分析全专业三维协同设计在智能化水电站中的应用
智慧水利水电工程建设中三维可视化技术的优势及应用阐述
智慧水利水电工程建设中三维可视化技术的优势及应用阐述摘要：随着互联网科技水平的大力发展，三维可视化技术应运而生。
将该技术应用到智慧水利水电工程建设之中，不仅可以保证该工程设计质量得到加强，还可以大幅度提升相应的设计效率。
因此，如何在智慧水利水电工程中运用该技术成为研究的重点。
本文对此展开深入探究。
关键词：智慧水利水电工程；三维可视化技术；优势；应用前言由于三维交互技术的持续发展，三维可视化技术开始从航天军事等领域扩展到智慧水利水电工程之中。
这样可以使该工程的施工成本得到管控，并降低相应的施工时间，保证项目的效率和施工质量得到大幅度提升。
本文从以下方面对该技术的运用进行详细阐述。
1、基本概述1.1三维可视化技术三维可视化技术指的是通过数据模型的辅助，来显示或描述地质现象、地面表象以及地下构造，同时利用大量的数据来解释地下界面的地震反射率。
另外，在立体扫描和追踪的辅助下，让施工人员或技术人员能够对复杂的地质现象进行精准掌握。
各个数据样点都转化成三维像素，并且每个像素对数据母体都存在相应的数值。
在三维可视化技术的作用下，可以对水利水电的真实场景进行还原，并在无人机倾斜摄影的辅助下，使得施工场地可以被有效放大、缩小或旋转，有利于相关人员更好的掌握工地状况。
还可以通过仿真动画来还原施工工艺以及施工过程。
对难度系数以及危险系数都相对较高的工作而言，可以先利用三维可视化技术模拟操作，以此来对施工人员的人身安全提供保障。
除此之外，凭借视频监控能够真实展示事故现场，并可以监测现场施工扬尘，甚至可以调取后端数据，从而使得水利水电建设项目的施工标准化以及管理数据化等得以实现，进而为节本增效目的地实现提供保障。
1.2智慧水利智慧水利指的是将先进的物联网、大数据等技术引入其中，来科学的调配与控制自然界的水资源。
同时在水资源得到保护的前提下，来合理的开发利用水资源，从而来对水旱灾害现象起到有效的防治作用。
换言之，在水坝、水电站以及水库加固等工作中运用人工智能、传感器等技术，将数字智能化当成主线，来实时监控和预报水流流速、泄洪等数据，从而为水利行业的健康发展提供助力。
水利水电工程的三维协同设计
水利水电工程的三维协同设计发布时间：2021-05-25T11:33:42.497Z 来源：《科学与技术》2021年5期作者：李美蓉[导读] 近年来，经济快速发展，社会不断进步，水利水电工程作为我国基础设施体系的核心组成部分李美蓉中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司.四川成都 610000摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，水利水电工程作为我国基础设施体系的核心组成部分，在水电生产以及水资源管控等方面发挥着关键性的作用。
与传统建筑工程相比，水利水电工程开发规模较大、施工难度较高。
为了确保水利水电工程设计、施工活动的有序开展，管控施工难度，节约施工成本，有必要从设计施工环节入手，构建起现代高效的设计施工机制。
文章以水利水电工程设计作为研究对象，以三维协同设计作为切入点，稳步增强设计方案的科学性与合理性，为后续项目施工活动的有序开展提供理论参考。
关键词：水利水电；工程；三维；协同设计引言在水利水电工程的设计过程中，三维协同设计技术的应用越来越广。
三维协同设计技术，可以使设计效果更直观，并满足广大用户越来越高的要求。
但是，在应用三维协同设计技术进行水利水电工程设计的过程中会出现很多问题，为解决这些问题，设计人员提出了几点改善措施。
本文针对三维协同设计在水利水电工程设计中的应用进行探讨。
1.三维协同设计质量控制概念三维协同设计是一种全新的设计理念，为保证其设计效果，在设计过程中必须做好相应的质量控制工作。
三维协同设计的质量控制应该贯穿于工程设计全过程的控制过程，其质量管控的对象是设计本身。
质量管控主要包含了对产品质量与设计工作质量的控制。
对三维协同设计的质量控制而言，产品质量是基础与重点，而工作质量的控制为设计质量的实现提供了重要的前提与保障。
产品质量控制效果的明显特征.设计单位的设计水平等直接可以在产品质量中加以呈现。
而工作质量与产品质量相比，具有一定的隐性特征，其实施效果直接反映着设计单位的协同能力、资源调配能力等。
实施水利工程三维协同设计的探讨
实施水利工程三维协同设计的探讨随着信息技术的快速发展，三维协同设计在水利工程中的应用也越来越广泛。
水利工程的设计涉及到多个专业领域的知识，需要不同专业人员之间的有效协作和沟通。
而传统的二维设计方法往往存在着信息传递不清晰、沟通效率低下等问题，无法满足现代化水利工程设计的要求。
引入三维协同设计的理念和技术成为了解决这些问题的有效途径。
实施水利工程的三维协同设计，需要借助于信息技术，以建立一个统一的三维建模平台。
各专业人员将根据工程的要求，分别完成自身专业的三维模型设计。
然后，通过互联网等方式将各专业的模型进行集成，形成一个整体的三维模型。
在这个模型中，各专业的设计信息都能得到集中管理和显示，方便项目成员之间的协作与沟通。
三维协同设计的实施，不仅可以提高设计效率，还能够减少错误和冲突的发生。
通过三维模型的立体展示，设计人员可以更直观地了解工程的结构和布置，更容易发现问题并加以解决。
由于设计人员之间的数据信息共享，可以减少重复设计的时间和精力消耗，提高设计的一致性和准确性。
三维协同设计还可以为施工阶段提供更好的参考，减少施工错误和风险。
通过将三维模型与施工方案进行结合，可以更好地进行施工过程的预测和模拟，为施工人员提供可行性的指导和参考。
这样一来，施工过程中的问题和难点可以在设计阶段就得到解决，从而减少施工时间和成本的浪费。
三维协同设计还可以提升水利工程的可视化效果和宣传价值。
通过三维建模技术，可以将水利工程的设计成果以图像或视频的形式展示出来，更加生动形象地展示工程的特点和优势。
这不仅可以提高设计的审美性和吸引力，还能够方便相关方对工程设计的理解和认可。
实施水利工程的三维协同设计对于提高设计效率、减少错误和冲突、提供施工参考和宣传水利工程的价值都具有重要意义。
在今后的水利工程设计和施工中，应积极借助信息技术的力量，推动三维协同设计的发展和应用，实现水利工程设计的现代化和高效化。
实施水利工程三维协同设计的探讨
实施水利工程三维协同设计的探讨水利工程三维协同设计是指在水利工程项目的各个设计阶段中，通过有效的协同机制和先进的三维信息技术，将设计团队的各个专业领域的设计成果有机地融合在一起，形成一个一体化的设计方案，并在整个设计流程中实现快速、高效、准确的信息共享和交流。
本文将探讨实施水利工程三维协同设计的意义、关键技术和存在的问题，并提出相应的解决方案。
水利工程是一个复杂的系统工程，涉及水文水资源、水利水电、水运、港口航道等多个专业领域。
传统的设计方式通常是各个专业领域分别进行设计，设计成果之间存在信息孤岛、协同性低等问题。
而通过三维协同设计，可以将各个领域的设计成果有机地融合在一起，形成一个统一的设计方案，提高设计的协同性和整体性。
水利工程项目的各个设计阶段之间存在紧密的联系。
传统的设计方式通常是各个阶段按照顺序进行，阶段之间的交流不够及时，容易导致设计调整的返工和延误。
而通过三维协同设计，可以实时地将各个阶段的设计成果进行整合和更新，提高设计的反应速度和整体效率。
关于水利工程三维协同设计的关键技术，主要包括三维建模技术、虚拟现实技术、信息集成技术和协同工作平台技术等。
三维建模技术是实施水利工程三维协同设计的基础，通过对工程项目进行三维建模，可以形成真实、直观的工程模型，为设计人员提供直接的设计参考和交流平台。
虚拟现实技术是实现水利工程三维协同设计的关键环节，通过将三维建模技术与计算机图形学、人机交互等技术相结合，可以实现设计人员对设计方案的直观感知和实时操作，提高设计的可视化和可交互性。
信息集成技术是实施水利工程三维协同设计的重要手段，通过将各个专业领域的设计数据进行整合和管理，可以实现设计数据的一致性和高效性，减少重复设计和错误传递。
在实施水利工程三维协同设计过程中，存在一些问题需要解决。
水利工程项目的复杂性和信息量庞大，对计算机硬件和软件的要求较高，需要提供高性能的计算平台和大容量的数据存储。
水利工程项目通常需要涉及多个单位的设计人员参与，如何实现设计数据的安全共享和权限控制是一个关键问题。
水电站三维场景智能视频分析系统的研究与应用
图 ２ 系 统 功 能架 构 图
对全站 的视频监控信息进行集 中管理和智能分析 ， 在逼近真
实的三维交互场景上直观 、 全面 、 时了解 异常发生 的地 点 及
婚
～ ～
频采集传输模块、 智能视频分析模块 、 三维场景交互模块 、 预 警联动模块 、 系统综合管理模块以及数据库管理模块 。
备 ，在水 电站三维虚拟场景下 与实 时监控视频 进行交互联 动 。同时对接入三维虚拟场景交互平 台上的实时监控视频 图 像进行智能分析 ， 将智能分析结果与事先预置 的报警条件进
目前三维 虚拟现实技术主要应 用于建筑 、 规划 、 三维动 画、 产品演示、 网络游戏等领域 ， 应用于生产行业的信息管理
上还比较少见 ， 而以三维虚拟现实作为视频监控统一管理平 台更没有具 体的应用。
一
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２ 在 三 维 虚 拟场 景 交 互 平 台上 实现 水 电站 智 能视 频监控 的设计 思路
状况 ， 及时处理各种意外情况 ， 消除重 大事故 隐患， 从生产设 备、 生产设施 、 环境 、 人员等诸多方面大大地提高 了水 电站的 运行可靠性和安全性 。
虽然智能视频分析技 术长期 以来都受 到了很高 的关 注
度 ， 因计算机运算 能力 、 但 网络带宽 、 视觉分析算 法不成熟等
条件 限制 ， 一直停滞在研究 实验室阶段 ， 法应用到具体 的 无
生产实践 中。 从上世纪 ９ 年代中期开始 ， ０ 以卡耐基梅隆大学
三维协同设计在水利水电工程设计中的应用
三 维协同设计在水利水电 工程设计中的 应用
文／ 陈 哑军 何文波 下浩 民
工程勘 测设 计是 水利水 电工程建设 中的重要环 节和依据 ， 设 计手段 的 变迁共经历 了三个 时代 ，即手 工绘 图时 代一 一电脑绘 图时代一一三 维协 同设 计时代 ， 目前 ，三 维设计 手段 已经成为工程设 计技术 的发展 方向与趋势 。三维 协 同设计之 所以能迅速成 为 Ｃ Ａ Ｄ 技 术的主流 ，是 因为它有许 多传 统的平面二维设 计所无法 比拟 的优越性 ，本文论述 了三维协 同设计 与二 维设 计的强 大优势 ，并把三 维协 同设计 手段运 用到实际水利水电工程设计 中。
一
三维设计 更加精确 ： ① 带信 息的三 维模型 ，其数据 是唯一 ｈ 牛
的 ，具有复用性 ；
为成果 汇报提 供 丰富 的素 材 ，提升 设计 院的
整体形 象。
（ ２ ）空 间布 置 问题 易解 决
、
三维协同设计的优势
三维协 同设计之所 以能迅速成 为 Ｃ ＡＤ技
② 工程量统计相 当精准 ； ③ 利用三 维模 型可提高 设计 的合理性 ，
尢需大 旱工程 经验 通 过三维 实体模 型建立 ，就可快 速掌握 成 长＿ 『 苫 Ｉ ＿ 期较长 专业技能 成长周期短
，
，
工 程整 体感差
，
ｒ 程整 体感好 ，理 论 与实践水平 通过三 维模拟得 以进一 步提 号业理论与实践结合小好 高
注：Ｃ Ａ Ｄ（ 计 算机辅助设计 ）／ Ｃ Ａ Ｅ（ 计算机辅助 工程 ）／ Ｃ Ａ Ｍ（ 计 算机辅助制造 ）
＿ 二 维软件价格便宜经济
更好的三维可视件 ，能够直接从三维模型得到二维图纸
三维数字化技术在智能变电站电气一次专业中的应用
三维数字化技术在智能变电站电气一次专业中的应用三维数字化技术在智能变电站电气一次专业中的应用（江苏科能电力工程咨询有限公司210000）第一章概述1.1 变电站数字化三维设计的优势随着工业化与信息化深度融合发展，三维设计技术作为提升企业信息化水平的重要平台，已成为国际高水平工程公司进行工程设计、施工、管理的重要辅助手段。
目前，三维设计技术在国外电力、石化、纺织等领域得到了较为广泛应用。
就中国电力而言，三维设计技术在火电厂、核电站得到了广泛应用。
但是，在我国变电站领域，三维设计技术运用却极为稀少，国内变电站三维设计技术研究缺乏。
目前国内变电设计工程普遍采用传统二维设计方式，依靠工程师的空间想像力和基本制图技能完成空间设计，工作效率较低。
同时市场环境对设计院提出了更高要求。
研究如何提升变电工程的设计手段、加速设计周期、提高设计质量、降低工程成本、并可实现对业主的数字化移交，对于提高设计工作质量和效率以及业主进行全寿命周期管理都有着重要意义。
数字化设计是以数据库为核心，多维信息模型为依托，通过数据驱动模型，将设备编号(包括设备型号、KKS编码、物料号等)、设备参数、设备安装图及二次接线图等各专业的设计信息融会贯通，形成完整的数字化档案，全面提高了工程设计的质量与效率的新一代设计技术。
三维设计技术是数字化设计的实现手段之一，在变电站设计中宜应用在多专业交叉，易发生软硬碰撞的区域。
1.2 国内外发展现状及趋势三维数字化设计是未来变电工程设计的趋势,通过精细化协同工作,能够大幅提高设计质量和效率。
通过工程应用中的实际经验,总结了三维精细化设计的特点。
同时,Bentley软件在变电站三维数字化设计中具备特有的优势,随着三维模型的积累以及软件的不断改进,将会引领未来变电工程设计、建造和管理等全寿命周期的数字化革命。
我院使用Bently公司的Substation数字化三维设计平台，已经在部分变电站设计中使用，建立贯穿方案设计、初步设计、施工图设计和竣工图设计全部设计周期，取得许多经验，不仅成功的将新的设计模式应用在设计工作中，还正在形成与之相适应的标准化知识管理体系和技术管理体系，并由此优化设计流程，形成了较为完整的全新的设计体系。
基于三维仿真技术的智慧水电厂应用研究
基于三维仿真技术的智慧水电厂应用研究摘要:近年来，随着我国科学技术的不断发展，三维可视化模型和智慧数字化施工理念在水电领域中的应用越发广泛。
目前我国很多的水电厂都使用了数字化技术，并且在施工质量和施工安全性方面应用了智能化和自动化的监测设备。
在智能化水电厂的建设过程中，很多科学家提出了利用物联网和移动互联网云等技术进行监管平台的设计，尤其是在针对农村水电的安全监管方面，利用智能化的建设平台可以提高监管的效率。
传统的三维可视化模型在建设过程中，通过对倾斜摄影技术、三维激光点云技术的应用，可以提高相应的数字化程度。
关键词：三维可视化；仿真；智慧抽水蓄能电厂引言：目前通过三维可视化技术及仿真数字化技术的应用，可以确保我国水电厂在建设过程中能够实现智能化和自动化，由于水和电是现阶段我国国民在生产生活中最基础的物资供应，所以必须要保证水电厂在建设的过程中能够加强相应的施工监测力度，确保整个机组在运行过程中具有更好的使用效率，从而保障基于三维仿真技术的智慧水电厂的应用效率能够得到有效提升，所以本文通过对电厂的概况进行相应的分析，确保能够明确三维仿真模拟技术在智慧水电厂建设施工和运行过程中的具体应用流程。
一、工程概况本次探究的电厂的位置在珠江三角洲的西北部，距离广州市的直线距离大概在75千米左右，电厂位于西电东送的走廊段内，并且接入的系统相对较为灵活。
本电厂中设计的装机容量为4×320兆瓦，总容量为1280兆瓦，并且年平均的发电量在24亿千瓦时左右，平均的年抽水耗电量大概在31千瓦时左右，其处于满载发电状态的时间大概在91小时。
属于纯抽水蓄能电厂。
其工程的特点是，抽水蓄能电厂的枢纽工程是由上水库、下水库、水道系统和地下厂房的洞室群等组成，设计的水头达到了470米左右，其中最大的水头为502米，在输水系统的运行过程中主要使用了一洞四机式的布置方式，纵剖面使用三级平洞加一级竖井和一级斜井的铺设方式，其长度为2700米左右，地下厂房主要包含主机间、安装厂及副厂房等，其开挖的尺寸为长170米，宽26米，高56米。
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分析全专业三维协同设计在智能化水电站中的应用
发表时间：2019-12-17T09:56:11.960Z 来源：《中国电业》2019年17期作者：王振羽
[导读] 本文主要集中探讨了三维协同设计在智能化水电站设计中的应用
摘要：本文主要集中探讨了三维协同设计在智能化水电站设计中的应用，探讨了设计的方法，分析了智能化水电站设计的应用对策，以期可以为今后的智能化水电站设计工作提供参考。
关键词：三维协同设计；智能化水电站；设计应用
在智能化水电站设计的过程中，三维协同设计的方法可以被有效利用，与此同时，如何科学的应用该设计方法成为了必须要探讨的问题，必须要认真面对，有效利用。
1、智能化水电站设计制图手段发展史
智能化水电站设计制图手段经历了三个时代，从新中国建立之初也是第一代老水利人的手工绘图时代为第一代到第二代电脑应用普及之时的电脑绘图时代，第三代为AutoCAD技术的普及推广，CAD二维制图软件已将人性化、易操作性、改图快捷方面等优点集为一体，现在CAD技术仍大范围的应用于水利水电工设计制图。
随着信息技术的突飞猛进，CAD系列三维协同技术自问世以来，已广泛应用于机械、电子、建筑等各个行业领域，而却在智能化水电站设计领域中鲜有涉足，但随着新一代三维协同设计软件MicrostationBentley系列软件的问世，三维协同设计所体现出来的直观、形象、各专业结合性强等优越性越来越深得人心，三维协同设计必然将成为智能化水电站设计行业主流设计趋势。
2、三维协同设计的应用价值
三维协同设计在应用中，具有二维和三维CAD设计无法比拟的优势，主要有设计形象、设计中空间布局设计率、设计准确性以及校审便捷性等五大特点。
2.1设计形象的优势
三维协同设计的一个最直观的优势，就是能形成虚拟的三维模型，并且能够通过这种三维模型，模拟出智能化水电站建设的建设过程，通过对这种建设过程的模拟，找到建设过程中容易出现或可能出现的误算，并将设计中不协调的问题查找出来进行修改，并且可以将所做的工程设计直观地播放给审查和各级领导观看，能够直观地表现出智能化水电站设计的效果，具有非常明显的形象优势。
2.2空间优势
空间优势是指，三维写作能够通过空间建模，实现二维设计技术不能实现的空间布置设计，通过对智能化水电站进行空间布置设计，能够最大程度地提高了二维设计技术中无法做到的对空间布置设计的把握，进而解决了二维技术下，空间布置的缺陷，使智能化水电站的空间布置更为直观和合理。
减少智能化水电站施工建设过程中的问题。
2.3提高智能化水电站设计的设计效率
智能化水电站的设计是一项非常耗时的，且需要多领域技术人员合作的项目，因此，在设计过程中，讲究团队的协作和效率的提升，因为团队的协作和效率是智能化水电站设计时间短、效果好的基本保证。
通过三维协同技术，能够使同一平台上对不同领域的技术人员做到专业配合，避免了传统二维或三维CAD设计当中需要各技术人员分别设计，然后进行修改和协商的问题。
减少了设计稿件和设计模型的修改时间，保证了智能化水电站设计中的效率。
2.4提高了设计方案的质量
三维协同技术在智能化水电站设计中，能够有效提升设计方案的质量。
这是由于三维协同技术在智能化水电站的设计过程中，能够在计算机内设计出三维模型，这些模型中的数据就是实际建设中的准确数据，这种数据是唯一的并且能重复使用的。
技术人员可以根据模型中的数据对设计方案进行修改，并且能够做到修改过程中的数据十分精确。
减少了设计方案的确定和修改过程中的数据不准确的问题。
2.5减少了校审时间
传统的二维或三维CAD设计技术，需要对图纸和设计方案进行大量时间的校审，校审程序较为复杂，校审期间可能由于工作人员的疏忽，需要进行多次校审，出现错漏的几率较大，而通过三维协同技术，能够在计算机上进行可视化校审，通过这种可视化校审，能够自动批注和跟踪管理，减少校审的步骤和次数，将校审时间大大缩短，并且提高了校审期间错误检出率。
3、智能化水电站三维设计建模流程
对智能化水电站设计三维建模，可以运用CATIA软件中的零件设计功能与装配设计功能实现。
3.1工程零部件设计
零部件设计是指对工程中的各个部分进行“尸体造型设计”。
这一部分要求设计首先对工程设计中的各个部分特征进行整理与组合。
设计中首先要确定各部分的基本特征，然后对各环节的穿件顺序进行整理排列。
（1）绘制模块底稿，根据工程的具体要求绘制各部分模块的二维草图。
（2）运用CATIA软件中的零件设计模块对各部位的模块进行设计与造型，同时根据局各零件的外形之间的拓扑关系对其他特征进行确定，进而完成模型的制作工作。
（3）根据工程的具体要求对各个模块的辅助特征进行加工，完善各模块的造型。
3.2工程装配设计
在进行工程模型的装配时，为便于工程数据的管理，应采用层次模型，按照从整体工程的最底层的子装配体到最上层装配体的顺序，进行逐层装配。
这样不但能够有效的减少各个层次的装配元素数量，同时能够有效的降低工程分析的复杂程度，在进行修改时更加方便，快捷。
由于工程模型的位置关系有较高的约束力，因此在零部件的装配过程中，设计人员应根据工程实际需求对模型施加准确有效的约
束。
其装配过程具体可分为以下三个步骤：
（1）首先将要用到的零部件导入到装配模块中，这里可以用对称等相关工具对零件模型进行复制，已达到零件模型的快速导入。
（2）对各零部件按照装配关系施加不同的约束，包括零件的角度、间距、贴合、同轴等，这一步骤中必须对零件的位置进行反复校对，确保约束的准确性。
（3）在装配空间中检验零件组装中的缺陷与问题，检查各零部件在装配中是否存在冲突，并进行相应的修改与调整，完善设计细节。
4、三维技术在水利水电设计中的具体应用
从传统的手工绘制方面分析，难度较大，并且无法确保精度。
传统手工绘制曲线不但有较大的难度，并且操作方式过于复杂，但是使用AutoCAD技术，可以更好的解决这些问题，取得更佳的绘图效果。
具体操作方式如下：
4.1 Excel数据处理
数据的准确性是首要保证的一点因素，对前期观察的各种数据做仔细核对，之后另外输入一组数据，将其坐标化转化。
例如执行命令为spline，可以先复制Excel的曲线坐标，再黏贴执行即可。
4.2水库水位绘制
首先对水位和相应的库容进行数据输入，完成数据输入后可以充分借助表格中各项自带功能，快速准确的计算各种复杂的库容差值。
之后再依照具体的计算结果转化成相应的坐标，再继续输入。
所有输入操作完成后，同时放大至最佳辨识度和美观度大小。
所有调整工作完成之后，重新定位坐标点，这样操作步骤不但能够完成曲线绘制的命令，而且能够更方便的完成曲线绘制工作。
从这些步骤中可以看出，CAD技术绘制曲线的强大功能和具体的操作过程。
智能化水电站之中加入三维设计方式，能够有效提升工程的建设质量，节约质量成本的同时，有效节约设计时间，切实保证了设计成果在实际应用中的效果，这种三维设计方式在将来的水利水电设计过程中，必然会有十分广泛的运用。
5、结束语
综上所述，在智能化水电站设计过程中，三维协同设计方法可以有效利用，如果能够科学利用该设计方法，就可以有效提升智能化水电站设计的水平，保证设计的效果。
参考文献：
[1]胡燚，张运东，张强.三维CAD技术在智能化水电站设计中的应用分析[J].硅谷，2013.23
[2]高博.三维协同设计在水利设计院中的应用[J].水科学与工程技术，2013.5
[3]原婷婷.三维协同设计在智能化水电站设计中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014.7。