CN109537896B - 一种基于bim的施工场地电箱智能化布置方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说是一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统，通过用电设备建模单元对施工场地及施工场地内的所有用电设备进行建模，并对建模得到的用电设备模型添加额定功率参数。通过电箱构件库单元建立和存储电箱族数据。通过放置区域识别单元设定电箱的可放置区域。由布置单元依据用电设备模型、电箱的可放置区域、及电箱族数据，对电箱的布置数量和位置进行计算，并生成电箱布置方案和布置模型。本发明同现有技术相比，优点在于：提供了一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统，通过精准的数据运算提升施工场布设计时电箱布置的准确性和合理性，保证机械设备的正常使用，从而节约施工成本、减少资源浪费。

Description

一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说是一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统。
背景技术
BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技术是一种应用于工程设计、建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对。
在运用BIM技术进行施工现场临时用电布置规划时，施工人员往往是依照经验来进行设计，缺少数据支持，是一种粗放式的设计，未能很好的利用BIM技术的数据化优势。电箱放置位置的确定是场地布置时临电设计的关键，电箱位置放置的不合理会导致资源投入的浪费、影响机械设备正常使用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统，提升施工场布设计时电箱布置的准确性和合理性，从而节约施工成本、减少资源浪费。
为了实现上述目的，设计一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法，所述的方法如下：通过用电设备建模单元对施工场地及施工场地内的所有用电设备进行建模，并对建模得到的用电设备模型添加额定功率参数。
通过电箱构件库单元建立和存储电箱族数据。
通过放置区域识别单元设定电箱的可放置区域。
由布置单元依据用电设备模型、电箱的可放置区域、及电箱族数据，对电箱的布置数量和位置进行计算，并生成电箱布置方案和布置模型。
本发明方法还具有如下优选的技术方案：
所述的电箱构件库单元建立和存储的电箱族数据包括电箱族类型及性能参数，所述的性能参数包括额定功率、接口数量、输入半径及经济半径。
所述的电箱族类型包括一级电箱族和二级电箱族。
所述的布置单元对电箱的布置数量和位置进行计算的方法具体如下：
步骤a.电箱经济半径校核：首先通过布置单元进行电箱的经济半径校核，根据电箱的可放置区域及电箱的经济半径，计算出电箱的数量，并确定初步的放置位置。
步骤b.电箱接口数校核：根据电箱的输入半径和初步的放置位置，提取各个电箱输入半径内的需供电设备数量，与电箱的接口数量进行比对，若任一电箱的接口数量不满足设定的要求，则认为该初步的放置位置不符合要求，返回步骤a重新确定初步的放置位置。
步骤c.电箱额定功率校核：确定一满足步骤b的初步的放置位置后，对各个电箱的输入半径范围内所接入的所有需供电设备的额定功率进行累加，与电箱的额定功率进行比对，若任一电箱的额定功率表不满足设定的要求，在现有电箱的数量上增加一个电箱，并以此为电箱的数量返回步骤a重新确定初步的放置位置，直至满足要求从而确定电箱的布置位置。
所述的方法采用二级电箱为施工场地内的所有用电设备供电，采用一级电箱为所有的二级电箱供电，即用电设备为二级电箱的需供电设备，二级电箱为一级电箱的需供电设备，首先通过所述的步骤a-c确定二级电箱的布置位置，再通过所述的步骤a-c确定一级电箱的布置位置，从而实现施工场地电箱的智能化布置。确定电箱的布置位置后，由布置单元在施工场地的BIM模型中依据电箱的布置位置，相应对所有电箱进行建模以生成布置模型。
本发明还设计一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法的系统，所述的系统包括用于对施工场地及施工场地内的所有用电设备进行建模，并对建模得到的用电设备模型添加额定功率参数的用电设备建模单元；用于建立和存储电箱族数据的电箱构件库单元；用于设定电箱的可放置区域的放置区域识别单元；及用于依据用电设备模型、电箱的可放置区域、及电箱族数据，对电箱的布置数量和位置进行计算，并生成电箱布置方案和布置模型的布置单元。
本发明同现有技术相比，其优点在于：提供了一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法及系统，通过精准的数据运算提升施工场布设计时电箱布置的准确性和合理性，保证机械设备的正常使用，从而节约施工成本、减少资源浪费。
附图说明
图1是一实施方式中本发明基于BIM的施工场地电箱智能化布置系统的结构示意图。
图2是一实施方式中本发明一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，本实施方式中，所述的基于BIM的施工场地电箱智能化布置系统，该系统包括：a)用电设备建模单元；b)电箱构件库单元；c)放置区域识别单元；d)布置单元。用电设备建模单元用于对场地内的所有用电设备进行建模，并在构件属性中添加用电额定功率信息；电箱构件库单元，用于建立、存储所有一级电箱和二级电箱的族，并添加和存储电箱的额定功率、接头数量和经济距离三个参数；放置区域识别单元是用于在平面上规定电箱的可放置区域，以保证电箱不与施工场地内的其他构件产生冲突；布置单元用于对各种电箱的布置数量和位置进行计算，生成电箱布置方案和模型。
参见图2，在本实施方式中，所述的基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法如下：
(1)用电设备建模：基于BIM技术，对场地中的所有用电设备进行建模，并且添加额定功率参数。
(2)电箱构件设置：从电箱BIM构件库中调用施工现场采用的电箱族，并且添加额定功率、接口数量和经济半径三个参数，经济半径是指根据项目实施经验总结的该类电箱的最优辐射半径，在通用的bim软件，例如revit软件中，根据构件在建筑工程中不同的分类，把构件分为不同的类，比如：墙，门，窗，家具，而在不同大类下，又作具体划分为族，例如本实施方式中，将电箱划分为一级电箱族和二级电箱族。
(3)可布置区域输入：基于BIM技术，在项目场布平面视图中，限定电箱可放置的区域，保证电箱不与其它的构件发生冲突。电箱放置区域采用在平面视图中绘制封闭平面的方式来进行，此类平面定义为电箱可放置区域平面。
(4)电箱智能布置:设定好以上参数后，系统就可进行基于BIM的电箱智能化布置，系统的技术路径和计算逻辑如图2所示，主要包括以下流程：
步骤a.二级电箱经济半径校核：在智能布置时，系统首先进行经济半径校核，根据输入的电箱可放置位置和经济半径，计算出二级箱的数量，并确定出初步的放置位置。
步骤b.二级电箱接口数校核：按照确定的输入半径和初步确认的电箱位置，提取各个二级箱辐射半径内的用电设备数量，与二级电箱的接口数量进行比对，在满足一定预留接口数量的前提下，若需要接口数超过二级箱接口数，则二级箱布置不满足要求，系统会按照前置的运算条件，在不满足的区域再增加一个电箱，重新进行经济半径校核，重新对电箱位置进行布置，直至满足要求，再进入下一步。
步骤c.二级电箱额定功率校核：对各个电箱接入的所有用电设备的额定功率进行累加，在考虑一定比率的预留功率的前提下，如果用电设备的累加功率超过了二级电箱的额定功率，则二级电箱设置不满足要求，系统会按照前置的运算条件，增加一个电箱，再进行循环运算，直至满足要求，形成确定的二级箱布置方案。
步骤d.一级箱布置方案：二级电箱布置方案确定后，系统会采用同样的步骤a-c的运算方法，按照一级电箱的经济半径、接口数和额定功率进行逐项校核和循环计算，生成最终的电箱布置方案。系统运算完成后，会直接在BIM模型中的相应位置生成一级电箱和二级电箱图元。

Claims (5)

1.一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法，其特征在于所述的方法如下：通过用电设备建模单元对施工场地及施工场地内的所有用电设备进行建模，并对建模得到的用电设备模型添加额定功率参数；
通过电箱构件库单元建立和存储电箱族数据；
通过放置区域识别单元设定电箱的可放置区域；
由布置单元依据用电设备模型、电箱的可放置区域、及电箱族数据，对电箱的布置数量和位置进行计算，并生成电箱布置方案和布置模型；
所述的电箱构件库单元建立和存储的电箱族数据包括电箱族类型及性能参数，所述的性能参数包括额定功率、接口数量、输入半径及经济半径；
所述的布置单元对电箱的布置数量和位置进行计算的方法具体如下：
步骤a.电箱经济半径校核：首先通过布置单元进行电箱的经济半径校核，根据电箱的可放置区域及电箱的经济半径，计算出电箱的数量，并确定初步的放置位置；
步骤b.电箱接口数校核：根据电箱的输入半径和初步的放置位置，提取各个电箱输入半径内的需供电设备数量，与电箱的接口数量进行比对，若任一电箱的接口数量不满足设定的要求，则认为该初步的放置位置不符合要求，返回步骤a重新确定初步的放置位置；
步骤c.电箱额定功率校核：确定一满足步骤b的初步的放置位置后，对各个电箱的输入半径范围内所接入的所有需供电设备的额定功率进行累加，与电箱的额定功率进行比对，若任一电箱的额定功率表不满足设定的要求，在现有电箱的数量上增加一个电箱，并以此为电箱的数量返回步骤a重新确定初步的放置位置，直至满足要求从而确定电箱的布置位置。
2.如权利要求1所述的一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法，其特征在于所述的电箱族类型包括一级电箱族和二级电箱族。
3.如权利要求2所述的一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法，其特征在于所述的方法采用二级电箱为施工场地内的所有用电设备供电，采用一级电箱为所有的二级电箱供电，即用电设备为二级电箱的需供电设备，二级电箱为一级电箱的需供电设备，首先通过所述的步骤a-c确定二级电箱的布置位置，再通过所述的步骤a-c确定一级电箱的布置位置，从而实现施工场地电箱的智能化布置。
4.如权利要求1或2或3所述的一种基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法，其特征在于确定电箱的布置位置后，由布置单元在施工场地的BIM模型中依据电箱的布置位置，相应对所有电箱进行建模以生成布置模型。
5.一种用于如权利要求1所述的基于BIM的施工场地电箱智能化布置方法的系统，其特征在于所述的系统包括：
用于对施工场地及施工场地内的所有用电设备进行建模，并对建模得到的用电设备模型添加额定功率参数的用电设备建模单元；
用于建立和存储电箱族数据的电箱构件库单元；
用于设定电箱的可放置区域的放置区域识别单元；
及用于依据用电设备模型、电箱的可放置区域、及电箱族数据，对电箱的布置数量和位置进行计算，并生成电箱布置方案和布置模型的布置单元。
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