CN104392482A - 变电站工程项目三维算量模型生成系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变电站工程项目三维算量模型生成系统及方法，所述系统包括：站区管理模块用于建立变电站工程项目三维算量模型文件，利用项目划分将变电站工程划分为一个个单位工程，利用专业划分将单位工程划分为一个个专业工程，通过协作模块将所有专业工程中三维算量模型整合到站区总模型中；建模模块用于提供交互式建模机制，通过CAD建模方式或者绘制建模方式构造和显示三维算量模型；模型模块用于封装常见的模型对象，用于存储模型数据，构造几何模型。本发明采用项目划分作为总纲，站区总模型作为总显，三专业作为模块运用，项目目录清晰，运用流程明确，可视化程度极大提高。

Description

变电站工程项目三维算量模型生成系统及方法

技术领域

本发明涉及一种变电站工程项目三维算量模型生成系统及方法。

背景技术

电网变电站的专业特点是一个站区工程包含有多个建筑物及多个构筑物，组合形成了站区整体使用功能，各个建筑实体又由建筑、钢筋、小安装三个专业组合而成，这种组合形式给整体三维模型的组合建立并形成多专业的造价有效数据提出了新的技术难点。

现有技术的实现方案：

（1）分建筑物或构筑物单独显示与计算；

（2）分建筑、钢筋、小安装专业单独运用；

（3）各建筑、各专业形成结果后通过手工汇总形成整体计算文件；

现有技术不能有效的整体体现电网变电站项目的全貌，通过零散的运用点间接完成实际需要运用，效果不够明显，无法形成变电站项目符合《电网工程建设预算编制与计算规定》的成果。

总而言之，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题是：如何解决电网变电站项目划分与多模型整体对接显示，以及建筑、钢筋、小安装三个专业统一的技术难题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种变电站工程项目三维算量模型生成系统及方法，具有操作流程清晰化，建筑模型可视化等优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

变电站工程项目三维算量模型生成系统，包括：站区管理模块、协作模块、建模模块、模型模块、显示模块和基础技术模块；

所述站区管理模块用于建立变电站工程项目三维算量模型文件，利用项目划分将变电站工程划分为一个个单位工程，利用专业划分将单位工程划分为一个个专业工程，通过协作模块将所有专业工程中三维算量模型整合到站区总模型中。

所述协作模块用于在所述专业工程和站区管理模块之间建立进程通信，相互配合协作共同完成变电站工程站区总模型的构造。

所述建模模块用于提供交互式建模机制，通过CAD建模方式或者绘制建模方式构造和显示三维算量模型。

所述模型模块用于封装常见的模型对象，用于存储模型数据，构造几何模型。

所述显示模块用于采用二维方式或三维方式显示算量模型。

所述基础技术模块用于为构造三维算量模型，显示三维算量模型提供技术支撑。

所述站区管理模块包括项目划分模块、专业划分模块和站区总模型模块。

所述项目划分模块，依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程，将变电站工程项目的建筑物和构筑物划分到各个单位工程中。

所述专业划分模块，根据单位工程中建筑物和构筑物的专业属性，建立建筑专业工程、钢筋专业工程或者小安装专业工程，将单位工程中的建筑物和构筑物划分到各个专业工程中。

所述站区总模型模块，通过协作模块从站区总模型定位到专业工程，在专业工程内进行建模；通过协作模块整合所有专业工程中的三维算量模型，形成站区总模型；利用显示引擎显示站区总模型。

所述协作模块包括COM服务器和进程通信模块。

所述COM服务器，用于在专业工程和站区管理模块引入COM组件，用于建立COM服务器，通过COM服务器实现进程间通信。

所述进程通信模块，用于在专业工程和站区管理模块实现COM服务器的接口方法，用于激活COM服务器，分流和处理进程间消息。

所述建模模块包括CAD建模模块和绘制建模模块。

所述CAD建模模块，用于导入CAD图纸，然后通过CAD识别操作从图纸中采集几何模型信息和业务属性信息，建立并显示几何模型。

所述绘制建模模块，用于实现算量模型的基本绘制和编辑操作，如柱的点式绘制，墙的线式绘制，算量模型的移动、旋转、镜像编辑操作。

所述模型模块包括几何模型模块和业务属性模块；

所述几何模型模块，指算量模型的几何形体，在二维上一般为多边形，在三维上一般为多面体，几何模型为显示部分提供几何数据。几何模型从业务属性中获取相关信息，调用相应的几何构造算法构造而成。

所述业务属性模块，用于存储算量模型的业务属性值，以属性编辑器的方式提供显示和编辑功能，属性值编辑后与之相关的其他属性根据业务规则自动更新。

所述显示模块包括二维显示模块和三维显示模块；

所述二维显示模块用于从俯视的角度进行观察，以平面的方式显示算量模型。

所述三维显示模块用于从不同的角度动态观察，以立体的方式显示算量模型。

所述基础技术模块包括几何算法模块和显示引擎模块。

所述几何算法模块，包括二维算法和三维算法，提供几何数据结构、几何拓扑对象、几何算法。

几何数据结构和几何拓扑对象用于表示几何模型，一方面通过离散化算法将几何模型转换为三角面片，为显示引擎提供显示数据；另一方面利用与文本数据相互转换算法，为几何模型提供文件存储途径。

几何算法主要包括几何构造算法和偏移拉伸算法，几何体构造算用于构造几何模型，偏移拉伸算法用于实现绘制建模中的各种编辑操作。

所述显示引擎模块，为显示模块提供友好的交互式用户界面，能够快速构建图形类应用程序；将几何模型的三角面片数据渲染成图像，以二维模式或三维显示模式呈现算量模型。

变电站工程项目三维算量模型生成系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤（1）：建立变电站工程项目站区总模型：建立变电站工程项目三维算量模型文件；建立站区总轴网，为变电站工程项目建模提供全局唯一的平面坐标系；

步骤（2）：对变电站工程项目进行项目划分：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程；为每个单位工程建立一个区域；在每个区域中定义楼层，设置楼层标高，为单位工程生成一个标高坐标系；

步骤（3）：对每个单位工程进行专业划分：根据步骤（2）所建立单位工程的建筑物和构筑物属性，分别建立建筑专业工程，建立钢筋专业工程，建立小安装专业工程；

步骤（4）：通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型：步骤（1）建立的站区总轴网和步骤（2）建立的标高坐标系，分别提供XY平面坐标系和Z轴坐标系，共同定义用于建模的三维坐标系，在步骤（3）建立的所有专业工程中利用CAD识别方式建模，或者建立构件利用绘制编辑方式建模；

步骤（5）：通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中：步骤（4）在专业工程中完成建模后，向站区管理模块发送同步消息；站区管理模块响应专业工程发送的同步消息，将专业工程中的算量模型整合到站区总模型中。

所述步骤（1）建立变电站工程项目站区总模型，具体步骤为：

步骤（1-1）：建立变电站工程项目三维算量模型文件，统一管理所有单位工程和专业工程，以及由所有专业工程模型整合而成的站区总模型；

步骤（1-2）：确定站区总轴网中建筑轴线的根数、位置和长度，确定站区总轴网插入位置，绘制站区总轴网；站区总轴网建立全局唯一的平面坐标系，所有算量模型在上述平面坐标系上确定坐标值。

所述步骤（2）对变电站工程项目进行项目划分，具体步骤为：

步骤（2-1）：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》，参照变电站工程项目图纸建立单位工程，将变电站的建筑物和构筑物划分到相应的单位工程中；

步骤（2-2）：为单位工程建立区域，在单位工程和区域之间设置一一对应的映射关系；

步骤（2-3）：依据变电站工程项目图纸设计说明中关于建筑物楼层介绍或者构筑物标高说明，在区域中建立楼层、定义楼层层底标高和层顶标高。一个定义完整的楼层系统为单位工程提供标高坐标系，单位工程内所有几何模型的Z轴坐标均参照所述标高坐标系。

所述步骤（3）对每个单位工程进行专业划分，具体步骤为：

步骤（3-1）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立建筑专业工程。

建筑专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

建筑专业工程提供建筑专业中建筑物或构筑物的建模方法。

步骤（3-2）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立钢筋专业工程；

钢筋专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

钢筋专业工程提供钢筋专业中建筑物或构筑物的建模方法。

步骤（3-3）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立小安装专业工程。

小安装专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

小安装专业工程提供小安装专业中建筑物或构筑物的建模方法。

所述步骤（4）通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型，具体步骤为：

步骤（4-1）：CAD建模从CAD图纸中识别业务信息建立构件，识别几何信息建立图元。CAD图纸包含变电站工程项目完整的模型信息，图纸主要由线条和文字组成，分布在不同的图层中。

步骤（4-2）：建立构件：

普通建筑物或构筑物比如墙、柱、板直接新建构件，利用属性编辑器设置构件属性，使构件符合工程图纸中的业务特性；

复杂建筑物比如楼梯、门窗等，采用参数化方式建立构件，设置属性符合工程图纸中的业务特性。

步骤（4-3）：绘制建模提供各种命令，以当前构件为模板直接绘制图元，或者编辑图元使图元几何模型符合图纸所绘规格。

根据几何模型的形状分类，绘制命令基本分为点式绘制，线式绘制和面式绘制。建筑专业中的柱为点式图元，可以采用“点”，“旋转点”方式以当前柱构件为模板进行绘制；建筑专业中的墙为线式图元，可以采用“直线”，“点加长度”，“弧形”方式当前墙构件为模板进行绘制；建筑专业中的板为面式图元，可以采用“矩形”，“折线”方式当前板构件为模板进行绘制。

编辑图元命令一般用于改变几何模型位置，角度，长度，形状。“镜像”，“移动”，“对齐”，“偏移”可以改变几何模型的位置；“旋转”可以改变几何模型的角度；“延伸”，“修剪”可以改变几何模型的长度；“打断”，“合并”，“分割”，“拉伸”可以改变几何模型的形状。

所述步骤（5）通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中，具体步骤为：

步骤（5-1）：完成专业工程建模后，利用几何算法将每个算量模型转换为模型文本数据，生成基于XML格式的模型文件，存放至指定文件路径；

步骤（5-2）：通过协作模块中注册的站区管理COM服务器，将文件路径作为消息参数向站区管理模块发送同步消息，请求同步当前专业工程算量模型；

步骤（5-3）：站区管理模块通过站区管理COM服务器接收到模型同步请求消息，通过消息参数中的文件路径找到模型文件，利用几何算法将模型文件中的模型文本数据转换为算量模型，再将算量模型添加到站区总模型中。

专业词汇

项目划分：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》附录A的项目划分表，将变电站工程项目中的建筑物和构筑物划分到单位工程中。

单位工程：具有独立的设计文件，具备独立施工条件，但不能独立发挥生产能力或工程效益的工程项目，比如变电站的主控通信楼就是一个单位工程。

专业工程：一个单位工程有多个专业工程组成，比如主控通信楼由建筑专业工程、钢筋专业工程和小安装专业工程组成。

轴网：由建筑轴线组成的网，用于作为建筑工程制图的主体框架。

几何模型：用几何概念描述物体形状，比如直墙用长方体描述，圆柱用圆柱体描述。

算量模型：对变电站工程项目中建筑物或构筑物的一种描述方式，由业务属性和几何模型组成，业务属性定义几何模型，几何模型显示算量模型。

交互式建模：建模人员和系统之间存在交互作用的建立模型方式，比如绘制一段直形墙，在确定墙起点后以当前点为终点，随着当前点的移动直形墙的形状会动态生成并显示。

楼层：【引申】除了一般意义上的楼层含义外，楼层还定义层底标高和层顶标高，为划分建筑物或构筑物竖向空间提供一种方法。

区域：【引入】区域是楼层的容器，由一个定义完整的楼层系统组成。楼层定义完整的区域对建筑物或构筑物竖向空间进行划分，形成一个标高坐标系。

图元：【引入】用于指代变电站工程项目中建筑物实体或构筑物实体对应的算量模型。如墙图元，柱图元。

构件：【引入】构件是一组业务属性相同的图元的模板，新建图元时图元从构件中复制业务属性。如墙构件，柱构件。

本发明的有益效果：

1 采用项目划分作为总纲，站区总模型作为总显，三专业作为模块运用，项目目录清晰，运用流程明确，可视化程度极大提高。

2 本发明通过《电网工程建设预算编制与计算规定》中定义的项目划分建立单位工程，依托建筑、钢筋、小安装三个专业的建模模块，将所有专业工程算量模型整合成站区总模型，有效整合零散运用，解决了多专业多建筑形态下的项目整体算量模型的构造和显示，为后续完全符合《电网工程建设预算编制与计算规定》的变电站工程项目的工程量计算提供了统一的三维算量模型。

3 CAD建模利用CAD图纸包含的模型信息，从中提取识别并转换为算量模型，具有快速高效的特点。因此有CAD图纸的情况下，会优先采用识别CAD图纸的方式进行建模。

附图说明

图1为本发明的系统框架图；

图2为本发明的主流程图。

具体实施方式

下面以某变电站工程项目为例，结合附图对本发明作进一步说明。

变电站工程项目三维算量模型生成系统，包括：站区管理模块、协作模块、建模模块、模型模块、显示模块和基础技术模块；

所述站区管理模块用于建立变电站工程项目三维算量模型文件，利用项目划分将变电站工程划分为一个个单位工程，利用专业划分将单位工程划分为一个个专业工程，通过协作模块将所有专业工程中三维算量模型整合到站区总模型中。

所述协作模块用于在所述专业工程和站区管理模块之间建立进程通信，相互配合协作共同完成变电站工程站区总模型的构造。

所述建模模块用于提供交互式建模机制，通过CAD建模方式或者绘制建模方式构造和显示三维算量模型。

所述模型模块用于封装常见的模型对象，用于存储模型数据，构造几何模型。

所述显示模块用于采用二维方式或三维方式显示算量模型。

所述基础技术模块用于为构造三维算量模型，显示三维算量模型提供技术支撑。

所述站区管理模块包括项目划分模块、专业划分模块和站区总模型模块。

所述项目划分模块，依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程，将变电站工程项目的建筑物和构筑物划分到各个单位工程中。

所述专业划分模块，根据单位工程中建筑物和构筑物的专业属性，建立建筑专业工程、钢筋专业工程或者小安装工程模块，将单位工程中的建筑物和构筑物划分到各个专业工程中。

所述站区总模型模块，通过协作模块从站区总模型定位到专业工程，在专业工程内进行建模；通过协作模块整合所有专业工程中的三维算量模型，形成站区总模型；利用显示引擎显示站区总模型。

所述协作模块包括COM服务器和进程通信模块。

所述COM服务器，用于在专业工程和站区管理模块引入COM组件，用于建立COM服务器，通过COM服务器实现进程间通信。

所述进程通信模块，用于在专业工程和站区管理模块实现COM服务器的接口方法，用于激活COM服务器，分流和处理进程间消息。

所述建模模块包括CAD建模模块和绘制建模模块。

所述CAD建模模块，用于导入CAD图纸，然后通过CAD识别操作从图纸中采集几何模型信息和业务属性信息，建立并显示几何模型。

所述绘制建模模块，用于实现算量模型的基本绘制和编辑操作，如柱的点式绘制，墙的线式绘制，算量模型的移动、旋转、镜像编辑操作。

所述模型模块包括几何模型模块和业务属性模块；

所述几何模型模块，指算量模型的几何形体，在二维上一般为多边形，在三维上一般为多面体，几何模型为显示部分提供几何数据。几何模型从业务属性中获取相关信息，调用相应的几何构造算法构造而成。

所述业务属性模块，用于存储算量模型的业务属性值，以属性编辑器的方式提供显示和编辑功能，属性值编辑后与之相关的其他属性根据业务规则自动更新。

所述显示模块包括二维显示模块和三维显示模块；

所述二维显示模块用于从俯视的角度进行观察，以平面的方式显示算量模型。

所述三维显示模块用于从不同的角度动态观察，以立体的方式显示算量模型。

所述基础技术模块包括几何算法模块和显示引擎模块。

所述几何算法模块，包括二维算法和三维算法，提供几何数据结构、几何拓扑对象、几何算法。

几何数据结构和几何拓扑对象用于表示几何模型，一方面通过离散化算法将几何模型转换为三角面片，为显示引擎提供显示数据；另一方面利用与文本数据相互转换算法，为几何模型提供文件存储途径。

几何算法主要包括几何构造算法和偏移拉伸算法，几何体构造算用于构造几何模型，偏移拉伸算法用于实现绘制建模中的各种编辑操作。

所述显示引擎模块，为显示模块提供友好的交互式用户界面，能够快速构建图形类应用程序；将几何模型的三角面片数据渲染成图像，以二维模式或三维显示模式呈现算量模型。

变电站工程项目三维算量模型生成系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤（1）：建立变电站工程项目站区总模型：建立变电站工程项目三维算量模型文件；建立站区总轴网，为变电站工程项目建模提供全局唯一的平面坐标系；

步骤（2）：对变电站工程项目进行项目划分：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程；为每个单位工程建立一个区域；在每个区域中定义楼层，设置楼层标高，为单位工程生成一个标高坐标系；

步骤（3）：对每个单位工程进行专业划分：根据步骤（2）所建立单位工程的建筑物和构筑物属性，分别建立建筑专业工程，建立钢筋专业工程，建立小安装专业工程；

步骤（4）：通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型：步骤（1）建立的站区总轴网和步骤（2）建立的标高坐标系，分别提供XY平面坐标系和Z轴坐标系，共同定义用于建模的三维坐标系，在步骤（3）建立的所有专业工程中利用CAD识别方式建模，或者建立构件利用绘制编辑方式建模；

步骤（5）：通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中：步骤（4）在专业工程中完成建模后，向站区管理模块发送同步消息；站区管理模块响应专业工程发送的同步消息，将专业工程中的算量模型整合到站区总模型中。

所述步骤（1）建立变电站工程项目站区总模型，具体步骤为：

步骤（1-1）：建立变电站工程项目三维算量模型文件，统一管理所有单位工程和专业工程，以及由所有专业工程模型整合而成的站区总模型；

步骤（1-2）：确定站区总轴网中建筑轴线的根数、位置和长度，确定站区总轴网插入位置，绘制站区总轴网；站区总轴网建立全局唯一的平面坐标系，所有算量模型在上述平面坐标系上确定坐标值。

所述步骤（2）对变电站工程项目进行项目划分，具体步骤为：

步骤（2-1）：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》，参照变电站工程项目图纸建立“主控通信楼”、“220KV配电楼”、“电缆沟道”、“站区道路”等9个单位工程，将变电站的建筑物和构筑物分别划分到上述9个单位工程中；

步骤（2-2）：为上述9个单位工程建立区域，区域名称和单位工程的名称一致，在在单位工程和区域之间设置一一对应的映射关系；

步骤（2-3）：依据变电站工程项目图纸设计说明中关于建筑物楼层介绍或者构筑物标高说明，在区域中建立楼层、定义楼层层底标高和层顶标高。一个定义完整的楼层系统为单位工程提供标高坐标系，单位工程内所有几何模型的Z轴坐标均参照所述标高坐标系。以变电站的“主控通信楼”为例，一共建立三个楼层，一层层底标高为0.0m，层顶标高为4.7m；二层层底标高为4.7m，层顶标高为7.3m；三层层底标高为7.3m，层顶标高为13.0m。

所述步骤（3）对每个单位工程进行专业划分，具体步骤为：

步骤（3-1）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立建筑专业工程。

建筑专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

建筑专业工程提供建筑专业中建筑物或构筑物的建模方法，一共提供如构造柱、保温墙、墙垛、梁、预制板、螺旋板、楼梯、墙面、天棚、大开挖土方、条形基础、桩承台等73种图元的建模方法。

步骤（3-2）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立钢筋专业工程；

钢筋专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

钢筋专业工程提供钢筋专业中建筑物或构筑物的建模方法，一共提供如框柱、剪力墙、砌体墙、梁、现浇板、板负筋、筏板基础、筏板负筋、集水坑等55种图元的建模方法。

步骤（3-3）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立小安装专业工程。

小安装专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系。

小安装专业工程提供小安装专业中建筑物或构筑物的建模方法，一共提供如管道、阀门法兰、通头管件、卫生器具、消防设备、配电箱柜、电线导管、电缆导管等48种图元的建模方法。

所述步骤（4）通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型，具体步骤为：

步骤（4-1）：CAD建模从CAD图纸中识别业务信息建立构件，识别几何信息建立图元。

CAD图纸包含变电站工程项目完整的模型信息，图纸主要由线条和文字组成，分布在不同的图层中。CAD建模利用CAD图纸包含的模型信息，从中提取识别并转换为算量模型，具有快速高效的特点。因此有CAD图纸的情况下，会优先采用识别CAD图纸的方式进行建模。下面以“主控通信楼”的建筑专业工程中柱图元CAD建模为例进行说明。

首先导入CAD图纸，将CAD格式文件转换为软件可以读取的数据，接下来以柱为例说明如何从图纸中识别模型信息，建立构件和图元。

“识别柱表”用于建立柱构件。在CAD图纸中“柱表”用于定义柱的名称、柱号、标高、尺寸、钢筋信息、砼标号等业务信息。“识别柱表”先为柱表每行建立一个柱构件，然后将上述业务信息提取出来并设置到对应的柱构件属性上。

从CAD图纸中识别柱图元具体步骤为：

1)提取柱边线，将CAD图纸中可形成柱形状的线条提取出来，标记为柱边线；

2)提取柱标识，将CAD图纸中标识柱的文字提取出来，标记为柱标识；

3)框选识别柱，拉框选择柱边线，以选中柱边线组合成的封闭多边形作为柱图元的截面多边形，生成柱图元几何模型；

4)按名称识别柱，输入柱名称和截面尺寸信息，以柱名称代表的柱构件为模板，以符合尺寸条件的柱边线组成的封闭多边形作为柱图元的截面多边形，生成柱图元几何模型。

步骤（4-2）：建立构件：

普通建筑物或构筑物比如墙、柱、板直接新建构件，利用属性编辑器设置构件属性，使构件符合工程图纸中的业务特性；

复杂建筑物比如楼梯、门窗等，采用参数化方式建立构件，设置属性符合工程图纸中的业务特性。

步骤（4-3）：绘制建模提供各种命令，以当前构件为模板直接绘制图元，或者编辑图元使图元几何模型符合图纸所绘规格。

根据几何模型的形状分类，绘制命令基本分为点式绘制，线式绘制和面式绘制。建筑专业中的柱为点式图元，可以采用“点”，“旋转点”方式以当前柱构件为模板进行绘制；建筑专业中的墙为线式图元，可以采用“直线”，“点加长度”，“弧形”方式当前墙构件为模板进行绘制；建筑专业中的板为面式图元，可以采用“矩形”，“折线”方式当前板构件为模板进行绘制。

编辑图元命令一般用于改变几何模型位置，角度，长度，形状。“镜像”，“移动”，“对齐”，“偏移”可以改变几何模型的位置；“旋转”可以改变几何模型的角度；“延伸”，“修剪”可以改变几何模型的长度；“打断”，“合并”，“分割”，“拉伸”可以改变几何模型的形状。

所述步骤（5）通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中，具体步骤为：

步骤（5-1）：完成专业工程建模后，利用几何算法将每个算量模型转换为模型文本数据，生成基于XML格式的模型文件，存放至指定文件路径；

步骤（5-2）：通过协作模块中注册的站区管理COM服务器，将文件路径作为消息参数向站区管理模块发送同步消息，请求同步当前专业工程算量模型；

步骤（5-3）：站区管理模块通过站区管理COM服务器接收到模型同步请求消息，通过消息参数中的文件路径找到模型文件，利用几何算法将模型文件中的模型文本数据转换为算量模型，再将算量模型添加到站区总模型中。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (13)

1.变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，包括：站区管理模块、协作模块、建模模块、模型模块、显示模块和基础技术模块；

所述站区管理模块用于建立变电站工程项目三维算量模型文件，利用项目划分将变电站工程划分为一个个单位工程，利用专业划分将单位工程划分为一个个专业工程，通过协作模块将所有专业工程中三维算量模型整合到站区总模型中；

所述协作模块用于在所述专业工程和站区管理模块之间建立进程通信，相互配合协作共同完成变电站工程站区总模型的构造；

所述建模模块用于提供交互式建模机制，通过CAD建模方式或者绘制建模方式构造和显示三维算量模型；

所述模型模块用于封装常见的模型对象，用于存储模型数据，构造几何模型；

所述显示模块用于采用二维方式或三维方式显示算量模型；

所述基础技术模块用于为构造三维算量模型，显示三维算量模型提供技术支撑。

2.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，所述站区管理模块包括项目划分模块、专业划分模块和站区总模型模块；

所述项目划分模块，依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程，将变电站工程项目的建筑物和构筑物划分到各个单位工程中；

所述专业划分模块，根据单位工程中建筑物和构筑物的专业属性，建立建筑专业工程、钢筋专业工程或者小安装专业工程，将单位工程中的建筑物和构筑物划分到各个专业工程中；

所述站区总模型模块，通过协作模块从站区总模型定位到专业工程，在专业工程内进行建模；通过协作模块整合所有专业工程中的三维算量模型，形成站区总模型；利用显示引擎显示站区总模型。

3.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，

所述协作模块包括COM服务器和进程通信模块；

所述COM服务器，用于在专业工程和站区管理模块引入COM组件，用于建立COM服务器，通过COM服务器实现进程间通信；

所述进程通信模块，用于在专业工程和站区管理模块实现COM服务器的接口方法，用于激活COM服务器，分流和处理进程间消息。

4.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，所述建模模块包括CAD建模模块和绘制建模模块；

所述CAD建模模块，用于导入CAD图纸，然后通过CAD识别操作从图纸中采集几何模型信息和业务属性信息，建立并显示几何模型；

所述绘制建模模块，用于实现算量模型的基本绘制和编辑操作。

5.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，

所述模型模块包括几何模型模块和业务属性模块；

所述几何模型模块，指算量模型的几何形体，几何模型模块为显示部分提供几何数据；几何模型模块从业务属性中获取相关信息，调用相应的几何构造算法构造而成；

所述业务属性模块，用于存储算量模型的业务属性值，以属性编辑器的方式提供显示和编辑功能，属性值编辑后与之相关的业务属性根据业务规则自动更新。

6.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，

所述显示模块包括二维显示模块和三维显示模块；

所述二维显示模块用于从俯视的角度进行观察，以平面的方式显示算量模型；

所述三维显示模块用于从不同的角度动态观察，以立体的方式显示算量模型。

7.如权利要求1所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统，其特征是，

所述基础技术模块包括几何算法模块和显示引擎模块；

所述几何算法模块，包括二维算法和三维算法，提供几何数据结构、几何拓扑对象、几何算法；

所述显示引擎模块，为显示模块提供友好的交互式用户界面，能够快速构建图形类应用程序；将几何模型的三角面片数据渲染成图像，以二维模式或三维显示模式呈现算量模型。

8.如上述任一权利要求所述的变电站工程项目三维算量模型生成系统的工作方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤（1）：建立变电站工程项目站区总模型：建立变电站工程项目三维算量模型文件；建立站区总轴网，为变电站工程项目建模提供全局唯一的平面坐标系；

步骤（2）：对变电站工程项目进行项目划分：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》建立单位工程；为每个单位工程建立一个区域；在每个区域中定义楼层，设置楼层标高，为单位工程生成一个标高坐标系；

步骤（3）：对每个单位工程进行专业划分：根据步骤（2）所建立单位工程的建筑物和构筑物属性，分别建立建筑专业工程，建立钢筋专业工程，建立小安装专业工程；

步骤（4）：通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型：步骤（1）建立的站区总轴网和步骤（2）建立的标高坐标系，分别提供XY平面坐标系和Z轴坐标系，共同定义用于建模的三维坐标系，在步骤（3）建立的所有专业工程中利用CAD识别方式建模，或者建立构件利用绘制编辑方式建模；

步骤（5）：通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中：步骤（4）在专业工程中完成建模后，向站区管理模块发送同步消息；站区管理模块响应专业工程发送的同步消息，将专业工程中的算量模型整合到站区总模型中。

9.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤（1）建立变电站工程项目站区总模型，具体步骤为：

步骤（1-1）：建立变电站工程项目三维算量模型文件，统一管理所有单位工程和专业工程，以及由所有专业工程模型整合而成的站区总模型；

步骤（1-2）：确定站区总轴网中建筑轴线的根数、位置和长度，确定站区总轴网插入位置，绘制站区总轴网；站区总轴网建立全局唯一的平面坐标系，所有算量模型在上述平面坐标系上确定坐标值。

10.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤（2）对变电站工程项目进行项目划分，具体步骤为：

步骤（2-1）：依据《电网工程建设预算编制与计算规定》，参照变电站工程项目图纸建立单位工程，将变电站的建筑物和构筑物划分到相应的单位工程中；

步骤（2-2）：为单位工程建立区域，在单位工程和区域之间设置一一对应的映射关系；

步骤（2-3）：依据变电站工程项目图纸设计说明中关于建筑物楼层介绍或者构筑物标高说明，在区域中建立楼层、定义楼层层底标高和层顶标高；一个定义完整的楼层系统为单位工程提供标高坐标系，单位工程内所有几何模型的Z轴坐标均参照所述标高坐标系。

11.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤（3）对每个单位工程进行专业划分，具体步骤为：

步骤（3-1）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立建筑专业工程；

建筑专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系；建筑专业工程提供建筑专业中建筑物或构筑物的建模方法；

步骤（3-2）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立钢筋专业工程；

钢筋专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系；钢筋专业工程提供钢筋专业中建筑物或构筑物的建模方法；

步骤（3-3）：根据单位工程的建筑物和构筑物属性，建立小安装专业工程；

小安装专业工程从站区总模型中同步站区总轴网，从单位工程中同步区域的楼层标高信息，利用站区总轴网和楼层标高信息建立用于建模的三维坐标系；小安装专业工程提供小安装专业中建筑物或构筑物的建模方法。

12.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤（4）通过CAD建模方式或绘制建模方式建立模型，具体步骤为：

步骤（4-1）：CAD建模从CAD图纸中识别业务信息建立构件，识别几何信息建立图元；CAD图纸包含变电站工程项目完整的模型信息，图纸主要由线条和文字组成，分布在不同的图层中；

步骤（4-2）：建立构件：

普通建筑物或构筑物，利用属性编辑器设置构件属性，使构件符合工程图纸中的业务特性；

复杂建筑物，采用参数化方式建立构件，设置属性符合工程图纸中的业务特性；

步骤（4-3）：绘制建模提供各种命令，以当前构件为模板直接绘制图元，或者编辑图元使图元几何模型符合图纸所绘规格。

13.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤（5）通过协作模块将所有专业工程的算量模型整合到站区总模型中，具体步骤为：

步骤（5-1）：完成专业工程建模后，利用几何算法将每个算量模型转换为模型文本数据，生成基于XML格式的模型文件，存放至指定文件路径；

步骤（5-2）：通过协作模块中注册的站区管理COM服务器，将文件路径作为消息参数向站区管理模块发送同步消息，请求同步当前专业工程算量模型；

步骤（5-3）：站区管理模块通过站区管理COM服务器接收到模型同步请求消息，通过消息参数中的文件路径找到模型文件，利用几何算法将模型文件中的模型文本数据转换为算量模型，再将算量模型添加到站区总模型中。