新能源发电设计AI智能三维数字化软件平台研发构想

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　　【摘 要】现阶段，隨着现代化建设的飞速发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步，人们的生活水平也越来越好，对电力的需求也越来越大。本文针对新能源发电设计中的AI智能三维数字化软件平台进行了简单的阐述，旨在为相关人员提供一定的参考建议。
　　【关键词】新能源发电设计；AI智能三维数字化；软件平台；研发构
　　1背景
　　新能源发电（风电、光伏等）行业近年来受限电、土地、接入、补贴、电价等制约因素的影响，大规模、跃进式、盲目占地盘式的项目开发方式已被市场和投资者摒弃淘汰。随着2019年迎来竞价时代，2020年进入平价上网，国家调控使新能源发电（风电、光伏等）逐步进入理性市场。
　　那么如何应对随之而来的巨大变化将是我们最应思考的问题。那么前期依靠互联网大数据的精细化调研，深度研发商业模式谨慎投资，后期通过精细化设计来实现降低建设成本（包含时间和财务成本）的项目开发模式。在这种背景和趋势下新能源发电设计行业，从设计深度、周期、质量、信息化、优化创新上都面临着前所未有的巨大考验。
　　2新能源模块化设计平台整体构想
　　2.1概念构想
　　软件总体架构为“三端一云”，即PC端、APP端、网页端，以及云服务。三端由项目中不同的人员分别使用，云服务则是在后端支撑它们之间的数据存储和传递。
　　设计工作可粗略分为两部分，一为工程差异性设计大致占30%左右工作量，二为标准化图纸套用设计大致占70%左右工作量。
　　以软件化取代70%设计重复性、机械性的标准化图纸套用和人工制图的工作。将5年以上设总经验的工程师从大量重复性、机械性的制图工作中解放出来，参与到工程差异化的优化设计、数据库的维护、市场技术支持、项目开发、研发、工程设总、项目经理等高附加值的工作中去。在以互联网评审的形式组织行业内的专家定期对数据库中的参数、标准化图纸库等数据进行评审、优化、纠错，不仅可以提高质量、打破研究院内部技术局限性，还能减少没必要的人员储备真正意义上降低成本。
　　实现可行性研究报告、初步设计报告、施工图设计，通过简洁人性化的软件操作界面，仅输入少量工程参数即可完成一键式成品出图，并达到90%工程质量要求。1-2人即可完成以往10-15人工作量，缩减设计图纸校审核时间挺高生产效率至少3倍以上。融入整合集成化协同办公管理系统结合便于管理，有效梳理涉及流程，提高设计配合效率，和领导掌控力。甚至改变设计人员坐班制，在家办公实现办公终端化，提高设计人员效率，还能节约办公成本。
　　2.2PC端应用
　　PC端为整个平台核心部分，软件架构按设计阶段分类：前期咨询可研报告、初步设计、施工图。
　　每个阶段按专业划分操作单元，每个单元按阶段和专业进行定制，从而达到应用要求。
　　2.2.1设计阶段覆盖
　　2.2.1.1前期咨询可研报告单元
　　将现有的前期可研报告区别分类，每种报告按章节内容定制模块并建立族库，使各专业设计人员仅需输入少量工程参数后选择可用模块，达到快速设计的目的，并通过平台将无需提资或前置资料的专业同时参与设计，需要提资专业自动流转，最后无需人工汇本平台自动出图。
　　每个专业的模块还可按工程需求同时加列，并实现同时提资，也就是说在同一时间可以出三个以上方案还不影响其他专业工期。如电气出电气主接线方案同时加列三个方案，下一土建专业可更具相同地质条件自动连接土建模块，仅需调整少量工程参数即可。
　　技经估算部分可自动后台计算出具，提资已在前段其他专业完成，无需技经人员操作，仅在经评部分调整经济模型参数即可。由于是后台直接计算，所以采用的模块基本为施工图深度（在粗略考虑地勘的情况下），估算其实很接近概算要求，更为精准。
　　1-2人即可完成以往10-15人工作量，缩减设计图纸校审核时间挺高生产效率至少3倍以上。
　　2.2.1.2初步设计单元
　　除勘察专业外基本与可研阶段相同，所谓的30%工程差异性指的就是勘察专业，目前还没有很好地解决方案，但可列入APP端监控内容，可以看到进度成本等。
　　电气专业还可建立设备厂家短名单，也可使用业主短名单比如天源、天润等，无需等待提资，提前设计好相对应的模块。
　　在满足特定条件下可在初设审查会时随时变更设计方案，还可结合平台网页端进行网络评审，省去差旅费用。
　　2.2.1.3施工图单元
　　实际上施工图基本在初设收口确定后，可自动出图，仅需主设人调整特定参数即可。也就是说初设实际上就等同于施工图。
　　施工图变更若出现业主要求方案（创新方案除外）临时变更的情况，仅需调整模块即可，完全省去了变更设计时间从而达到快速响应。
　　2.2.1.4竣工图单元
　　主设人收集变更资料后输入平台即可实现自动出图。
　　2.3设计专业关联
　　平台可关联现有新能源设计所需专业，并可串联相关使用软件，此处与广联达BIM5D平台类似。
　　2.3.1标准化模块、族库、工程资料等数据库建立维护管理
　　标准化模块、族库、工程资料（地勘、气象、土地性质、当地政策、技经定额等）等数据库的建立为整个平台核心中的核心，也是每个设计院安身立命的资本。我院通过从其他设计院、北京天润新能公司、天源BP模式合作等渠道，经过三年多的积累已经掌握和梳理了一批标准化模块图纸库，通过图纸编号转变成软件数据库编码可直接实现数据库的建立。但这也远远不够，仅能算为启动基础，如何持续建立数据库有三个比较直接的方法：
　　一、购买，可以通过各种渠道直接购买成品图，也可发至网页端通过互联网面向社会征集。
　　二、自建团队，与维护团队一体使用，根据需求增减人数规模。 　　三、软件化，舉个例子直接影响土建专业的是电气和地质勘察专业，电气方案其实在一定范围是可控的，而地勘提资的差别就很大拿基础来说，承载力从50-200可以说各位数变化都会影响土建材料量的变化，如果我们按5的单位计算，一种基础模型就要有30种方案，这就要消耗大量的人工时，是否可以与软件供应商协商定制此种批量设计呢，理论上应该是可行的，但还要深入调研才能知道。
　　2.3.2互联网专家审图
　　将模块定期发至网页端，以互联网评审的形式组织行业内的专家定期对数据库中的参数、标准化图纸库等数据进行评审、优化、纠错，不仅可以提高质量、打破研究院内部技术局限性，还能减少没必要的人员储备，真正意义上降低成本。
　　还能减少工程责任，原理参照评审会。
　　2.3.3设计图纸3D交付
　　初设和施工图模块直接连接3D翻模，由第三方提前翻制后储备，与2D图纸模块一样使用。也可三维直接建模或购买三维族库。
　　3商业模式及效益分析
　　3.1商业模式
　　平台除自用外还可面向社会发售，主要客户为电力设计院（该平台后期也可延展至其他行业）、项目业主，设备厂家。
　　一、电力设计院，1、可在网页端购买PC端、APP端软件按年或终身计费。
　　2、设立设计院短名单库，入围者需可购买PC端、APP端使用权限或按项目比例与平台分成。3、可在网页端有偿深入方案中投标，被业主选定后按比例分成。
　　二、项目业主，可免费使用网页端的项目初步方案模拟单元，如需详细方案则需支付一定服务费，还可选择入围设计院。
　　3.2效益分析
　　一、人员成本节省。使用平台后可节省20名工程师岗位，并增加饱和度空间一倍以上。可通过互联网专家评审减少总工、技术专家级别的人员储备。
　　二、时间成本，通过平台可节约可研报告周期7-10个工作日，初步设计工期30个工作日，施工图30个工作日。
　　三、商业模式中的互联网受益。
　　四、边际效益，1、将节省下来的5年以上设总经验的工程师从大量重复性、机械性的制图工作中解放出来，参与到工程差异化的优化设计、数据库的维护、市场技术支持、项目开发、研发、工程设总、项目经理等高附加值的工作中去。
　　2、结合平台的设计应用和集成化协同办公管理，通过互联网可实现设计人员在家或其他终端办公提高工作效率，还能节省办公经费。或直接通过互联网在网页端发出任务，定期面向社会征集图纸（类似于滴滴打车的概念），校审核也由互联网专家库直接完成，可直接减少正式职工岗位需求。
　　结语
　　综上所述，随着科学技术的日益进步以及各行各业的发展，新能源发电（风电、光伏等）行业也赢来了崭新的发展新时代，我相信，在我们的努力下，新能源发电设计行业的明天会更加的美好。
　　参考文献：
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　　[2] 张钲浩，陈虹，靳召东.基于光伏电站数据采集与监测仪表的设计[J].电测与仪表，2009，46（12）：48-51.
　　[3] 张旭，亓学广，李世光，等.基于STM32电力数据采集系统的设计[J].电子测量技术，2010，33（11）：90-93.
　　（作者单位：新疆新能源研究院有限责任公司）
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