数据进行轻量化、高耦合度的数据存储、在线发布、集成管理，保证数据完整性，提高数据集成性，基于空间四叉树原理，对空间数据进行金字塔构建，并对各类空间数据建立快速索引机制。
[0036]该平台的构建将为智慧电网的信息表达以及各子系统间的数据共享和信息交换提供基础性的支撑，为建立未来一体化、集成化、系统化的智慧电网模型提供参考，以智慧、互联、协同的建筑、交通和市政设施来满足整个城市电力基础设施的科学发展和智慧运行。
[0037]在本研宄开展过程中，为验证输变电工程三维数字化管理平台的有效性，国网上海电力公司以220kV即墨站作为了 BIM技术应用研宄对象，进行了即墨站BM三维数字化应用研宄分析。
[0038]220kV即墨变电站和IlOkV船舶变电站布置在同一地块，在结构上为一体，为全地下布置(地下二层至四层)，由于受到站区占地面积的限制，两站作为一个整体，统一考虑各专业设计(包括电气、通讯、自动化、土建、照明、动力、环保、消防和卫生以及变电站用地和进站道路等)，两座变电站综合自动化监控系统合并，配置一套系统，根据规划220kV即墨变电站为受控站。
[0039]本工程设计范围包括变电站接入系统及变电站内电气一、二次、通信、自动化、土建、综合消防、给排水及环境保护等，220kV即墨站及I 1kV船舶站220kV进线以进线电缆头为界，110kV、35kV、1kV出线以电缆头为界，220kV罗山开关站内即墨间隔的电气二次、通信、自动化等，运行管理中心用房的全部设计。
[0040]本工程中220kV即墨变电站为全地下变电站，设计中采用了《国家电网公司220kV变电站典型设计》推荐的B-3全户内方案的模块，具体模块化应用如下:220kV配电装置采用220-8-3-220模块，1101^配电装置采用了 220-B-3-110模块，布置做了相应调整，主变压器采用了 220-B-3-ZB模块，变压器容量调整为240MVA，冷却方式采用水冷式，布置做了相应调整，35kV无功补偿采用了 220-B-3-35K模块，电抗器容量调整为20Mvar，并增加了 35kV电容器无功补偿220-A-1-35C模块，电容器容量调整为20Mvar，布置做了相应调整。
[0041]通过该三维平台，设计及管理部门建立了全站三维BM模型，并构建了其配套建设的全地下输电工程BIM模型(如工井、排管、隧道、非开挖顶管等)，实现了整个输变电系统土建结构、暖通水电和电气设备等各系统信息的综合监管，包括系统、设备基本信息、属性等的查看，运行状态查询、历史运行数据的查看等等，该平台兼容所有遵循IFC标准数据格式的三维模型的数字化展示平台，实现基于IFC格式的三维BIM模型在3DGIS平台的导入和浏览，实现基于局域网络的三维地理信息和BM模型数据传输，实现本地三维数字化模型的浏览、漫游、巡视和旋转等，以实现对电气设备信息的综合查看和监管。
[0042]BIM技术在电力工程中的应用，将大大提高工程项目的集成化、信息化水平，在控制项目成本、缩短施工工期、提高建筑质量的同时，将为工程项目带来了更安全、更低碳的管理手段，并将为国家电网公司未来的建设和管理工程中，利用先进的信息化技术、科学的管理手段提供全新的解决方案和管理思路。
[0043]本文基于3DGIS+BIM信息融合和技术集成这一国际前沿技术，构建了国网输变电工程三维数字化BIM应用平台，该平台具有良好的可视化效果、便捷的可操作性和强大的数据管理能力，能够为国网电力工程的设计、施工、运营的数字化建设提供坚实的系统平台支撑，对今后智能电网建设具有指导借鉴作用，以提高电网建设投资效益和效率。
[0044]通过试点工程应用实践表明，本平台的研宄成果为智能电网建设领域提供了新的理论和应用平台，真正实现了 3D GIS+BIM的无缝与信息无损集成，以及“从全球到局部、从地面到地下、从三维地形到三维建筑、从室外到室内、从静态目标到动态目标、从单项目管理到多项目管理、从单系统应用到多系统综合集成应用，具有广泛的应用价值，将会取得良好的社会和经济效益。
[0045]输变电工程BM于GIS融合技术的应用提高了工程的设计建造效率和管理水平，实现了工程的信息化和三维现实化，但BIM技术的推广应用，需要一个长期、循序渐进的过程，它不仅仅是一种工具和手段，更是一种工作方法和思维模式，对电力工程行业的发展将起到良好的推动作用，下一步将继续深化其应用功能开发，并与其他业务和分析系统连通，实现数据分析、实时监测、运营管理、故障诊断一体化平台。
【主权项】
1.一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)确定待构建模型的变电站的电气设计范围； 2)获取待构建模型的变电站的参数数据以及GIS图像信息； 3)根据B/S网络架构建立基于BIM和GIS的三维线路设计平台； 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； 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。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的一种基于BM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，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。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，其特征在于，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。
【专利摘要】本发明涉及一种基于BIM和GIS的变电站模型构建方法，包括以下步骤：1)确定待构建模型的变电站的电气设计范围；2)获取待构建模型的变电站的参数数据以及GIS图像信息；3)根据B/S网络架构建立基于BIM和GIS的三维线路设计平台；4)在基于BIM和GIS的三维线路设计平台中，通过变电站的参数数据进行BIM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；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。与现有技术相比，本发明具有方法先进、覆盖全面、提高效率等优点。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104835079
【申请号】CN201510210547
【发明人】蔡钧, 丁一波, 王建军, 吕征宇, 李宾皑, 周亮
【申请人】国网上海市电力公司, 国网上海电力设计有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月28日