CAD技术在水利水电电气工程中的应用

　　摘要：在水利水电工程中，CAD技术不仅为设计人员图形绘制提供了便利，同时也结合三维立体模型，更直观的反映出工程设计概况，有效提升了工程设计的质量。结合作者的实际工作经验，深入分析在水利水电工程中CAD技术的应用效果及技术特点。
　　关键词：CAD技术；水利水电工程；应用探析
　　引言
　　CAD作为一种便捷的制图软件，其英文表示为ComputerAidedDesign。通常而言，指的是设计人员根据相应的图形工程和电脑帮助下，完成相关的电脑制图设计工作，CAD技术发源于美国，目前，该技术已经在机械制造、建筑设计、电子技术、石油化工等领域中得到广泛应用。技术人员依靠计算机，可以半自动或者自动的完成图纸的设计及编辑工作，不仅降低了人为的劳动强度，同时也提升了工程设计的效率和质量，有效节约了经费和时间。因此，本文主要分析在水利水电工程建设中，CAD技术的应用现状，通过对CAD技术的优势进行分析，以期为同行业的研究及工程实践提供必要的建议。
　　1CAD技术概述
　　CAD技术最早发源于美国，而我国CAD技术是结合国外的CAD平台，并结合国内工程特点和技术性质，对CAD技术进行二次开发。随着我国科技水平的提升，国内也出现了很多CAD技术开发设计的公司，并且这些企业根据国内工程特点及人们工作习惯，不断对CAD技术进行改进和探索，使得CAD技术逐渐成熟，并且具备了三维立体模拟等功能，有效提升了工程设计的质量。国内企业在进行CAD技术开发过程中，多数依靠技术人员的经验，对于不同的功能进行完善和改进，并且在很多工程领域发挥了很大作用，随着CAD技术的优化个更新，如在水利水电工程领域的应用，有效提升了企业的竞争力，进而提升了企业的效益[1-2]。目前，我国CAD技术已经得到快速发展，CAD技术具有知识密集、难度大、综合性强及更新速度快等特点。CAD技术的发展主要经过了三个阶段：单功能系统、依靠文件管理的多功能系统和依靠数据库技术的集成化系统。CAD技术发展的目标是集成化的CAD系统，该系统是以工程实践和数据库为核心内容。而工程CAD技术的发展目标是为了满足工程设计的应用，实现技术性管理。针对水利水电工程而言，CAD技术主要为了改变传统的单相设计状态，形成多功能的集成化阶段，这种集成化系统包括了多方面的内容，如专业信息、行业标准等，实现资源的共享。如在水利水电工程设计中，电气专业集成系统主要包括了潮流计算分析、规范数据库、技术规程、水轮发电机数据库、图形库、水电工程数据库、电气布置情况等。依靠集成化的系统，可以大大提升工作效率。
　　2CAD技术在水利水电工程中的应用状况
　　目前，我国水利水电工程设计、及施工技术已经得到了快速的发展。但是，在水利水电工程发展过程中，计算机辅助设计的应用起步较晚，在上世纪七十年代中期才可以研究计算机辅助设计。在上世纪八十年代中期，在水利水电工程中最早开始使用CAD技术，如CAD设备（Appollo系列和microVAX系列）软件系统（支撑软件、系统软件）、应用软件系统（工程场地布置、碰撞检查、有限元模型处理、三维图地形图及钢筋混凝土详图等），有效促进了CAD技术在我国水利水电工程中的发展。随着我国科技水平的提升，CAD软件也得到了优化和更新，包括电气专业的CAD软件，此外还有专业的电气计算的CAD软件，如短路电流计算软件、潮流分布计算软件、架空线路计算软件等。CAD技术在我国水利水电工程中得到了广泛的应用，尤其在工程前期的勘测阶段、可行性研究、初步设计及施工图设计阶段，CAD技术发挥出了巨大的作用。CAD的成果可以包括不同阶段的设计结果，包括图纸的绘制、方案的设计及计算书等。在水利水电工程设计中，已经把一般化的原理和规则、经验和知识等存入计算机内，从而解决难度更大的问题，且CAD技术在水利水电工程领域中具有很大的应用空间及发展前景[3]。但是，目前，CAD技术仍旧存在一些问题：国外计算机设备和计算机技术的引进、二次开发周期及人员培训周期太长，如CAD技术全面出成果时，计算机设备已经不能满足设计的需求。CAD技术的开发和引进缺乏协调统一，导致很多工作重复，同时，缺乏大量的既懂计算机知识又懂专业软件的综合性人才，并且在已经应用的技术如数据库、网格及图形学等需要进一步的改进和研究。同时，CAD技术还不能将所有的设计内容包括进去，在未来仍需结合水利水电工程的实际特点，设计出符合国内工程特性的CAD软件，进而发挥出更大的作用。
　　3在水利水电工程中CAD技术的应用
　　水利水电工程具有施工周期长、工序复杂、多样性和多目标性等点，工程的特性决定了水利水电工程具有十分复杂的特点。由于水利水电工程设计要素不同、条件不同、设计人员技术水平不同及工程环境条件的差异，这就给CAD技术的实际应用带来了极大的挑战，下文主要分析在水利水电工程中CAD技术的应用效果，具体分述如下.
　　3.1坐标画线
　　在水利水电工程中，经过会遇到使用测量的坐标点进行画线操作，在这个过程中经常会遇到各种问题，如河堤、河道的实测断面、堰面曲线等数据的处理，这些都可以归纳到坐标画线问题。对于有函数方程的曲线，实现利用EXCEL依靠期望的步长生成坐标点。文件加载运行之后，依照提示选中存放的文件，这样就可以进行自动画线操作。
　　3.2沿曲线的标注
　　在水利水电工程设计过程中，曲线标注问题经常遇到，如在平面图布置图中，沿着开挖的轮廓进行开挖线符号标注；在剖面图中进行点筋标注、岩石符号标注及文字标注等。此类情况就需要应用CAD中的pide或者measure命令，这两个命令的主要区别在于pide命令主要在等分点处按照给定的分段数等进行标注；measure命令在曲线上按照给定的长度进行标注。在轮廓线标注过程中最好使用pline线，对标注的符号进行图块化处理，执行pide或者measure命令，指定标注符号，分段或者分长度进行标注，如果在实际标注过程中发现标注过于稀疏或者太密时，应该执行erase命令，进行适当的删除，还可以对标注的符号进行角度的旋转，达到美观的目的。针对一些高级的应用，可以编制适当的LSP程序，实现沿着曲线对文字和符号进行任意标注。
　　3.3表格生成
　　CAD自身没有处理表格的功能，而在水利水电工程中有大量的钢筋表格、工程量表格需要处理，可以采用下述办法处理：在EXCEl或者Word中生成表格，直接复制粘贴到CAD、图形中，然后进行适当的修改和编辑。此外，还可以通过LSP程序，编辑表格的行数、列数、高度及列宽等。
　　结语
　　现阶段，CAD技术已经在水利水电工程中得到了广泛的应用，有效提升工程设计的质量。在未来仍需结合工程的实际特点，不断对CAD软件进行二次开发，培养综合性人才，从而促进水利水电工程建设的快速发展。
　　参考文献
　　[1]杨婷.水利水电工程电气CAD技术的应用[J].大陆桥视野,2017
　　（18）.
　　[2]陈海峰.CAD技术在水利工程中的应用[J].科技资讯,2011
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　　[3]敖显云.CAD在电气工程及其自动化中的应用解析[J].城市建设理论研究（电子版）,2015
　　（11）.