数据对接技术在船舶领域的研究李志

数据对接技术在船舶领域的研究李志

李志

舟山中远船务工程有限公司技术中心电气室浙江舟山316131

摘要：船舶电气设计具有复杂性和多专业性的特点，要想高速，准确的进行船舶电气设计，必须要借助各种现代先进的造船软件。

船舶电气的详细设计不仅涉及配电，照明，通导，控制等纯电气图纸的设计，轮机，舾装，管装，通风等所有相关专业设备的电气控制图都要在电气详设图中体现出来，信息量大。

目前船舶电气详细设计多采用绘图方便、操作简单的AutoCAD为设计平台，但这种计算机绘图方法，也只是存储了设计的最后结果，丢失了设计过程因此，设计、修改时，一动百动，需要耗费大量的人力、物力，严重影响了计算机辅助设计应该给船舶电气设计带来的效益。因此，在CAD图纸基础上通过进行属性化处理将图形信息转化为文字信息，并在信息输入输出过程中进行快速信息跟踪处理，保证设计信息的一致性的技术，对船舶设计具有极大的实用价值。

AM12软件集Tribon与PDMS的优势于一身，其模块化结构给生产设计的组织工作带来了无限便利。

AM12软件为船、机、电各专业生产设计的并行和协同提供了三维可视化的工具，有效地解决了因协调不充分引起的设计返工、修改等问题，既缩短了生产设计周期，又保证了综合放样质量，可直观地随时进行干涉检查、综合平衡。

充分考虑AUTOCAD和AM12这两款软件的特点和适用范围，有效的协调并使用这两款软件，使得设计信息在设计过程中，在两款设计软件中快速准确的传输，对船舶电气设计意义重大。

关键词：数据对接；电气设计；造船

1船舶电气设计概述和内容

传统进行船舶电气设计过程中，设计师一般是采用CAD绘图工具对船舶电气系统的配电、照明、控制等电气图纸进行设计，并且船舶中的通风装备、管装设备、轮机和舾装设备等电气控制也进行表现，由此可以看出船舶电气设计中包含的内容是非常广泛的，具体来说可以包括以下几项内容：一是电气设备信息，包括船舶上所需要的所有电气设备信息都要在电气设计中反映出来，包括设备的名称、设备类型和设备代号等等都要有所表现；二电气设备信息及电缆信息的使用。电气设备信息输入到生产设计过程中后，就能确定船上具体需要安装多少设备，这些设备安装在什么位置，如何安装。电缆信息输入到生产设计过程中后，我们就能清楚，船上的各个设备要想正常运行，各需要连接多少根电缆，这些电缆又是何种型号，何种规格的，全船用于电缆敷设和绑扎用的电缆托架需要如何选择路径和宽度。

将电气设备信息和电缆信息输入到AM12模型中，通常需要各区域设计人员在建立好各个区域的全部设备模型后，针对自己区域的每一个设备，逐个设备将该设备需要连接的电缆的全部信息手工输入到AM12模型之中，这样输入信息量大，耗费大量的人力，而且常常会因为人为因素造成数据错误，且难以察觉，不便于检查。一旦详设信息出现变更，就需要将生产设计信息全盘核对一遍，而且并不能保证核查后的信息完全准确。若含有错误电缆信息的电缆最终敷设安装到船舶中，将造成设备故障，人员伤害等严重影响。

如果在船舶电气生产设计建模过程中，就根据详设图纸，将其中电气设备与电缆的对应关系完整提取出来并转化成生产设计中能够使用的格式，并就每个设备各自需要连接的电缆信息一次性全部上传到生产设计模型之中，这样，既减少了设计人员的负担，节省了大量的设计工时，又大大提高了数据的准确性，且便于数据的检查以及跟踪处理，即使详设信息出现变化也能进行便捷有效的处理，真正做到通过信息化达到设计上的降本增效。

2船舶电气设计中数据对接的应用

船舶电气设计中包含的内容信息非常繁多，包括电气设备信息、电缆信息等，这些信息如果不依靠数据技术来进行处理，就需要设计人员将每个区域中的设备信息和电缆信息全部手工输入到计算机当中，这样需要的人力和时间非常多，且还会发生人为错误，导致设计信息出现错误，进而影响整个系统设计的准确性，这样十分影响船舶制造进程，如果在进行设计建模过程中能够运用数据对接技术将电气设备和电缆信息直接上传到设计模型当中，这样既能够节省设计人员的时间和工作量，又能够有效提高数据的准确性，并且方便进行数据检查和跟踪处理，有效提高船舶电气设计的效率。

数据对接在船舶电气设计中的应用主要是将电气详细设计数据直接提取出来上传到生产设计数据当中，这样来实现由人工操作转变为半自动化的操作方式，具体来说在船舶电气设计过程中应用数据对接技术的步骤主要包括以下几步：

一是对电气设计详细数据进行提取，只有完成提取数据这一步才能继续后面的对接过程，而要一次性全部提取成功则需要对电气设计数据进行集成处理，将每根电缆作为一个数据源，将设计师在CAD绘图工具中的所有数据全部提取到电缆信息属性块中，这样就完成了对设计数据的提取步骤，然后将属性块中的数据上传到设计模型当中进行下一步处理。这一过程需要对CAD绘图工具进行二次开发，而使其中的数据能够逐条录入到集成属性块当中，完成数据集成的步骤。所有电缆的属性块集成完成后，以属性块作为媒介，并通过AUTOCAD工具选项下属性提取功能将所有电缆的数据信息从AUTOCAD文件中提取出来，形成一个EXCEL数据表格。（如图1）

三是将数据导入到设计生产模型当中，将上一步处理好的数据表格直接导入到模型当中，系统会将数据表格中的各项数据与模型中的各种设备进行匹配，电气设备型号和电缆型号等进行一一匹配，这样就能完成设计详细数据与设计生产模型之间的数据对接（如图2）。而这一步的实现也是需要对模型软件进行二次开发，对其命名格式和条令进行修改，使得电缆数据能够和各自的电气设备型号对应起来，这样就能实现半自动化的数据输入。同时应用数据对接技术的模型系统还能够在数据进行导入过程中进行自动纠错，如果模型中出现了数据表格中不存在的设备型号，系统就会自动进行提示，这时就需要设计和技术人员进行一一对比，找出产生错误的原因，一般来说在匹配过程中出现错误的原因主要有以下几种：一是设备代号的命名方式不同导致匹配时出现错误，针对这种原因技术人员可通过更改设备代号命名方式的方法来使模型当中的设备命名和表格中的设备命名一致；二是模型中有该电气设备，而表格中却没有该设备的数据，那么这时在确定不是命名错误之后可以将模型中的多余设备删除；三是表格中有该设备数据，而模型中没有该设备，这时在确定不是命名错误之后需要在模型中对该设备进行建模，将设备补充到设计模型当中。由此可以看出，在实现数据对接过程中应该以详细设计数据为准，以保证设计数据的准确性。

3自动纠错功能

在将电气设备及电缆信息数据表导入AM12模型进行匹配时，系统会自动提示并列出模型中有而数据表格中没有的设备代号，同时也会列出数据表格中有而模型中没有的设备代号。这时，我们需要对两组设备代号进行对比。根据不同错误的产生原因，对应的处理方法如下表1：

表1匹配过程中错误原因及解决办法

当AM12模型中的电气设备清单与电气设备及电缆信息数据表格中达成一致后，准确的详设信息就全部导入到了生产设计用模型中，船舶电气详设与生产设计的信息数据对接顺利完成。

由于以上数据处理和传输过程中，对数据进行处理校核的主要步骤都由计算机快速完成，设计人员只需要对最终处理结果进行确认即可，整个设计过程中数据传输只需要极少的人工便可高效的完成。当电气详细设计信息出现变更后，按照以上步骤重新操作一次即可。

4结束语

应用数据对接技术进行船舶电气设计，对于有效提高设计效率和准确性具有重要价值，通过运用数据对接功能，能够从电气设计开始就对设计过程中的各项数据信息进行分析处理，从而能够减少船舶电气设计过程中的人为错误，为船舶电气设计和后期施工节省更多的时间，尤其是对于大型的轮船电气设计而言，采用数据对接技术能够有效提升电气设计的准确性，减轻设计人员的工作量，使整个船舶的电气设计都处在可以掌控的范围内，为船舶设计和制造提供更为准确的设计依据。

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