Описание проекта верификации и визуализации строительства ГРЭС с внедрением системы управления несоответствиями (теплоэнергетика). В проекте применялись технологии наземного лазерного сканирования, информационного моделирования (BIM), имитационного моделирования проектов производства сложных и особо сложных работ (ППР).

1. Информационная 3D-4D
модель строительства ГРЭС
Визуализация и верификация проекта строительства
3-го энергоблока Березовской ГРЭС на базе ПСУ-800

2. 2
Объект визуализации и верификации: площадка строительства 3-го энергоблока на базе
ПСУ-800 филиала Березовская ГРЭС ОАО «Э.ОН-Россия»

3. 3
Постановка задач
Задачи проекта:
• пространственная верификация фактического месторасположения/состояния возведенных
конструктивных элементов и оборудования, мониторинг процесса строительства;
• пространственная верификация проектных решений;
• комплексное имитационное моделирование процессов строительства.
Цель проекта:
усовершенствование системы управления и контроля строительства за счет внедрения технологии
имитационного моделирования, современных систем управления документацией и информацией
по объектам строительства и применения географического подхода.
Старт проекта: июль 2013.
главный корпус в объеме Энергоблока №3 в составе отделений:
• бункерно-деаэраторного, ряды Б-В, оси 14-26;
• котельного, ряды В-Е, оси 14-23;
• бункерного, ряды Е-Ж, оси 14-23.
Объем проекта:

4. Оцифровка
Сканирование
Конвертация
Моделирование 3D
BIM-сервер
4D-модель + актуальная
информация
Заказчик
строительства
• Централизованное хранение
проектной информации
• Командная работа
• Мониторинг и контроль
• Планирование и управление
Аналитика
КСП, моделирование 4D
Участники
проекта
Исходные данные
ПСД, РД, планы, геодезия
Имитационное моделирование. Концепция услуги

5. Сметчик Специалист КСП •Технолог-строитель
•Проектировщик ПОС/ППР
Инженер
имитационного
моделирования
Инженер
визуализации
• Инженер инф.
моделирования
• Проектировщик
• Архитектор
• Рабочая документация
• Сметы
• Рабочая документация
• Сметы
• График 2 уровня
• Рабочая документация
• Сметы
• График 2 уровня
• Сценарий моделирования ППР
• ПОС/ППР
• График 3 уровня
Проектная
и рабочая
документация,
текущая
ситуация на
площадке
• Скомпонованная 3D-модель
• График 3 уровня
• Ресурсы
• 4D модель
• 3D-модель
• Требование изменений • Требование изменений
• Требование
изменений
• Требование изменений
3D Via Composer
3D Max
ArcGIS
Navisworks
3D Via Composer
Catia
Primavera
Primavera
Primavera
• 4D
• Визуализация
• Интерактивные инструкции
• Презентационные материалы
Бизнес-процесс (упрощённо)
AfterEffect
Revit
Synchro
ArcGIS
PDM
PDM
PDM
PDM
PDM

6. 6
Комплексное имитационное моделирование (КИМ) в строительстве
СУБПОДРЯДНЫЕ
РАБОТЫ
КОНСУЛЬТАЦИИ/
ЭКСПЕРТИЗА
ПОСТАНОВКА-
СОПРОВОЖДЕНИЕ
УПРАВЛЕНИЕ
КИМ – эффективный инструмент для выявления несоответствий, наибольшую экономическую
эффективность КИМ приносит на раннем этапе инжиниринга.
Основные причины срывов сроков, на
которые может воздействовать КИМ :
• Несогласованность в поставках;
• Пространственные коллизии;
• Низкое качество организационно-
технологической документации и
ППР, устранение:
• Неполноты / нераскрытости;
• Неоднозначности
• Противоречивости;
• Некорректности.
• Трудности в понимании подрядчиком
2D чертежей.

7. Проведение полевых работ 30.06-11.07
• 1103 точки сканирования
• Более 5 млрд. точек лазерного отражения
• Общий объем данных 270 Гб
Выполненные работы. Наземное лазерное сканирование 7
Продольное сечение ось Е Поперечное сечение ось 23

8. На данный момент завершены работы по КО, БО, БДО
Выполненные работы. 3D моделирование по данным НЛС 8
Точки лазерного отражения
3D-модель с совмещенными
точками лазерного отражения
3D-модель

9. 9
Выполненные работы. 3D модель по проектным решениям

10. Выполненные работы. 3D информационная модель по проектным решениям 10

11. 11
Описание анализа
Коллизии – это частный случай несоответствия, выраженный либо в виде пространственного
пересечения геометрических абстракций конструкций, оборудования и т.д. (элементов объекта
сооружения) в статике или в динамике СМР, либо в виде пересечения во времени в использовании
элемента объекта сооружения в разных работах единовременно. Коллизии - это перечень значимых для
хода реализации проекта строительства технологических и конструктивных решений, способных
негативно повлиять на основные параметры проекта (сроки, стоимость, качество), а также их
характеристики.
Выполненные работы. Выявление и анализ проектных коллизий

12. 12
Поиск коллизий
Описание процесса:
1. Автоматизированный поиск коллизий
2. Анализ результатов автоматизированного поиска.
3. Формирование доказательной базы коллизий
Наиболее вероятные причины возникновения всех рассмотренных коллизий:
• несогласованность при разработке различных частей и разделов проекта (РД) разными
проектными организациями, низкая степень верификации проектных решений;
• отклонением от проектной документации при монтаже.

13. 13
Информационное обеспечение анализа коллизий
3D ГИС
Технологические карты
План производства работ Сборочные чертежи
Рабочая документация

14. Верификация пространственных данных. Характеристики коллизий 14
Типы коллизий: пространственные, пространственно-временные (явные на определенный период
времени, в процессе монтажа)
Ранжирование коллизий:
Группа 1. Высокий уровень негативного воздействия. Данная группа потенциально опасна наиболее
тяжёлыми последствиями, по причине:
• необходимости внесения изменений в блоки трубопроводов заводского изготовления, согласования
этих изменений с заводом изготовителем и проектировщиком, выполнением прочностных
и теплогидравлических расчётов. Дозаказ блоков трубопроводов и фасонных деталей высокого
давления с длительным сроком изготовления;
• необходимости внесения изменений в уже смонтированные несущие конструкции.
Группа 2. Средний уровень негативного воздействия. Данные коллизии относительно легко решаются в
ходе монтажа оборудования при содействии специалистов группы авторского надзора. Отрицательные
последствия сводятся к возможным задержкам при монтаже (подаче оборудования в зону монтажа
«занятую» металлоконструкциями) и необходимости иметь монтажный запас присоединительных
элементов (воздуховодов, коробов, трубопроводов и т.п).
Группа 3. Низкий уровень негативного воздействия. Наиболее массовая группа (~75%) коллизии
элементов (лестниц, настилов поручней и т.п.) площадок обслуживания. Данные коллизии легко
устранимы монтажной организацией самостоятельно или при содействии группы авторского надзора
проектной организации в ходе монтажа при соблюдении его последовательности (штатные площадки
должны монтироваться после завершения монтажа основного оборудования, трубопроводов и
кабельных металлоконструкций). Отрицательные последствия состоят в ухудшении эстетического вида
лестниц и площадок обслуживания из-за их «подрезки» для устранения пересечений, а также в
необходимости иметь монтажный запас металла и стандартных элементов.

15. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №1
Пространственная коллизия коллектора трубопровода фронтовой и тыльной стен
конвективной шахты (P=26,8 Мпа, Т=430 С).
Чертеж № B103 BR03 HAP P299 МЧЛ2
Расстояния между колоннами (по НЛС) = 7650 мм
Расстояние между осями дальними точкам штуцеров коллектора 7793 мм
Статус: устранена при монтаже

16. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №1
Статус: устранена при монтаже
Коллизия №1

17. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №2 17
Пространственные коллизии в области строительных осей Г-Д и 16-17 между
конструктивными элементами тракта Т и водопровода питательной воды. Чертеж: BG3-
ZEP-BFP-DIM-0023_00.Path T. Parts list. Sections 1-1.... 6-6.
Статус: выявлена, информация передана Заказчику

18. Пример коллизий 1-й группы 18
BG3-30UHA-CM-69-0002
Металлоконструкции
крепления газоотвода
(проектные решения)
BG3-30UHA-CM04033_BG3-
32UHF-CM-04-
Металлоконструкции
площадок обслуживания на
отм. 26.400
Статус: выявлена, информация передана Заказчику

19. 19
Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №3
Коллизия №2
Пространственные коллизии мельницы-вентилятора МВ 3400/900/490 (1000 кВт)
с элементами каркаса, созданными в результате проведения НЛС (ID2313296, ID674872,
ID10802771, ID396383)
Чертеж BG3-ZEP-BFP-SHD-0051_00-Plan of equipment location.
Статус: выявлена, устранена (демонтаж элементов каркаса)

20. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №4
Пространственные коллизии в области строительных осей Ж и 21 воздухопровода
горячего воздуха в сопла третичного дутья – тракт «Т» (блока щитовой Т-7) двутавровой
балкой (отм.+26.400). Чертеж: BG3-ZEP-BFP-DIM-0023_00.Path T. Parts list. Sections 1-1.... 6-6
Статус: неизвестен

21. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №5
Блок B-40 воздуховода горячего воздуха (Тракт B) пересекает трубопровод тракта К
и трубопровод B1 в области строительных осей Д и 19, на высотной отметке +17,850.
Трубопровод B1 смоделирован из облака точек, полученных в результате проведения
HЛС. Чертеж №721816 «Воздухопровод горячего воздуха - тракт В».
Статус: неизвестен

22. Пример коллизий 1-й группы. Коллизия №6
Коллизия воздухопровода отсоса горячего
воздуха из пазух котла – тракт «И1» и колоны,
смоделированной по результатам НЛС.
Чертеж Hot air extraction duct from boiler pockets -
Path И1_2.
+72,300
Статус: неизвестен

23. 23
Коллизии 2-й группы. Коллизия №7
Коллизия площадки ПГВ 34.9 по НЛС и элементов металлоконструкций опор под
воздуховоды горячего воздуха в осях В-Г и 18. Чертеж BG3-PSC-CVL-SSD-0105_00--Main
Building.Path T.List of elements +43.290.
+43,290

24. 24
Коллизии 2-й группы. Коллизия №8-13
Коллизии ленточных питателей сырого угля с ограждениями площадок отм. +26,400.
Контур площадок и ограждений по НЛС отличается от указанного в документации.
Чертеж BG3-ZEP-BFP-SHD-0051_00-Plan of equipment location.

25. 25
Коллизии 2-й группы. Коллизия №14

26. Коллизии 3-й группы. Коллизия № 15-20
Clash Report
№63, 66
(NLS-Equipment)
Clash Report
№94
(NLS-Equipment)
Clash Report
№71, 74, 101
(NLS-Equipment)
Clash Report
№166
(NLS-Equipment)
Clash Report
№142
(NLS-Equipment)
Clash Report
№107,110,111, 113
(NLS-Equipment)

27. 27
Описание работы
В данной работе визуализирован процесс монтажа блока бокового внутреннего экрана конвективной
шахты. Исходные данные:
• Проект производства работ №729143 «ППР по монтажу экранов конвективной шахты»;
• Пояснительная записка №729132 «Монтаж экранов конвективной шахты»;
• Сборочные чертежи части приспособлений, используемых в ППР;
• Трехмерная модель конструкций здания, трехмерная модель систем и оборудования,
восстановленная по облаку точек лазерного сканирования;
• Трехмерные модели скобы монтажной и постамента.
Выполненные работы. Моделирование ППР

28. 28
• детальная проработка единой, непротиворечивой
и полной технологической карты работ;
• разработка 4D-модели первого приближения;
• верификация 4D-модели первого приближения -
поиск в ней пространственно-временных коллизий
и «белых пятен»;
• устранение «белых пятен»;
• выработка решений, устраняющих найденные
пространственно-временные коллизии ;
• разработка окончательной 4D-модели и её
завершающая верификация.
Описание процесса
Процесс
4D-моделирования, визуализации и верификации ППР этапов 3, 4 и 5 сооружения 3-го энергоблока
«Берёзовской ГРЭС»
ЗаказчикИсполнитель
Строительно-монтажные и
проектные организации
Начало
Исходные данные
в соответствии с
разделом 6
Передача
Исполнителю
исходных данных
4D-моделироване,
визуализация и
верификация
(раздел 5)
4D
моделирован
ие
Визуализация
Верификация
Передача
результатов работ
Заказчику
Передача
результатов работ
заинтересованным
организациям
Проверка
замечаний на
актуальность
Передача
изменений к ППР
Исполнителю
Корректирующие
меры достаточны
Завершение
Визуализированный ППР,
«Уведомление о
несоответствии» (раздел 7)
Корректирующие
меры, изменения к
ППР
Отчёт по этапу
Да
нет
Исходных данных
достаточно
Да
Нет
Последовательность работ по КИМ, применительно
к верификации ППР:

29. Имитационное моделирование ППР 29

30. Сопровождение модели
Облако точек лазерного сканирования
30
Задачи учёта фактического расположения монтажных блоков на строительной площадке и уточнения наличия
пространственных коллизий (при их обнаружении)
Фактическое расположение блока.

31. Верификация пространственных данных 31
− Бункер сырого угля на
основании НЛС
− Бункер сырого угля на
основании проекта
− Тракт Р на основании проекта
− Тракт Л на основании проекта

32. Спасибо за внимание