用于工業(yè)場(chǎng)所的電廠的綜合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)場(chǎng)所的電廠的綜合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，特別地涉及一種發(fā)電廠。
【背景技術(shù)】
[0002]正如所知，從經(jīng)濟(jì)和人力資源的角度設(shè)計(jì)用于工業(yè)場(chǎng)所的電系統(tǒng)是復(fù)雜和昂貴的。
[0003]實(shí)際上，存在許多需要執(zhí)行的操作，其中我們可以列舉，例如，根據(jù)負(fù)載而定的電纜尺寸、系統(tǒng)的效用和特征、不同電纜中電信號(hào)的分組、搜索用于路由布線的最短路徑、管理被供電裝置與配電盤之間或現(xiàn)場(chǎng)儀器與控制面板之間的連接。
[0004]特別地，關(guān)于與照明相關(guān)的設(shè)計(jì)部分，還通過(guò)例如環(huán)境中主要表面的顏色的影響視覺感知的參數(shù)來(lái)確定照明源的數(shù)量和類型的選擇。
[0005]設(shè)計(jì)活動(dòng)的下游，存在需要制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施所需材料列表并且然后繼續(xù)進(jìn)行材料本身的獲取。另外，場(chǎng)所活動(dòng)和安裝操作以及電纜的連接必須被合理地規(guī)劃，同時(shí)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)展，使得隨著工業(yè)場(chǎng)所的部分完成而工業(yè)場(chǎng)所能夠逐步投入操作。
[0006]在設(shè)計(jì)階段給予幫助的當(dāng)前可用工具不允許整體處理全部過(guò)程，設(shè)計(jì)者必須必要地將許多過(guò)程結(jié)果整合，以不僅得到項(xiàng)目的概覽而且得到和施工相關(guān)的操作和工作狀態(tài)的概覽。
[0007]該問(wèn)題會(huì)引起信息的重復(fù)、數(shù)據(jù)的處理和使用上的不一致性和錯(cuò)誤、以及工作的組織和執(zhí)行上的缺陷，因此這常常導(dǎo)致時(shí)間和經(jīng)濟(jì)資源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于工業(yè)場(chǎng)所的電廠的綜合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許克服以上限制。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種如權(quán)利要求1所定義的用于工業(yè)場(chǎng)所的電廠的綜合設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，附圖顯示本發(fā)明的非限制性示例，其中:
[0011]-圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于工業(yè)場(chǎng)所的電廠的綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖；
[0012]-圖2顯示了圖1中系統(tǒng)的第一部分的更詳細(xì)框圖；
[0013]-圖3顯示了關(guān)于由圖1中系統(tǒng)的第一部分執(zhí)行的操作的流程圖；
[0014]-圖4顯示了圖1中系統(tǒng)的第二部分的更詳細(xì)框圖；
[0015]-圖5顯示了圖1中系統(tǒng)的第三部分的更詳細(xì)框圖；
[0016]-圖6顯示了關(guān)于由圖1中系統(tǒng)的第三部分執(zhí)行的操作的流程圖；
[0017]-圖7顯示了圖1中系統(tǒng)的第四部分的更詳細(xì)框圖；
[0018]-圖8顯示了圖1中系統(tǒng)的第五部分的更詳細(xì)框圖；以及
[0019]-圖9顯示了圖1中系統(tǒng)的第六部分的更詳細(xì)框圖。
[0020]執(zhí)行發(fā)明的最佳模式
[0021]參照?qǐng)D1，電廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)I可方便地包括已知類型的中央處理單元2，該中央處理單元2通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)4(例如本地網(wǎng)絡(luò))連接到多個(gè)終端站3并提供有用來(lái)存儲(chǔ)和歸檔數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)單元5，如以下將詳細(xì)描述的。
[0022]每個(gè)終端站3 (沒(méi)有詳細(xì)地顯示)由至少一個(gè)操作員管理，并且可包括用于數(shù)據(jù)的本地處理的處理單元、分別用來(lái)顯示和輸入數(shù)據(jù)的視頻終端和顯示終端以及指示設(shè)備(典型地是鼠標(biāo))。
[0023]如圖2所示，中央處理單元2和存儲(chǔ)單元5包括分別由參考數(shù)字10全局指示的多個(gè)操作模塊以及由參考數(shù)字20全局指示的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。操作模塊10旨在使用和/或修改數(shù)據(jù)庫(kù)20中的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行如下所述的各自的功能。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，處理單元2包括:
[0025]數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊11 ;
[0026]電纜設(shè)計(jì)模塊12 ；
[0027]材料和組件管理模塊13 ;
[0028]活動(dòng)管理模塊14 ;
[0029]照明設(shè)計(jì)模塊15;
[0030]記賬管理界面模塊16 ；
[0031]3D模型界面模塊17;
[0032]功能組管理模塊18 ;
[0033]現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)生成模塊19 ;以及
[0034]工程數(shù)據(jù)庫(kù)模塊40.
[0035]特別地，電纜設(shè)計(jì)模塊12使用數(shù)據(jù)庫(kù)20中包含的信息以及路由優(yōu)化程序自動(dòng)定義工業(yè)場(chǎng)所的電纜的尺寸和路由。
[0036]材料和組件管理模塊13跟蹤工業(yè)場(chǎng)所12中使用的材料和組件的使用，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)20的內(nèi)容自動(dòng)獲取材料和組件。
[0037]可方便地制造數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊11，電纜設(shè)計(jì)模塊12，材料和組件管理模塊13以及活動(dòng)管理模塊14，實(shí)質(zhì)上如授予本申請(qǐng)人的、于2004年4月22日申請(qǐng)的意大利專利N0.1351932中所述的那樣。
[0038]特別地，配置數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊11以便允許通過(guò)終端站3定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)輸入。
[0039]參照?qǐng)D2，照明設(shè)計(jì)模塊15是計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊與存儲(chǔ)單元5中的照明數(shù)據(jù)庫(kù)21合作，用于自動(dòng)地確定工業(yè)場(chǎng)所的不同環(huán)境中的照明系統(tǒng)的特征。照明數(shù)據(jù)庫(kù)21包含第一參數(shù)集和第二參數(shù)集的值，第一參數(shù)集與工業(yè)場(chǎng)所的環(huán)境相關(guān)，第二參數(shù)集與不同類型的可用照明體和附屬組件(例如控制設(shè)備、插座、連接器塊、電極)相關(guān)。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，第一參數(shù)集的值被收集在表格21a中，此外第一參數(shù)集包括:
[0041]-環(huán)境的尺寸；
[0042]-每個(gè)環(huán)境所需的最大光強(qiáng)度(例如用流明表達(dá))；
[0043]-所需的色溫；
[0044]-墻反射系數(shù)；
[0045]-環(huán)境的位置(建筑及樓層)。
[0046]在一個(gè)實(shí)施例中，第二參數(shù)集的值被收集在表格21b中，此外第二參數(shù)集包括:
[0047]-照明體類型標(biāo)識(shí)符；
[0048]—功率；
[0049]-光通量分布；
[0050]-色溫；
[0051]-附屬組件標(biāo)識(shí)符。
[0052]—旦已經(jīng)使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊11構(gòu)建照明數(shù)據(jù)庫(kù)21，照明設(shè)計(jì)模塊15檢索存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)(圖3中的框100)，并使用它們來(lái)為工業(yè)場(chǎng)所中定義的每個(gè)環(huán)境確定照明體的規(guī)格(框110)。特別地，照明設(shè)計(jì)模塊15自動(dòng)確定滿足照明數(shù)據(jù)庫(kù)21的表格21a中定義的照明需求所需的照明體的數(shù)量、類型以及功率(特別地，所需的最大光強(qiáng)度以及色溫)。
[0053]為了確定照明體所指示的特性，照明設(shè)計(jì)模塊15使用總通量或利用系數(shù)方法，據(jù)此對(duì)獲得給定的平均照明水平有用的光通量與總光通量相關(guān)，總光通量由照明體通過(guò)利用系數(shù)來(lái)提供，這取決于環(huán)境的配置(工作表面的尺寸、布置)、表面的反射率和照明體的特性。在一個(gè)實(shí)施例中，照明設(shè)計(jì)模塊15被配置為:基于與存儲(chǔ)在表格21a中的環(huán)境的特性相關(guān)的參數(shù)來(lái)計(jì)算利用系數(shù)。
[0054]可在照明表格21c中組織并在照明數(shù)據(jù)庫(kù)21中存儲(chǔ)結(jié)果(圖2)。
[0055]此外，照明設(shè)計(jì)模塊15(圖3中的框120)使用照明表格21c中的數(shù)據(jù)來(lái)確定所需的主要和輔助配電盤的數(shù)量和規(guī)格。并且在這種情況下，可在配電盤表格21d中組織并在照明數(shù)據(jù)庫(kù)21中存儲(chǔ)結(jié)果(圖2)。特別地，照明設(shè)計(jì)模塊15計(jì)算工廠中每個(gè)建筑的每個(gè)樓層的電負(fù)載，并且使用配電盤表格21d中存儲(chǔ)的特性來(lái)相應(yīng)地自動(dòng)確定所需的配電盤數(shù)量和尺寸。
[0056]最后(圖3中的框130)，照明設(shè)計(jì)模塊15激活電纜設(shè)計(jì)模塊12，以基于照明表格21c中和配電盤表格21d中包含的數(shù)據(jù)自動(dòng)地確定照明體、控制設(shè)備以及相應(yīng)的主要和輔助配電盤的連接所需的電纜和附件的類型和數(shù)量。
[0057]參照?qǐng)D4，記賬管理界面模塊16使用材料和組件數(shù)據(jù)庫(kù)22，以關(guān)聯(lián)場(chǎng)所活動(dòng)和材料的使用并關(guān)于已完成的活動(dòng)授權(quán)付費(fèi)。對(duì)于每個(gè)元素(材料或組件)，材料和組件數(shù)據(jù)庫(kù)22包含標(biāo)識(shí)代碼、將元素與將被執(zhí)行的、進(jìn)展中的或已完成的活動(dòng)關(guān)聯(lián)的合同代碼、以及費(fèi)用代碼。
[0058]記賬管理界面模塊16追蹤關(guān)于活動(dòng)的材料和組件的使用，根據(jù)活動(dòng)的完成程度驗(yàn)證與請(qǐng)求付費(fèi)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并為單個(gè)活動(dòng)準(zhǔn)備周期報(bào)告28。
[0059]參照?qǐng)D5，3D模型界面模塊17是計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊使用存儲(chǔ)單元5中存儲(chǔ)的工業(yè)場(chǎng)所的三維CAD模型30來(lái)創(chuàng)建互聯(lián)圖31，該互聯(lián)圖被供給電纜設(shè)計(jì)模塊12以及材料和組件管理模塊13。
[0060]如圖6所示，3D模型界面模塊17從三維CAD模型30中選擇與為布線預(yù)留的路徑相關(guān)的數(shù)據(jù)(層)(框200)，標(biāo)識(shí)路徑與其坐標(biāo)之間的交叉點(diǎn)(框210)，并建立第一互聯(lián)圖(框220)以及第二互聯(lián)圖(框230)。
[0061]第一互聯(lián)圖的形式為矩陣，該矩陣具有在位置i(行)、j(列)中的通用元素Mij，該元素表示存在或不存在通過(guò)第i個(gè)和第j個(gè)交叉點(diǎn)(由各自的坐標(biāo)標(biāo)識(shí))之間的路徑的直接連接，而不需要進(jìn)一步的中間交叉點(diǎn)(例如，當(dāng)?shù)趇個(gè)和第j個(gè)交叉點(diǎn)之間存在連接時(shí)，元素Mij具有非零值，而當(dāng)連接不存在時(shí)元素Mij為零；在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)并非零值時(shí)，通用元素Mij的值是指示第i個(gè)和第j個(gè)交叉點(diǎn)之間距離的權(quán)重)。
[0062]第二互聯(lián)圖定義直接連接的交叉點(diǎn)之間的路徑部分的類型和規(guī)格。路徑由互聯(lián)的模塊元素定義并且可包括例如走道和跑道。除了類型外，對(duì)于每個(gè)路徑部分，第二互聯(lián)圖定義路徑的尺寸、拓展(直行部分、交叉)和所需的附屬元素(例如連接元素、支撐物)。
[0063]然后互聯(lián)圖31被提供給電纜設(shè)計(jì)模塊12以及材料和組件管理模塊13 (圖5、圖6，框240)。電纜設(shè)計(jì)模塊12使用互聯(lián)圖31作為用于計(jì)算電纜路徑的基礎(chǔ)。例如，電纜設(shè)計(jì)模塊12使用互聯(lián)圖31中(特別是第一互聯(lián)圖中)存儲(chǔ)的值和例如Dijkstra算法的搜索算法，通過(guò)最短路徑搜索來(lái)確定電纜路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，由于安全原因，電纜設(shè)計(jì)模塊12被配置為確定替代最短路徑的冗余路徑。
[0064]材料和組件管理模塊13自動(dòng)生成關(guān)于實(shí)施路徑所需的材料和組件的獲取請(qǐng)求。
[0065]參照?qǐng)D7，功能組管理模塊18使用功能組數(shù)據(jù)庫(kù)23以及材料和組件數(shù)據(jù)庫(kù)22以確定工作活動(dòng)順序表格32，以在工作進(jìn)展中實(shí)施電系統(tǒng)和報(bào)告33。功能組是旨在執(zhí)行某一特定功能的工業(yè)場(chǎng)所的子系統(tǒng)(例如供水系統(tǒng)或者軟化水系統(tǒng))。
[0066]特別地，功能組數(shù)據(jù)庫(kù)23包含定義工業(yè)場(chǎng)所的功能組的啟動(dòng)順序的標(biāo)準(zhǔn)。
[0067]組織由功能組管理模塊18產(chǎn)生的表格32，使得工業(yè)場(chǎng)所的功能組有條件根據(jù)由功能組數(shù)據(jù)庫(kù)23中包含的標(biāo)準(zhǔn)定義的順序啟動(dòng)。特別地，表格32定義電纜和附屬組件的安裝和連接的順序，該順序允許根據(jù)在功能組數(shù)據(jù)庫(kù)23中包含的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成功能組。此外，表格32包含所需材料和組件的對(duì)應(yīng)列表以及活動(dòng)順序。
[0068]功能