一种基于bim和gis的变电站模型构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力领域，尤其是涉及一种基于BM和GIS的变电站模型构建方法。
【背景技术】
[0002]建筑信息模型(BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，并可利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。它具有可视化、协调性、优化性、模拟性和信息综合性等特点。它正在引发建筑行业一次史无前例的彻底变革，实现了从传统二维绘图向三维绘图的转变，使建筑信息能更加全面、智能、直观地展现出来。
[0003]BIM技术最初源于三维建筑设计的需要，其应用最初主要面向民用建筑领域，缺乏针对基础市政工程，特别是电力设施等专业工程领域的全面应用。然而对电力系统设施的设计建设而言，构建全生命周期的信息化模型，科学管理电网系统设计建设流程是构建智能电网的重要前提。近些年来，BM技术已经在一些重要的电力工程项目中成功应用，在我国的应用日趋成熟，目前已经在很多重要的大型电力工程项目中获得了成功应用，包括2010年上海世博会的国家电网企业馆项目、国家电网公司上海容灾中心项目、天津永定河220kV变电站设计项目等，均取得了良好的经济效益和社会效益。同时，国内电网三维模型的标准建设工作已经逐步开展，国家电网公司已经开始进行电网三维可视化模型相应行业、公司规范的组织编写工作。因此，BM技术必将在未来的电力工程建设过程中得到快速的推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法先进、覆盖全面、提高效率的基于BIM和GIS的变电站模型构建方法。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于BM和GIS的变电站模型构建方法，包括以下步骤:
[0007]I)确定待构建模型的变电站的电气设计范围；
[0008]2)获取待构建模型的变电站的参数数据以及GIS图像信息；
[0009]3)根据B/S网络架构建立基于BM和GIS的三维线路设计平台；
[0010]4)在基于BM和GIS的三维线路设计平台中，通过变电站的参数数据进行BM模型数据库的构建，并且根据GIS图像信息进行空间布局配置；
[0011]5)通过结合空间布局配置和BIM模型数据库进行变电站整体模型构建，并且根据变电站整体模型进行展示、查询、检索、定位和安全管理。
[0012]所述的确定需要构建的变电站的电气设计范围的方法为以进线电缆头为起点至以出线电缆头为终点的范围。
[0013]所述的BIM模型数据库包括多个标准构件族，所述的标准构件族均由实际中的变电站组件参数建立。
[0014]所述的标准构件族包括变电站地下电缆线路模型库和地上变压器模型库，所述的变电站地下电缆线路库包括工作井模型、电缆沟模型、排管模型、电缆模型和附属结构模型，所述的地上变压器库包括集线器模型和变压器模型。
[0015]所述的步骤3)中的基于BM和GIS的三维线路设计平台包括GIS服务器、Web服务器、数据库服务器和多个Ie客户端，所述的GIS服务器通过VPN网络与多个Ie客户端连接，所述的Web服务器和数据库服务器通过局域网相互连接，所述的局域网与VPN网络连接。
[0016]所述的GIS服务器与VPN网络，以及局域网与VPN网络之间均设有防火墙。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0018]一、方法先进:本发明将GIS技术和BM技术结合起来，并且应用到了电力工程中，具有可视化、优化性、协同性等优点，不仅可以为后续的运行维护工作向更智能化的方向发展打下基础，也会对整个行业BM技术的可持续发展产生积极影响。
[0019]二、覆盖全面:本方法建立了 BM标准构件族，包括了大部分的变电站实物模块信息，能够更好的在BIM中将变电站模型构建完整，并且配以GIS的空间布局配置，更加直观、真实。
[0020]三、提高效率:本发明采用GIS+B頂信息融合和技术集成这一国际前沿技术，将BIM模型扩展至地下管线部分，并构建基于GIS平台的BM数据表达模型，将建筑BM模型和三维GIS技术进行深度融合，使设计人员能够在三维现场环境中进行相关设计数据的多维度分析、多视角空间校验，提高工作效率和设计质量。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的方法流程图。
[0022]图2为电缆线路工程系统划分图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0024]实施例:
[0025]如图1所示，一种基于BM和GIS的变电站模型构建方法，包括以下步骤:
[0026]I)确定待构建模型的变电站的电气设计范围；
[0027]2)获取待构建模型的变电站的参数数据以及GIS图像信息；
[0028]3)根据B/S网络架构建立基于BM和GIS的三维线路设计平台；
[0029]4)在基于BM和GIS的三维线路设计平台中，通过变电站的参数数据进行BM模型数据库的构建，并且根据GIS图像信息进行空间布局配置；
[0030]5)通过结合空间布局配置和BIM模型数据库进行变电站整体模型构建，并且根据变电站整体模型进行展示、查询、检索、定位和安全管理。
[0031]为实现输变电工程的BM应用标准化，输变电工程中的构件形式必须统一，因此需要建立标准构件族库，工程构件应根据相应的系统划分建立族模型，所有构件族的集合称为该工程的构件族库，如图2所示，输电工程中地下电缆线路工程的族库构成。
[0032]在一个工程项目中，族库中的所有族模型都可以在该工程中直接进行引用，项目通过引用族库中的标准模型完成建模，不同构件的引用规则不完全相同:工井、排管等构件可被直接引用到工程项目中，电缆和预埋件等金具附件需嵌入工井、排管族中进行引用，形成标准族。
[0033]当前，数字化技术逐步融入电网设计行业，交互协同设计、三维设计推动电网勘测设计信息化技术不断发展，三维数字化技术应用于输电线路设计工作是当前研宄热点，使设计人员能够在三维现场环境中进行相关设计数据的多维度分析、多视角空间校验，提高工作效率和设计质量，国内部分电力设计机构研发了基于GIS技术的三维线路设计平台，但在数据管理、业务协同、设计模型库建立和BIM应用领域等方面还存在不足，实现基于GIS的BM设计和管理应用则还未有先例。
[0034]本发明采用3DGIS+B頂信息融合和技术集成这一国际前沿技术，将BM模型扩展至地下管线部分，并构建基于GIS平台的BM数据表达模型，将建筑BM模型和三维GIS技术进行深度融合，以此形成一体化信息集成平台，该平台架构以面向服务的设计为理念，基于IFC标准和三维地理空间信息平台的集成应用思想和技术方法进行数字化平台架构设计，构建基于B/S网络架构的电力设施BIM应用网络环境，整合空间地理信息资源、电力基础设施BIM模型与属性数据资源，实现电力设施的展示，查询，检索，定位，安全管理等功能，形成一套完善的电力基础设施三维可视化综合应用系统。
[0035]本平台建立了完整的多源异构后台数据库，其中包含有多个表，不同类型的数据由不同的数据表进行存储和管理，在数据入库时将基本数据的每个表都定义唯一的主键，将该主健值存储在参考表中，通过参考表来定义各表之间的数据约束，并对模型的属性数据进行管理和分析，在数据建库中，最大限度减少数据迀移、整理，以降低数据集成工作量，在数据管理中，采用数据总线集成模式对多元