CN107169208A - 基于bim三维信息技术的变电站运维巡视方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，属于变电站运维巡视技术领域，包括步骤A、利用BIM设计软件创立变电站的电气设备、场地、架构、设备基础的三维信息模型，并对每一个三维信息模型赋予设备属性信息；步骤B、将创建的三维信息模型进行全数据移交；步骤C、将变电站的三维信息模型与变电站现有监测设备、摄像设备、巡视设备实现数据交互。本发明采用BIM软件完成变电站三维信息化施工图设计，运行单位可根据三维信息模型数据完成对变电站的运行、维护、巡视，实现变电站运维巡视的可视化、无人化，以及变电站的全寿命周期管理，从而提高智能变电站运维管理水平，有效提升运维质量和效率。

Description

基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法

技术领域

本发明涉及一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，属于变电站运维巡视技术领域。

背景技术

变电站实现无人值守可有效的节约人力资源，提升电网公司的技术装备和管理水平，提升经济效益。无人值守模式也要求设计单位积极推进运维巡视的无人化、可视化。现有的BIM设计手段没有将变电站的运维巡视管理和三维信息相结合，国内外仅有个别技术点的案例，没有成体系的设计案例。

国内电力设计行业正在寻求变电站工程三维数字化设计和运维管理的解决方案，包括整体系统解决方案及相应的软件工具，并且已经依据实际工程进行了相关的摸索，积累了一定的经验教训，同时也在工程中取得了一定的成果。但设计软件本身还需完善优化，整体设计流程还待制定、一些基础性的工作，包括数字化设计技术体系包含的内容、相关规程规范和数字化移交内容、深度、方式，输变电工程全寿命周期管理需求接口标准急需制定。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，提高智能变电站运维管理水平，提升变电站的运维巡视质量和效率，符合深化标准化建设的要求，实现变电站全寿命周期管理。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，包括如下步骤：

步骤A、利用BIM设计软件创立变电站的电气设备、场地、架构、设备基础的三维信息模型，并对每一个三维信息模型赋予设备属性信息；

步骤B、将创建的三维信息模型进行全数据移交至接收单位，全数据移交包括三维信息模型的移交、三维信息模型的设备属性信息的移交；

步骤C、将变电站的三维信息模型与变电站的监测设备、摄像设备、巡视设备实现数据交互，从而使变电站电气设备的运行真实状态与三维信息模型所呈现的虚拟状态实现相互切换。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤A中的BIM设计软件是北京博超时代软件有限公司的STD-R平台，设备属性信息包括工程编码、设备参数信息。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤B中全数据移交的步骤为：

步骤B1、制定移交策略；

步骤B2、确定移交需求；

步骤B3、建立移交计划；

步骤B4、修改、完善移交计划；

步骤B5、实施移交计划。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤C中，变电站的三维信息模型与变电站的监测设备和摄像设备的数据交互是通过数据通信接口来实现的，变电站的三维信息模型与巡视设备的数据交互是通过基于SLAM的惯性导航系统来实现的。

本发明技术方案的进一步改进在于：巡视设备为巡视机器人。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：采用BIM软件完成变电站三维信息化施工图设计，运行单位可根据信息模型数据完成对变电站的运行、维护、巡视，实现变电站运维巡视的可视化、无人化，从而提升变电站的运维巡视质量和效率，实现变电站全寿命周期管理。

将BIM三维信息贯穿整个变电站设计、运维全过程，实现变电站全寿命周期管理；提高智能变电站运维管理水平，有效提升运维质量和效率；符合深化标准化建设要求；通过上述操作，可以实现：

1.变电站的三维信息模型与变电站现有监测设备、摄像设备、巡视机器人实现数据交互沟通。将监测设备各项运行参数实现交互，摄像头的可视数据实现交互，巡视机器人的定位、监测数据、图像等数据实现交互。

2.变电站设备的运行真实状态与三维信息模型虚拟状态实现相互切换功能。

3.三维信息模型与变电站在线监测设备实现数据交互，在平台可视化展现电气设备的运行状态、动态数据及运行数据发展趋势，并可查看各类电气设备运行参数。

4.三维信息模型与变电站场内摄像设备实现数据交互，可根据运维管理需要，实时展现真实的场景。

5.三维信息模型与巡视机器人相结合，实现巡视机器人的控制、信息反馈功能，最终结合三维信息模型实现变电站的无人化运维巡视。

在三维信息模型构建的三维场景中观看实时监控视频、摄像视频、巡视视频，显示温度、故障、照明、开关、当前运行情况等状态，根据展示需要，提供场景的快速切换功能，使用户直观地感受现场环境，不仅能够飞跃式地提升用户体验，还可以直观的监控现实场景，并可远程操控设备，对紧急救援提供快速高效的操作方案。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，包括如下步骤：

步骤A、利用BIM设计软件创立变电站的电气设备、场地、架构、设备基础的三维信息模型，并对每一个三维信息模型赋予设备属性信息；

步骤B、将创建的三维信息模型进行全数据移交至接收单位，全数据移交包括三维信息模型的移交、三维信息模型的设备属性信息的移交；

步骤C、将变电站的三维信息模型与变电站的监测设备、摄像设备、巡视设备（如巡视机器人）实现数据交互，从而使变电站电气设备的运行真实状态与三维信息模型所呈现的虚拟状态实现相互切换。

步骤A中的BIM设计软件是北京博超时代软件有限公司的STD-R平台，设备属性信息包括工程编码、设备参数信息。

步骤B中全数据移交的步骤为：

步骤B1、制定移交策略：移交策略是整个工程信息策略的重要组成部分，它可以是某个企业明确的策略，也可只与某个工程相关、跨越企业范畴的策略，主要包括移交的全部目标、范围、移交的原则、管理机制、移交方式。

步骤B2、确定移交需求：移交需求说明工程项目的各个阶段将移交什么信息，信息的属性（如形式、品质等），这些需求取决于在电厂整个生命期中的业务需要，确认各阶段的所有活动，涵盖正常操作、非正常状态、维护以及工程工作，对于每项活动所需要的信息都应该被确认（包括读取和更新）。

步骤B3、建立移交计划：移交计划要有各方的职责、移交时间、介质要求和实施方法等，首先确定各方在信息的创建、信息安全、信息质量、信息格式、信息管理、运行系统的实施、移交与运行系统的接口等方面的职责；其次根据需求和箱门计划安排，确定信息移交的时间点，并考虑移交前的准备工作；最后确定移交信息的介质形式，包括物质形式以及文件系统格式。

步骤B4、修改、完善移交计划：根据变电站现场运行情况，对上一步骤建立的移交计划进行验证、修改、完善。

步骤B5、实施移交计划：实施移交计划包括对员工的培训、移交工作的执行、对执行情况的检查。对所有与产生和移交信息有关的员工都应接受培训，以理解相关信息的目的和用途，掌握信息管理的方法，以及保证质量和安全等事宜。执行信息移交，利用所用系统创建和使用信息，相关介质的准备、读、写等，检查执行情况，执行结果应接受检查，以保证信息按照业主/运行方在范围、内容、约束、编码、时间和程序等需求进行移交。

步骤C中，变电站的三维信息模型与变电站的监测设备和摄像设备的数据交互是通过数据通信接口来实现的，变电站的三维信息模型与巡视设备的数据交互是通过基于SLAM (simultaneous localization and mapping，即时定位与地图构建，或并发建图与定位)的惯性导航系统来实现的。

具体实施例如下：

石西500kV变电站采用STD-R平台数字化设计，以数据驱动模型，多专业协同设计建立了三维信息模型。具体设计流程为：

采用STD-R软件平台进行数字化三维设计，在设计阶段录入工程编码、设备参数信息等；创立的三维信息模型空间感强，细节表现到位，赋予的设备属性信息数据完备，满足设计及数据移交深度。

在完成三维信息模型布置设计后，向业主运行单位进行全数据移交，会形成专门的数据移交界面，并可最终形成鸟瞰图等各种图示。

然后将石西500kV变电站的三维信息模型与变电站的监测设备、摄像设备、巡视设备实现数据交互，从而使变电站电气设备的运行真实状态与三维信息模型所呈现的虚拟状态实现相互切换。

BIM三维信息技术的数字化设计技术是以数字化为根本，采用数据库管理模式，在变电站设计过程中存储了从变电站逻辑模型、变电站布置模型、设备参数到工程量等各类数据，可以直接用于采购、施工、运行维护、退役等，实现为工程全生命周期服务的目标。

Claims (5)

1.一种基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A、利用BIM设计软件创立变电站的电气设备、场地、架构、设备基础的三维信息模型，并对每一个三维信息模型赋予设备属性信息；

步骤B、将创建的三维信息模型进行全数据移交，全数据移交包括三维信息模型的移交、设备属性信息的移交；

步骤C、将变电站的三维信息模型与变电站的监测设备、摄像设备、巡视设备实现数据交互，从而使变电站电气设备的运行真实状态与三维信息模型所呈现的虚拟状态实现相互切换。

2.根据权利要求1所述的基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，其特征在于：步骤A中的BIM设计软件是北京博超时代软件有限公司的STD-R平台，设备属性信息包括工程编码、设备参数信息。

3.根据权利要求1所述的基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，其特征在于步骤B中全数据移交的步骤为：

步骤B1、制定移交策略；

步骤B2、确定移交需求；

步骤B3、建立移交计划；

步骤B4、修改、完善移交计划；

步骤B5、实施移交计划。

4.根据权利要求1所述的基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，其特征在于：步骤C中，变电站的三维信息模型与变电站的监测设备和摄像设备的数据交互是通过数据通信接口来实现的，变电站的三维信息模型与巡视设备的数据交互是通过基于SLAM的惯性导航系统来实现的。

5.根据权利要求4所述的基于BIM三维信息技术的变电站运维巡视方法，其特征在于：巡视设备为巡视机器人。