Обзор программных комплексов

 

Для решения подобного плана задач существует множество решений: «SCS», «nanoCAD», а также решения, основанные на базе «AutoCAD».

1. SCS - система проектирования кабельных систем основой телекоммуникационной системы любого современного предприятия, организации или офиса являются структурированные кабельные сети (СКС) – единая кабельная инфраструктура здания, построенная по общепринятым стандартам, а также универсальная среда передачи информации, объединяющая локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т.п. Правильно спроектированные СКС позволяют значительно упростить организацию и размещение рабочих мест в офисе, полностью решить вопрос взаимозаменяемости кабельных сетей (включая замену и добавление оборудования), повысить эффективность работы персонала, сэкономить значительные средства при перепланировке рабочих мест [11].

В состав модели инфраструктуры включены территории и здания с размещенными в них установочными изделиями и кабельными сетями.

Модель обеспечивает возможность создания и редактирования следующих объектов (рис. 1.1.):

· территории, здания, этажи, помещения – то есть те объекты, без которых приступить к проектированию СКС невозможно;

· база данных изделий (установочные изделия, типовые наборы изделий, типы кабельной продукции, вспомогательные монтажные изделия и т.п.), представляющая собой описания типов изделий, используемых в проекте;

· установочные изделия, типовые наборы установочных изделий, кабельные каналы, кабели, активное оборудование, размещенные на территориях и в помещениях зданий.

Рисунок 1.1 – Дерево модели

Почти все объекты и объектные связи вводятся в табличном представлении в модель инфраструктуры еще до создания схемы прокладки кабельных каналов, что позволяет обойтись без обработки графической информации на первоначальном этапе проектирования. Тем самым значительно ускоряется процесс постановки технического задания и первичной оценки стоимости монтажных работ. Графическая информация (в первой версии SCS – это поэтажные планы зданий) используется на последующих этапах проектирования [7].

Упростить многие операции при закладке модели позволяют специально разработанные модули интерфейса. Например, назначение связей по типу «звезда» для компьютерных сетей осуществляется указанием в интерфейсе портов компьютеров и патч-панели, на которую они должны выходить (рис. 1.2.).

Рисунок 1.2 – Назначение связей по типу звезда

База данных изделий представляет собой СУБД, которая поддерживает доступ к каталогам изделий и к самим изделиям и обеспечивает их редактирование. Для каждого раздела и каталога можно записывать в базу документы (копии каталогов изделий, информацию изготовителей, другие каталожные данные), рисунки, чертежи в различных форматах. Каталоги изделий типизированы по следующим видам изделий и данных:

· Установочные изделия – розетки, датчики пожарной и охранной спецификации, активное оборудование и т.п.;

· Кабельная продукция – кабели различных типов с возможностью описания жил;

· Провода – провода различных типов, содержащие одну жилу (провода, состоящие из нескольких жил, рекомендуется вводить в каталоги типа Кабельная продукция);

· Кабельные каналы – кабельные каналы и их элементы;

· Изделия общего назначения – крепежные изделия, изделия общего назначения;

· Типовые наборы установочных изделий – позволяют сохранять условные обозначения установочных изделий, а также необходимого набора установочных изделий (например, от одной до нескольких розеток, крепежные элементы) в том виде, в котором они должны выглядеть на схемах. Эта информация используется для получения спецификации и материальной ведомости проекта;

· База поставщиков и изготовителей – обеспечивает возможность избежать необходимости указывать изготовителя и поставщика для каждого отдельного каталога или изделия, собрав сведения о них воедино.

Каждый каталог и изделие при создании имеет предопределенный, необходимый для разработки проектной документации набор параметров, который может быть расширен. Добавляемые параметры выбираются из классификаторов технических характеристик и единиц измерения.

Система управления моделью и проектами - это основной модуль программы, который содержит дерево модели инфраструктуры, дерево общей базы данных изделий, дерево проектов и дерево базы данных изделий, используемых в проектах. Объединение всех элементов в одном дереве обеспечивает эффективный переход между ними, быстрый поиск необходимой информации и позволяет работать с каждым элементом модели, вплоть до элементарного контакта (порта) установочного изделия [5].

Редактор схем обеспечивает проектирование прокладки кабельных каналов и кабелей (рис. 1.3.). Интеграция с системой управления моделью и с базой данных проекта позволяет выбирать из готовой модели инфраструктуры наборы установочных изделий для их размещения в чертеж. Создание кабельных каналов осуществляется средствами редактора. Типоразмеры выбираются из базы данных.

Рисунок 1.3 – Разработка схемы прокладки

После прокладки кабель-каналов производится разводка кабелей. Алгоритм прокладки определяет оптимальный путь между портами, учитывая заполняемость кабель-каналов, а также, при необходимости, осуществляет раздельную прокладку силовых и информационных кабелей в разных лотках. Для этого алгоритма предусмотрена система настроек.

Редактор функционирует в формате 2,5D: проектировщик работает с двумерным планом, указывая только уровни прокладки, однако в любой момент может просмотреть трехмерное изображение прохождения кабель-каналов (рис. 1.5.).

 

Рисунок 1.5. – Редактор схем 2D

 

После выполнения проекта в целом выполняется сопроводительная документация.

Обычно под сопроводительной документацией понимается набор документов, поставляемых заказчику, однако ничто не мешает получать отдельные специализированные отчеты для монтажа и заказа изделий.

При составлении отчетов типа Кабельный журнал можно указывать запасы на длины кабелей в процентах, задавать запасы кабеля со стороны шкафа (патч-панели) и со стороны розеток.

При составлении отчетов типа Ведомость покупных кабель-каналы рассчитываются по длинам с учетом реальных остатков. Отображать заказ кабель-каналов можно как в метрах, так и в штуках.

Специализированный отчет Контроль ошибок позволяет получать сведения о вероятных ошибках конструктора.

В первой версии программы создавать собственные варианты отчетов нельзя, однако уже в ближайшем будущем такая возможность будет предусмотрена. Пока пользователь, которого не удовлетворяет стандартная поставка SCS, может заказать необходимый отчет у разработчиков программы.

На начальном этапе работы исполнитель должен получить от заказчика поэтажные планы здания и согласовать с ним структуру СКС, количество рабочих мест, датчиков и другого оборудования по помещениям.

Поэтажные планы могут быть подготовлены для всех проектов сразу (например, для проектов СКС и системы пожарной безопасности). При создании поэтажного плана можно использовать как сканированный чертеж, так и стандартные средства AutoCAD, однако удобнее всего – программу PlanTracer. Наиболее подходящим при выполнении этой работы является масштаб <nobr>1:1.</nobr> SCS позволяет свободно манипулировать различными слоями AutoCAD стандартными средствами, что очень полезно: например, указанные на плане названия помещений располагаются на отдельном слое, который в проектах можно будет отключить.

При работе с поэтажными планами разрабатывается модель здания, в которой следует задать этажи, помещения и указать их параметры. Одним из наиболее важных параметров являются уровни прокладки кабель-каналов, используемые при последующем создании схем. На этом этапе работы окончательно согласовываются с заказчиком планы помещений, их назначение и названия.

Теперь приступаем к разработке конкретных проектов, число которых может быть любым и зависит от количества зданий и подсистем. Для формирования модели здания следует в каждом помещении создать наборы установочных изделий, датчиков, активного оборудования. На этом этапе работы окончательно согласовываются с заказчиком тип оборудования, его размещение и система обозначений. Недостающее оборудование создается в базе данных изделий. От проекта к проекту по мере наполнения базы оборудования время выполнения проектных работ будет сокращаться [8].

Определяем связи между установленным оборудованием, воспользовавшись для этого инструментами создания связей, назначения связей типа «звезда» и создания последовательных соединений. Эту операцию можно временно отложить, вернувшись к ней позже.

Затем в проекте создаются папки схем, содержащие файлы листов схем (один лист схемы соответствует одному этажу здания). Механизм размещения плана этажа в схеме максимально автоматизирован: пользователю достаточно лишь указать масштаб и базовую точку вставки внешней ссылки плана этажа.

Ранее распределенное по помещениям оборудование размещается на плане этажа простым перетаскиванием мышью. Заданные при создании наборов оборудования атрибуты (например, обозначения розеток (портов), датчиков и т.п.) будут заполняться автоматически. Местоположение установочных изделий редактируется обычными средствами AutoCAD.

Параллельно можно приступить к созданию кабель-каналов, задавая их типоразмеры и указывая уровни прокладки. Кабель-каналы можно создавать не только горизонтальные и вертикальные, но и наклонные. Небольшие по сечению кабель-каналы отрисовываются с учетом масштаба чертежа. При необходимости созданному соединительному элементу между кабельными каналами можно задать типоразмер.

После установки изделий и прокладки кабель-каналов можно начать выполнение прокладки кабелей, которые будут отрисованы по кабель-каналам от порта к порту или до межэтажного перехода на каждом листе схемы.

Затем набором команд оформляются выноски, которые содержат обозначения кабелей или их марки и количество в указанном сечении кабель-канала.

Оформление листа схемы удобнее выполнять в пространстве листов AutoCAD, отключая на каждом листе ненужные для вывода на плоттер слои.

Работу завершает создание сопроводительной документации и, при необходимости, отчета о вероятных ошибках конструктора (рис. 1.7.).

Рисунок 1.7 – Кабельный журнал

Рисунок 1.8 – Разработка в среде SCS

 

2. Решение «nanoCAD». Программный продукт, предназначенный для автоматизированного проектирования и черчения.

Функционал программы позволяет инженеру проектировщику сосредоточиться на решении концептуальных вопросов, освободившись от трудоемкой рутинной работы: маркировки оборудования, проведения расчетов, подсчета всего оборудования, изделий, материалов и сведения их в спецификацию, составления кабельного журнала, формирования принципиальных схем сети. При этом риск появления в проектной документации ошибок, вызванных действием так называемого "человеческого фактора", сведен к минимуму. Таким образом, nanoCAD Электро позволяет существенно сократить сроки проектирования и при этом повысить качество проектной документации. Наличие собственного графического ядра делает nanoCAD Электро независимым от других графических систем, а поддержка формата DWG обеспечивает обмен информацией со смежниками и заказчиками. Программа позволяет решить следующие задачи: расчет освещенности и автоматическую расстановку светильников в помещении, расстановку оборудования и прокладку кабельных трасс, прокладку кабелей по кабельным трассам, проведение всех необходимых электротехнических расчетов, выбор установок защитных аппаратов и сечений кабелей, формирование проектной документации.

Рисунок 1.9 – Менеджер проекта

 

Преимущества nanoCAD Электро:

· наличие собственного графического ядра;

· встроенный Менеджер проекта;

· широкий спектр настроек, позволяющий организовать работу в строгом соответствии с внутренними стандартами предприятия и особенностями конкретного проекта;

· автоматическая маркировка оборудования и кабелей по настраиваемой маске;

· программное обеспечение, возможность, как ручного заполнения технологического задания, так и его импорта из обменного XML файла;

· возможность построения электрической сети на нескольких планах с сохранением связей между ними;

· моделирование как силовой, так и контрольной электрической сети;

· мастер проверок, контролирующий правильность построения сети, выбор оборудования и кабелей;

· менеджер баз данных: отдельное не лицензируемое приложение, предназначенное для управления базами данных, их редактирования и пополнения, а также для выполнения операций импорта/экспорта между ними.

 

 

Рисунок 1.10 – Экспортирование XML файла

 

Отдельно следует отметить удобную систему распространения программного продукта и разумную стоимость. nanoCAD Электро распространяется по абонементу; лицензия, дающая право использовать программу, выдается на один год. Стоимость годового абонемента составляет 15 000 рублей – при том, что nanoCAD Электро включает в себя и графическую платформу, и специализированное электротехническое приложение [17].

 

Рисунок 1.11 – Принципиальные схемы распределительной и питающей сетей

 

Организация работы в nanoCAD Электро Работа в программе строится следующим образом:

· с помощью специальных инструментов пользователь создает модель проекта, оформляя план расположения оборудования и прокладки кабельных трасс;

· программа производит все необходимые электротехнические и светотехнические расчеты; на основе полученных данных пользователь выбирает сечения кабелей и установки защитных аппаратов;

· программа выполняет комплекс проверок сети. После этого все остальные документы генерируются автоматически. Работа в nanoCAD Электро начинается с открытия окна Менеджер проекта, где сосредоточены инструменты управления всеми документами, входящими в проект (создание, удаление, подключение, предварительный просмотр, редактирование и т.д.). Из этого же окна производится управление базами данных оборудования. Менеджер проекта делает хранение проектных документов структурированным и наглядным, а доступ к ним – быстрым и простым. В программе реализована концепция разделения на "Базу данных проекта" и "Базы данных приложения". Последних может быть сколь угодно много, их можно формировать как по производителям, так и по видам оборудования. На любой стадии проектирования необходимое оборудование легко импортируется из "Баз данных приложения" в "Базу данных проекта" с помощью Менеджера баз данных. Как уже сказано, формирование модели электрической сети осуществляется путем оформления плана расположения оборудования и прокладки кабельных трасс на заранее загруженной архитектурной подоснове. С помощью специальных инструментов программы пользователь расставляет на плане оборудование, подключает электроприемники к распределительным устройствам, прокладывает трассы и кабели в них. На завершающей стадии проектирования выполняется окончательное оформление плана. С использованием команд Атрибуты, Выноска и Спец. выноска проставляются выноски к оборудованию, трассам и помещениям. Расстановка оборудования осуществляется с помощью окна База УГО, где для удобства пользователя все УГО распределены по группам в виде дерева. В окне Условные графические обозначения это дерево размещено слева. Поле, расположенное справа, предназначено для отображения УГО выбранной группы. Если выделить конкретное УГО, в нижней части окна появится соответствующее описаниеподсказка. База условных графических обозначений открыта для редактирования и хранится в обычном DWGфайле. Структура сформированной на плане модели электрической сети отображается в окне Электротехническая модель. В электротехнической модели производятся все необходимые электротехнические расчеты, выбор установок защитных аппаратов, марок и сечений кабелей [4].

Рисунок 1.12 – Кабельный журнал

 

 

Электротехнические и светотехнические расчеты

В nanoCAD Электро реализованы следующие виды расчетов:

· расчет внутреннего освещения методом коэффициента использования;

· расчет электрических нагрузок по методикам:

· РТМ 36.18.32.492,

· СП 311 10 2003,

· ТЭП;

· расчет токов одно, двух и трехфазного короткого замыкания по методикам:

· ГОСТ 28249-93,

· "петля фаза ноль";

· расчет потерь напряжения.

Правильность построения электрической сети и выбора оборудования программное обеспечение контролируется Модулем проверок, который

информирует пользователя о появившихся ошибках.

Документирование проекта

По результатам работы в nanoCAD Электро формируются следующие проектные документы:

· планы расположения оборудования и прокладки кабельных трасс;

· принципиальные схемы распределительной и питающей сетей (1.11);

· спецификация оборудования, изделий и материалов;

· кабельный журнал (рис 1.12);

· таблицы групповых щитков.

Рисунок 1.13 – Разработка в среде NanoCAD