расстояние между осями дальними точкам штуцеров коллектора 7793 мм
Статус: устранена при монтаже
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №1
Статус: устранена при монтаже
Коллизия №1
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №2 17
Пространственные коллизии в области строительных осей Г-Д и 16-17 между
конструктивными элементами тракта Т и водопровода питательной воды. Чертеж: BG3-
ZEP-BFP-DIM-0023_00.Path T. Parts list. Sections 1-1.... 6-6.
Статус: выявлена, информация передана Заказчику
Пример коллизий 1-й группы 18
BG3-30UHA-CM-69-0002
Металлоконструкции
крепления газоотвода
(проектные решения)
BG3-30UHA-CM04033_BG3-
32UHF-CM-04-
Металлоконструкции
площадок обслуживания на
отм. 26.400
Статус: выявлена, информация передана Заказчику
19
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №3
Коллизия №2
Пространственные коллизии мельницы-вентилятора МВ 3400/900/490 (1000 кВт)
с элементами каркаса, созданными в результате проведения НЛС (ID2313296, ID674872,
ID10802771, ID396383)
Чертеж BG3-ZEP-BFP-SHD-0051_00-Plan of equipment location.
Статус: выявлена, устранена (демонтаж элементов каркаса)
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №4
Пространственные коллизии в области строительных осей Ж и 21 воздухопровода
горячего воздуха в сопла третичного дутья – тракт «Т» (блока щитовой Т-7) двутавровой
балкой (отм.+26.400). Чертеж: BG3-ZEP-BFP-DIM-0023_00.Path T. Parts list. Sections 1-1.... 6-6
Статус: неизвестен
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №5
Блок B-40 воздуховода горячего воздуха (Тракт B) пересекает трубопровод тракта К
и трубопровод B1 в области строительных осей Д и 19, на высотной отметке +17,850.
Трубопровод B1 смоделирован из облака точек, полученных в результате проведения
HЛС. Чертеж №721816 «Воздухопровод горячего воздуха - тракт В».
Статус: неизвестен
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №6
Коллизия воздухопровода отсоса горячего
воздуха из пазух котла – тракт «И1» и колоны,
смоделированной по результатам НЛС.
Чертеж Hot air extraction duct from boiler pockets -
Path И1_2.
+72,300
Статус: неизвестен
23
Коллизии 2-й группы. Коллизия №7
Коллизия площадки ПГВ 34.9 по НЛС и элементов металлоконструкций опор под
воздуховоды горячего воздуха в осях В-Г и 18. Чертеж BG3-PSC-CVL-SSD-0105_00--Main
Building.Path T.List of elements +43.290.
+43,290
24
Коллизии 2-й группы. Коллизия №8-13
Коллизии ленточных питателей сырого угля с ограждениями площадок отм. +26,400.
Контур площадок и ограждений по НЛС отличается от указанного в документации.
Чертеж BG3-ZEP-BFP-SHD-0051_00-Plan of equipment location.
25
Коллизии 2-й группы. Коллизия №14
Коллизии 3-й группы. Коллизия № 15-20
Clash Report №63, 66
(NLS-Equipment)
Clash Report №94
(NLS-Equipment)
Clash Report №71, 74, 101
(NLS-Equipment)
Clash Report №166
(NLS-Equipment)
Clash Report №142
(NLS-Equipment)
Clash Report №107,110,111, 113
(NLS-Equipment)
27
Описание работыВ данной работе визуализирован процесс монтажа блока бокового внутреннего экрана конвективной шахты. Исходные данные:• Проект производства работ №729143 «ППР по монтажу экранов конвективной шахты»;• Пояснительная записка №729132 «Монтаж экранов конвективной шахты»;• Сборочные чертежи части приспособлений, используемых в ППР;• Трехмерная модель конструкций здания, трехмерная модель систем и оборудования,
восстановленная по облаку точек лазерного сканирования;• Трехмерные модели скобы монтажной и постамента.
Выполненные работы. Моделирование ППР
28
• детальная проработка единой, непротиворечивой и полной технологической карты работ;
• разработка 4D-модели первого приближения;• верификация 4D-модели первого приближения -
поиск в ней пространственно-временных коллизий и «белых пятен»;
• устранение «белых пятен»;• выработка решений, устраняющих найденные
пространственно-временные коллизии ;• разработка окончательной 4D-модели и её
завершающая верификация.
Описание процесса
Процесс 4D-моделирования, визуализации и верификации ППР этапов 3, 4 и 5 сооружения 3-го энергоблока
«Берёзовской ГРЭС»
ЗаказчикИсполнительСтроительно-монтажные и
проектные организации
Начало
Исходные данные в соответствии с
разделом 6
Передача Исполнителю
исходных данных
4D-моделироване, визуализация и
верификация (раздел 5)
4D моделирован
ие
Визуализация
Верификация
Передача результатов работ
Заказчику
Передача результатов работ заинтересованным
организациям
Проверка замечаний на актуальность
Передача изменений к ППР
Исполнителю
Корректирующие меры достаточны
Завершение
Визуализированный ППР,«Уведомление о
несоответствии» (раздел 7)
Корректирующие меры, изменения к
ППР
Отчёт по этапу
Данет
Исходных данных достаточно
Да
Нет
Последовательность работ по КИМ, применительно к верификации ППР:
Имитационное моделирование ППР 29
Сопровождение модели
Облако точек лазерного сканирования
30
Задачи учёта фактического расположения монтажных блоков на строительной площадке и уточнения наличия пространственных коллизий (при их обнаружении)
Фактическое расположение блока.
Верификация пространственных данных 31
− Бункер сырого угля на основании НЛС
− Бункер сырого угля на основании проекта
− Тракт Р на основании проекта
− Тракт Л на основании проекта
Спасибо за внимание