CN107680002A - 一种基于gis和bim的电力设施信息化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，该系统包括：数据采集模块(1)：该模块用于采集电力设施相关数据；数据库模块(2)：该模块用于将采集的电力设施相关数据进行分类保存；BIM模型建立模块(3)：该模块调用数据库模块(2)的相关数据并建立基于地理空间信息的电网BIM模型；交互模块(4)：该模块用于BIM模型的展示和交互。与现有技术相比，本发明提供了电力设施科学化管理平台，提高了管理效率。

Description

一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统
技术领域
本发明涉及一种电力设施信息化系统，尤其是涉及一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统。
背景技术
目前，基于IFC数据格式的建筑信息建模(Building Information Modeling，BIM)标准已被广泛应用于各种建筑工程中。应用发现，现有的BIM标准基本上都是面向民用建筑领域，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标准，这给BIM在电网建设工程领域的全面推广带来不可逾越的障碍。此外，目前市场上的三维数字化平台缺乏统一的模型格式标准，基本上全部采用自主开发的格式，很难做到模型信息的有效复用。因此，BIM在超高压地下输变电工程数字化设计中的应用，主要着眼于建立基于IFC国际格式标准的数字化平台，与国际标准的接轨，建议具有统一数据模式的电力设施信息化平台。
另一方面，在当前应用的数字化平台中，大多数模型只有几何形体信息和地理位置信息，缺乏相应的属性信息，如模型设备信息和其他各种专业属性信息，以及运营维护和管理信息等。
发明内容
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基于GIS和BIM的电力设施信息化系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，该系统包括：
数据采集模块：该模块用于采集电力设施相关数据；
数据库模块：该模块用于将采集的电力设施相关数据进行分类保存；
BIM模型建立模块：该模块调用数据库模块的相关数据并建立基于地理空间信息的电网BIM模型；
交互模块：该模块用于BIM模型的展示和交互。
所述的数据采集模块包括电网中各电力设施的BIM模型与属性信息、地理空间信息、影像信息和电力设施传感器采集信息。
所述的数据库模块包括多个基于IFC标准支撑的数据库，所述的数据库包括存储电力设施的BIM模型与属性信息的BIM数据库、存储地理空间信息的地理空间数据库、存储摄像头捕获的影像信息的影像数据库、存储传感器监测的监测数据的动态监测数据库。
所述的BIM模型建立模块包括：
基础模型建立子模块：该子模块根据电网实际分布情况调用BIM数据库中相应的电力设施的BIM模型与属性信息以及地理空间数据库中的地理空间信息，在相应的地理空间信息基础上，搭建3D形式的电网BIM模型；
信息关联子模块：该子模块建立电网BIM模型中各部件与影像数据库和动态监测数据库中相应数据的关联关系。
所述的交互模块包括：
BIM模型三维展示子模块：该子模块将BIM模型以图形化形式展示；
BIM属性信息展示子模块：该子模块将BIM模型中各电力设施对应的属性信息进行展示；
电力设施信息查询子模块：该子模块用于获取BIM模型中各电力设施的相关信息并展示。
所述的交互模块还包括安全预警子模块，该子模块用于在采集的电力设施相关数据超出设定范围时进行报警显示。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明将根据电网实际分布状况将电力设施进行信息化管理，建立了基于理空间信息(GIS)的电网BIM模型，同时对电力设施相关数据通过数据库的方式进行分类管理，提高了管理效率；
(2)本发明建立的电网BIM模型能够建立BIM模型中各部件与影像数据库和动态监测数据库中相应数据的关联关系，同时结合交互模块进行多种信息的多样化展示或交互，便于管理人员对当前项目的可靠掌控。
附图说明
图1为本发明基于GIS和BIM的电力设施信息化系统的结构框图。
图中，1为数据采集模块，2为数据库模块，3为BIM模型建立模块，4为交互模块，21为BIM数据库，22为地理空间数据库，23为影像数据库，24为动态监测数据库，31为基础模型建立子模块，32为信息关联子模块，41为BIM模型三维展示子模块，42为BIM属性信息展示子模块，43为电力设施信息查询子模块，44为安全预警子模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，该系统包括：
数据采集模块1：该模块用于采集电力设施相关数据；
数据库模块2：该模块用于将采集的电力设施相关数据进行分类保存；
BIM模型建立模块3：该模块调用数据库模块2的相关数据并建立基于地理空间信息的电网BIM模型；
交互模块4：该模块用于BIM模型的展示和交互。
所谓建筑信息模型(BIM)，是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在这里，信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非集合细腻，如材料的耐火等级、材料的传热系数、构建的报价、采购信息等。实际上，BIM就是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。
BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包括了建筑师的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期中介的全过程信息，并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。BIM可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息，这些信息完整可靠并且完全协调。建筑信息模型能够在综合数字环境中保持信息不断更新并且可提供访问，使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目，这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能促使加快决策进度、提高决策质量，从而使得项目质量提高，收益增加。
数据采集模块1包括电网中各电力设施的BIM模型与属性信息、地理空间信息、影像信息和电力设施传感器采集信息。
数据库模块2包括多个基于IFC标准支撑的数据库，数据库包括存储电力设施的BIM模型与属性信息的BIM数据库21、存储地理空间信息的地理空间数据库22、存储摄像头捕获的影像信息的影像数据库23、存储传感器监测的监测数据的动态监测数据库24。数字化数据库的建立采用面向对象技术，在现有的关系型数据库基础上,提出一种面向对象数据库的设计方案,将空间数据利用面向对象技术进行组织,而属性数据则利用关系型数据库(如SQL SERVER)进行管理，建立一种高效的面向对象数据库系统，以便对电网的空间和属性数据进行有效管理。
BIM模型建立模块3包括：
基础模型建立子模块31：该子模块根据电网实际分布情况调用BIM数据库21中相应的电力设施的BIM模型与属性信息以及地理空间数据库22中的地理空间信息，在相应的地理空间信息基础上，搭建3D形式的电网BIM模型；
信息关联子模块32：该子模块建立电网BIM模型中各部件与影像数据库23和动态监测数据库24中相应数据的关联关系。
综合利用CSG与B-Rep方法对变电站及周边构筑物等复杂地物进行模型重建。首先,对这里所用到的体素进行如下定义:
体素：用有限个三角而来拟合的简单几何体。如长方体、圆柱体、圆锥体、棱柱体等。对于地下变电站等建筑，不仅外形各异，而且内部的设备和管线也千变万化，无法采用一个通用的几何模型来表达所有的建筑构件和设备构件。通过总结归纳各种电力行业的设备和建筑物类型，总结出几种基本的建筑或设备单元，然后根据其不同的外形特点分别对每一类建筑或设备单元采用不同的数据模型。
交互模块4包括：
BIM模型三维展示子模块41：该子模块将BIM模型以图形化形式展示；
BIM属性信息展示子模块42：该子模块将BIM模型中各电力设施对应的属性信息进行展示；
电力设施信息查询子模块43：该子模块用于获取BIM模型中各电力设施的相关信息并展示。
交互模块4还包括安全预警子模块44，该子模块用于在采集的电力设施相关数据超出设定范围时进行报警显示。
本发明实现了三维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。通过集成设计和管理，大大提高工作效率，减少不必要的重复和返工，帮助企业取得良好的经济效益，同时具有良好的社会示范效应。通过集成设计和管理，大大提高工作效率，减少不必要的重复和返工，帮助企业取得良好的经济效益，同时具有良好的社会示范效应。

Claims (6)

1.一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，该系统包括：
数据采集模块(1)：该模块用于采集电力设施相关数据；
数据库模块(2)：该模块用于将采集的电力设施相关数据进行分类保存；
BIM模型建立模块(3)：该模块调用数据库模块(2)的相关数据并建立基于地理空间信息的电网BIM模型；
交互模块(4)：该模块用于BIM模型的展示和交互。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，所述的数据采集模块(1)包括电网中各电力设施的BIM模型与属性信息、地理空间信息、影像信息和电力设施传感器采集信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，所述的数据库模块(2)包括多个基于IFC标准支撑的数据库，所述的数据库包括存储电力设施的BIM模型与属性信息的BIM数据库(21)、存储地理空间信息的地理空间数据库(22)、存储摄像头捕获的影像信息的影像数据库(23)、存储传感器监测的监测数据的动态监测数据库(24)。
4.根据权利要求3所述的一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，所述的BIM模型建立模块(3)包括：
基础模型建立子模块(31)：该子模块根据电网实际分布情况调用BIM数据库(21)中相应的电力设施的BIM模型与属性信息以及地理空间数据库(22)中的地理空间信息，在相应的地理空间信息基础上，搭建3D形式的电网BIM模型；
信息关联子模块(32)：该子模块建立电网BIM模型中各部件与影像数据库(23)和动态监测数据库(24)中相应数据的关联关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，所述的交互模块(4)包括：
BIM模型三维展示子模块(41)：该子模块将BIM模型以图形化形式展示；
BIM属性信息展示子模块(42)：该子模块将BIM模型中各电力设施对应的属性信息进行展示；
电力设施信息查询子模块(43)：该子模块用于获取BIM模型中各电力设施的相关信息并展示。
6.根据权利要求5所述的一种基于GIS和BIM的电力设施信息化系统，其特征在于，所述的交互模块还包括安全预警子模块(44)，该子模块用于在采集的电力设施相关数据超出设定范围时进行报警显示。
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