Пакет библиотек для автоматизации электротехнических отделов Rubius Electric Suite

УДК 004.42:621.3.05

С.Ю. Дорофеев, А.Н. Кураколов

Пакет библиотек для автоматизации электротехнических отделов Rubius Electric Suite

Описывается пакет библиотек для автоматизации электротехнических отделов Rubius Electric Suite, включающий в себя библиотеку Rubius Electric Suite: ЛЭП 0,4-10 кВ, предназначенную для проектирования линий электропередачи 0,4-10 кВ, и библиотеку Rubius Electric Suite: МЗ, предназначенную для проектирования систем молниеза-щиты. Описываются основные принципы работы с библиотеками, преимущества их использования.

Ключевые слова: Rubius Electric Suite, ЛЭП, МЗ, линия электропередачи, система молниезащиты, AutoCAD, КОМПАС, выходная документация.

В связи с ежегодно возрастающей конкуренцией среди проектных предприятий всё большее внимание уделяется повышению эффективности процесса проектирования, в частности, снижению материальных и временных затрат на всех этапах проектирования и повышению качества самих проектов. Наиболее распространенным и эффективным способом для автоматизации деятельности проектных организаций является использование САПР.

Некоторое время назад для решения этой задачи в СКБ «Рубиус» (ООО «Рубиус») Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) была создана программная линейка для автоматизации электротехнических отделов - Rubius Electric Suite (далее по тексту RES).

В данном материале представлено два программных продукта:

- RES: ЛЭП 0,4-10 кВ - предназначен для проектирования воздушных линий электропередачи 0,4-10 кВ;

- RES: МЗ - для проектирования систем молниезащиты.

При разработке данных программных продуктов постановка технического задания программистам производилась профессиональными проектировщиками, с многолетним стажем проектирования ЛЭП. Таким образом, программы создавались не как «маркетинговый продукт» с массой «бесполезных возможностей», а как инструмент для эффективного практического применения при выполнении реальных проектов. При этом продукты обладают широкими уникальными возможностями, не реализованными ни в одной представленной на рынке программе.

Отличительной особенностью программного комплекса RES является то, что он изначально предназначен для работы с планом местности, а не с геологическим профилем. Кроме того, уникальность комплекса заключается в том, что математическое ядро не зависит от применяемой графической платформы - это позволяет программному обеспечению работать одинаково эффективно как на платформе AutoCAD, так, например, и на платформе КОМПАС, а в будущем, возможно, будет осуществлен перенос и на другие популярные графические платформы.

Каждую из программ комплекса RES можно условно разделить на следующие уровни:

1. Интеллектуальный чертёжный и оформительский инструментарий для работы на плане.

Позволяет создавать воздушные линии или проводить расстановку молниеотводов на плане не обычными примитивами, а полнофункциональными динамическими объектами (такими, как «трасса ВЛ», «опора», «стержневой молниеотвод» и др.). Каждому объекту сопоставлены присущие ему свойства и «интеллектуальное» поведение и редактирование. Реализованы удобные средства для интерактивной корректировки прямо на плане (пользователь может быстро изменить трассу ВЛ, переместить опору и т.п.), при этом выполняется автоматический пересчет связанной с этим объектом информации. Удобство редактирования обеспечивается также возможностью копирования объектов, отмены / повтора действий пользователя, а каждый тип объекта располагается в отдельном слое.

Для того чтобы оформление чертежей соответствовало корпоративным стандартам и было максимально информативным для проектировщика, в программах предусмотрено множество настроек, позволяющих за несколько щелчков мыши привести оформление чертежа к желаемому виду (задать стили объектам, настроить отображаемую информацию,

установить шрифты и цвет), при этом все динамические блоки поменяют своё отображение согласно выставленным настройкам. Все эти перечисленные особенности делают RES незаменимым чертёжным инструментом, который порадует любого проектировщика.

Следует отметить ещё одну полезную реализованную особенность - если проект передается в отдел, в котором не установлено ПО RES, то чертёж будет отображаться корректно, однако его редактирование будет заблокировано. Это позволяет передавать проекты заказчику без дополнительной обработки и чистки чертежа и защитить авторские наработки проектировщика.

2. Автоматизация расчётов.

При использовании расчетных модулей программ RES часть необходимой информации автоматически берётся непосредственно с плана, что позволяет значительно сократить время на ввод данных. Кроме того, в этом случае отпадает необходимость обновлять входные данные расчета каждый раз после модификации чертежа. Результаты расчетов можно экспортировать в программы Word, Excel, AutoCAD и КОМПАС. Тщательно продуманный удобный интерфейс каждого окна говорит о том, что эти программы сделаны «проектировщиками для проектировщиков».

3. Генерация комплекта выходной документации.

Результат работы проектировщика представляется именно в виде комплекта выходной документации. Это один из самых кропотливых и трудоёмких этапов, где зачастую кроются ошибки. Однако с программами линейки RES, генерация выходной документации превратится в приятную и простую процедуру, выполняемую с одного щелчка мыши. Ведь одной из самых сильных сторон данного ПО являются гибкость и удобство генерации различных форм выходной документации. Все документы генерируются полностью автоматически, только на основе содержащейся на чертеже объекта информации. Поддерживается вывод необходимой документации в программы Word, Excel, AutoCAD, КОМПАС, при этом полученный документ при необходимости можно отредактировать на усмотрение пользователя. Редактируемые шаблоны документов позволяют настроить собственные стили шрифта, имена слоев, стили отображения опор и т.д., согласно ГОСТу и внутренним стандартам организации.

4. Контроль ошибок при выполнении проекта.

В процессе «ручного» проектирования и выполнения расчетов достаточно просто допустить ошибку. Программы пакета RES имеют встроенную возможность контролировать корректность действий пользователя в течение всего цикла проектирования. Каждый из объектов программы («опора», «отвод» и др.) по-своему «интеллектуален» - учитывает своё положение относительно других объектов, контролирует ошибки на чертеже непосредственно на этапах черчения и расчетов.

Так как программы автоматизируют большую часть работы проектировщика, то большинство ошибок допустить просто невозможно. Ускорение достигается за счет автоматизации рутинного механического труда, оставляя творческую составляющую, которая и определяет качество всего проекта.

Далее рассмотрим каждый из модулей RES подробнее.

RES: ЛЭП 0,4-10 кВ

Рис. 1. Общий вид библиотеки Rubius Electric Suite: ЛЭП 0,4-10 кВ

Проектирование происходит по плану и не требует предварительной расстановки опор по профилю, что актуально при выполнении проектов в части 0,4 и 6(10) кВ. Проектировщик может задавать для каждого участка трассы ВЛ (рисуется полилинией) определённые типы кабелей и тип прилегающей местности (болото, просека и др.).

Поддерживается полуавтоматический (пользователь сам расставляет опоры на линии) и автоматический режимы расстановки опор. Каждую опору можно удобно двигать и редактировать.

К опорам прикрепляется оборудование, которое позже учитывается при автоматической генерации всех выходных документов. Введены подтипы опор, что позволяет типизировать часто используемые наборы оборудования и арматуры при опоре. Выполняется автоматический подсчёт длины провода.

Поддерживается построение долгосрочного и краткосрочного отводов земли под опоры ВЛ с подсчетом результирующей площади, а при необходимости - редактирование их положения и геометрии пользователем.

Удобный модуль построения пересечений: автоматически пересчитываются габариты и сравниваются с нормативными значениями (при несоответствии они подсвечиваются красным). Количество же пересечений в одном пролёте не ограничено.

Типы поддерживаемой выходной документации на основе настраиваемых шаблонов:

а) спецификация на листе;

б) заказная спецификация;

в) задание на составление смет;

г) задание на отвод земель;

д) вывод всех пересечений на план и на отдельный чертёж;

е) перечень опор.

Поддерживается режим создания всего набора документов по нескольким чертежам, что является очень важным фактором, так как позволяет проектировщику работать (генерировать документацию) не с отдельными чертежами, а с проектом в целом.

Удобные расчетные модули программы выполняют расчёт согласно ПУЭ-7:

а) механический расчет провода и стрел провеса в различных режимах;

б) расчет сечения провода по длительно допустимому току, току защитного аппарата, экономической плотности тока, по потере напряжения и току однофазного к.з.;

в) расчет заземления опор относительно железобетонного, металлического и искусственного фундаментов;

г) расчет потерь напряжения как на всей протяженности ВЛ, так и на отдельных её участках в зависимости от параметров проводов и нагрузки в узлах (опорах) электрической сети 0,4 кВ.

С программой RES: ЛЭП 0,4-10 кВ поставляется хорошо структурированный редактируемый справочник, который позволяет удобно и единообразно редактировать и создавать свои типовые проекты, оборудование, арматуру, провода, типы местности, типы закреплений. Таким образом, можно отразить особенности проектирования в любой организации без необходимости обращения к разработчикам.

С учетом обратной связи с разработчиками было установлено, что применение программного комплекса RES: ЛЭП 0,4-10 кВ дает экономию времени при проектировании ЛЭП почти в 3 раза. Высвободившееся время можно потратить на повышение качества проекта, увеличение проектных объёмов, выполняемых в отделе, или оптимизацию затрачиваемых ресурсов.

Еще одна очень полезная программа, которая отличается простым и дружелюбным интерфейсом, не требует специального обучения, при этом обеспечивая подавляющую часть необходимых расчётов согласно методикам РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Для того чтобы выполнить расчеты, требуется всего несколько действий пользователя.

Совместно с проектировщиками нескольких предприятий была проведена оценка эффективности от внедрения и использования данного ПО, в результате которой установлено, что применение RES: МЗ дает экономию времени при выполнение проекта более чем в 2 раза!

Хочется подчеркнуть, что программное обеспечение RES: ЛЭП 0,4-10 кВ и RES: МЗ - это единство графики, расчётов и выходной документации в рамках всего проекта, а не отдельных чертежей.

На данный момент уже насчитывается несколько десятков пользователей программ линейки RES, в том числе стран ближнего зарубежья (Казахстан и Узбекистан), среди них: ОАО «МРСК Волги», ООО «Теплоэнерго-Комфорт», ОАО «Татнефть», ОАО «Запсиб-электроинжиниринг», ОАО «Атомэнергоремонт», ТОО «Караганда Жарык», ГУП «O'zGEOTEXLITI», ТОО «Казтехнология» и др.

Rubius Electric Suite: МЗ

Рис. 2. Общий вид библиотеки Rubius Electric Suite: МЗ

Использование продуктов линейки RES позволяет:

- стандартизировать процесс подготовки чертежей, карт, планов;

- сократить сроки разработки за счёт уменьшения рутинных операций;

- увеличить производительность труда, увеличить осваиваемые объемы;

- повысить качество выполняемых проектов.

Дорофеев Сергей Юрьевич

Ассистент каф. компьютерных систем в управлении и проектировании ТУСУРа

Директор ООО «Рубиус»

Тел.: 8-923-418-32-94

Эл. почта: Sergey.Dorofeev@rubius.com

Кураколов Алексей Николаевич

Ведущий программист ООО «Рубиус» Руководитель проекта Rubius Electric Suite Тел.: 8-952-881-08-82

Эл. почта: Alexey.Kourakolov@rubius.com

Dorofeev S.Yu., Kurakolov A.N.

Rubius Electric Suite software pack for automation of design in electrical engineering departments

The Rubius Electric Suite software pack for design automation in electrical engineering departments is described. The given software pack consists of Rubius Electric Suite (LEP 0,4-10 kV) library intended for designing of 0,4-10 kV power lines, and Rubius Electric Suite (MZ) library intended for designing of lightning protection systems. The main principles of operation with the libraries, and some advantages of their using, are discussed.

Keywords: Rubius Electric Suite, LEP, MZ, power line, lightning protective system, AutoCAD, KOMPAS, output documentation.