CN111814292A

CN111814292A - 一种基于bim技术的电气盘柜自动出图方法

Info

Publication number: CN111814292A
Application number: CN202010119108.8A
Authority: CN
Inventors: 胡婷; 王国光; 余勇飞; 魏家望; 陈沉; 斯铁冬
Original assignee: PowerChina Huadong Engineering Corp Ltd
Current assignee: PowerChina Huadong Engineering Corp Ltd
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2040-02-26
Also published as: CN111814292B

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于包括以下步骤：A、盘柜对象分类及属性定义；B、盘柜模型数据建库；C、盘柜模型布置及自动编号；D、盘柜二维图自动生成。本发明的目的是采用全三维技术手段替代传统的二维设计，完成基于布置自动化出图的一体化设计流程，实现设计出图的智能化。本发明通过布置三维实体盘柜模型，定位更加准确并参与全专业碰撞检查；自动生成二维布置图、编号标注以及盘柜名称表，设计效率提高至少5倍；实现盘柜模型、编号标注以及盘柜名称表三者编号的一致性，避免了人工标注造成的失误；本发明适用于火电、水电、民建、市政、轨道交通、新能源等领域的盘柜布置设计。

Description

一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法

技术领域

本发明涉及一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，适用于火电、水电、民建、市政、轨道交通、新能源等领域的盘柜布置设计。

背景技术

盘柜布置设计是电气工程设计的重要组成部分。传统二维设计方式，直接在二维图纸上绘制盘柜布置图以及安装图，人工标注盘柜编号并统计盘柜信息，存在如下诸多问题：(1)二维布置符号无法基于标准元件库进行统一管理，导致设计人员通过人工拷贝的方式频繁调用；(2)二维布置符号为纯粹的图形元素，没有工程属性信息；(3)编号标注及盘柜名称表由人工统计，工作量大且难免出现失误；(4)设计变更时，二维图纸中各个环节都需要重新手动修改，无法自动更新，设计效率低下。

目前，电气设计软件未见有本发明提出的从三维盘柜布置到二维自动出图的一体化设计功能，其中多数三维电气设计软件可进行盘柜模型布置，但不能实现二维自动化出图，也无法建立二三维间联动关系。

发明内容

本发明的目的：为了克服上述现有技术的不足，提供一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，形成一套完整成体系的从盘柜布置到出图的解决方案、本发明所采用的技术方案是：基于建立完备的标准盘柜模型数据库，布置盘柜模型并赋予工程属性信息。基于盘柜设计模型，自动生成二维布置图、编号标注以及盘柜名称表。

本发明提供一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，具体包括以下步骤：

A、盘柜对象分类及属性定义，过程用于根据不同应用领域创建各类盘柜对象，为每一类对象定义属性信息，保存为盘柜对象分类及属性定义配置文件(G)；

B、盘柜模型数据建库，是依据设备厂商提供的信息建立相互关联的盘柜元件库(H)和盘柜型号库(I)。其中盘柜元件库(H)中包含具体盘柜对应的三维模型(H1)以及符号化图例(H2)；

C、盘柜模型布置及自动编号，过程用于参考引用结构设计模型，逐一从盘柜型号库(I)中选择盘柜型号，从关联的盘柜元件库(H)中自动检索盘柜的三维模型(H1)，在模型空间中确定盘柜模型的方位，并根据盘柜对象分类及属性定义配置文件(G)，自动赋予该盘柜模型编号属性和其他设计属性信息，直至完成盘柜设计后将盘柜模型、编号、设计属性信息一体化保存为盘柜设计模型(K)；

D、盘柜二维图自动生成，过程用于读取盘柜设计模型(K)和符号化图例(H2)，依序执行过程二维布置图生成(D1)、编号标注生成(D2)、盘柜名称表生成(D3)，对应输出二维布置图(L1)、编号标注(L2)和盘柜名称表(L3)，自动完成盘柜设计图(L)；

循环C、D步骤，直至盘柜设计模型(K)和盘柜设计图(L)满足设计要求。

优选的，所述步骤A，盘柜对象分类及属性定义配置文件(G)中描述了各类型盘柜的设计属性在不同设计阶段对用户的可见性，便于步骤C中查看及修改盘柜模型可用的设计属性。

优选的，所述步骤B，盘柜型号库(I)中保存所有盘柜型号，盘柜型号关联盘柜元件库(H)中的三维模型(H1)；盘柜元件库(H)中三维模型(H1)又与符号化图例(H2)一一对应。

优选的，所述步骤C，通过设定当前布置楼层自动获取盘柜基点高程信息，实现沿用二维作图方式在顶视图上布置；通过输入一排盘柜的方向和个数，批量自动完成整排盘柜的布置。

5、优选的，所述循环步骤CD，步骤C进行盘柜模型增删或位置变更时，顺序编号自动更新，直至满足设计要求后执行步骤D，保证各个盘柜在盘柜设计模型(K)、二维布置图(L1)、编号标注(L2)及盘柜名称表(L3)四种表现形式中编号一致。

优选的，所述二维布置图生成(D1)，通过读取盘柜设计模型(K)，从盘柜元件库(H)中获取各个盘柜模型对应的符号化图例(H2)，并根据盘柜模型的方位，在二维结构图中相应方位绘制盘柜符号，生成二维布置图(L1)。

优选的，所述编号标注生成(D2)，通过读取过程D1生成的二维布置图(L1)，计算每个盘柜符号的中心位置，并在中心位置绘制盘柜的编号标注(L2)。

优选的，所述盘柜名称表生成(D3)，过程用于统计盘柜设计模型(K)中各个盘柜模型的名称及编号，汇总并生成盘柜设计图(L)中的盘柜名称表(L3)。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法。通过布置三维实体盘柜模型，定位更加准确并参与全专业碰撞检查；自动生成二维布置图、编号标注以及盘柜名称表，设计效率提高至少5倍；实现盘柜模型、编号标注以及盘柜名称表三者编号的一致性，避免了人工标注造成的失误；对实现设计出图批量化以及智能化有极大的意义。综上所述，本发明更新了设计手段，优化了设计流程，提高了设计效率与质量。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作一简单介绍。

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明实施例中步骤A中盘柜对象分类及属性定义配置界面；

图3-1是本发明实施例中步骤B中盘柜元件库部分模型图；

图3-2是本发明实施例中步骤B中盘柜型号库数据；

图4是本发明实施例中步骤C中三维盘柜模型布置效果图；

图5是本发明实施例中步骤D中自动生成的盘柜设计图；

图6是本发明实施例中过程D1和D2中自动生成的二维布置图及编号标注；

图7是本发明实施例中过程D3中自动生成的盘柜名称表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例以某抽水蓄能电站主变洞LCU室屏柜布置设计为例，选用中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司研发并在售的ElectricalDesigner软件作为设计平台。

本实施例的基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，按照本发明的流程示意图，如图1所示，包括如下操作步骤：

本实施例中盘柜对象分类包括电气一次专业的出线柜、主变进线柜、分断柜、隔离柜、母设柜、计量柜、环网柜、UPS柜、变压器柜以及过电压控制柜，包括电气二次专业的通信柜、网络柜、环控柜、控制柜、继电保护柜、直流柜以及设备柜。盘柜属性信息包括设备名称、通用设备编码、型号、尺寸、生产厂家、相数、额定电压、额定电流、额定频率、防护等级、柜壁厚度、使用环境以及使用寿命等。

使用ClassEditor工具编辑盘柜对象分类及属性定义配置文件(G)，配置界面如图2所示。设置各类型盘柜的属性依据工程不同阶段对用户的可见性。本实施例中设置防护等级、使用环境及使用寿命等属性在设计阶段对用户不可见。

元件属性保存于.mdb数据库格式的盘柜型号库(I)中，三维模型和符号化图例均保存于.cel文件格式的盘柜元件库(H)中，如图3-1、3-2所示。盘柜型号库(I)中保存所有盘柜型号，盘柜型号关联盘柜元件库(H)中的三维模型(H1)；盘柜元件库(H)中三维模型(H1)又与符号化图例(H2)一一对应。建立的盘柜型号库(I)以及盘柜元件库(H)方便用户使用并支持扩充。

通过设定当前布置楼层自动获取盘柜基点高程信息，实现沿用二维作图方式在顶视图上布置；通过输入一排盘柜的方向和个数，批量自动完成整排盘柜的布置。

本实施例中在主变洞西北角横向偏移2.6米、纵向偏移0.9米位置处布置第一排尺寸为800x800x2200的盘柜。选择型号为11-GKG-AD2-GIM01-20的盘柜，设置盘柜的排列方向为Y轴负方向及盘柜个数为5个，赋予盘柜相关属性，名称由默认值500kV母差保护柜修改为500kV短线1母差保护柜A(地下)，KKS编码赋值为＝YARA12 GH001，在图纸中上述位置用鼠标点选一点确定第一个盘柜的位置，用鼠标点选另一点使模型旋转90度确定盘柜方向，软件即完成了整排盘柜的布置，提高了设计效率。盘柜布置过程中实现各个盘柜顺序编号自动生成，KKS编码末尾流水码依次递增，名称保持不变，布置完成后再局部修改部分盘柜的名称。采用上述方法依次在距离第一排盘柜2.2米处，完成第二排盘柜的布置；在距离第二排盘柜1.5米处，完成第三排盘柜的布置；在距离第三排盘柜1.6米处，完成第四排盘柜的布置。其中，第三排5个盘柜的型号尺寸不同，分三次完成布置。

本实施例中主变洞LCU室共布置15面尺寸为800x800x2200的盘柜、2面尺寸为600x800x2200的盘柜以及3面尺寸为1000x800x2200的盘柜，盘柜的名称以及KKS编码各不相同。盘柜模型的位置以及工程属性信息通过人机交互可在设计过程中实时变更，数据即时保存在盘柜设计模型(K)中。三维盘柜模型布置效果图如图4所示。

D、盘柜二维图自动生成，过程用于读取盘柜设计模型(K)和符号化图例(H2)，依序执行过程二维布置图生成(D1)、编号标注生成(D2)、盘柜名称表生成(D3)，对应输出二维布置图(L1)、编号标注(L2)和盘柜名称表(L3)，自动完成盘柜设计图(L)，本实施例中自动生成的盘柜设计图如图5所示；

过程D1通过读取盘柜设计模型(K)，从盘柜元件库(H)中获取各个盘柜模型对应的符号化图例(H2)，并根据盘柜模型的方位，在二维结构图中相应方位绘制盘柜符号，生成二维布置图(L1)，本实施例中自动生成的二维布置图如图6所示，其为图5的一部分。

过程D2通过读取过程D1生成的二维布置图(L1)，计算每个盘柜符号的中心位置，并在中心位置绘制盘柜的编号标注(L2)，本实施例中自动生成的编号标注如图6所示，其为图5的一部分。

过程D3过程用于统计盘柜设计模型(K)中各个盘柜模型的名称及编号，汇总并生成盘柜设计图(L)中的盘柜名称表(L3)，盘柜名称表(L3)中统计的盘柜信息包括编号、名称以及KKS编码，表格中的记录基于编号自动排序，本实施例中自动生成的盘柜名称表如图7所示，其为图5的一部分。

本实施例中启动二维图纸自动生成工具，软件自动完成上述步骤D中各操作。

循环C、D步骤，直至盘柜设计模型(K)和盘柜设计图(L)满足设计要求。步骤C进行盘柜模型增删或位置变更时，顺序编号自动更新，直至满足设计要求后执行步骤D，保证各个盘柜在盘柜设计模型(K)、二维布置图(L1)、编号标注(L2)及盘柜名称表(L3)四种表现形式中编号一致。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于包括以下步骤：

B、盘柜模型数据建库，是依据设备厂商提供的信息建立相互关联的盘柜元件库(H)和盘柜型号库(I)；其中盘柜元件库(H)中包含具体盘柜对应的三维模型(H1)以及符号化图例(H2)；

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述步骤A，盘柜对象分类及属性定义配置文件(G)中描述了各类型盘柜的设计属性在不同设计阶段对用户的可见性，便于步骤C中查看及修改盘柜模型可用的设计属性。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述步骤B，盘柜型号库(I)中保存所有盘柜型号，盘柜型号关联盘柜元件库(H)中的三维模型(H1)；盘柜元件库(H)中三维模型(H1)又与符号化图例(H2)一一对应。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述步骤C，通过设定当前布置楼层自动获取盘柜基点高程信息，实现沿用二维作图方式在顶视图上布置；通过输入一排盘柜的方向和个数，批量自动完成整排盘柜的布置。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述循环C、D步骤，步骤C进行盘柜模型增删或位置变更时，顺序编号自动更新，直至满足设计要求后执行步骤D，保证各个盘柜在盘柜设计模型(K)、二维布置图(L1)、编号标注(L2)及盘柜名称表(L3)四种表现形式中编号一致。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述二维布置图生成(D1)，通过读取盘柜设计模型(K)，从盘柜元件库(H)中获取各个盘柜模型对应的符号化图例(H2)，并根据盘柜模型的方位，在二维结构图中相应方位绘制盘柜符号，生成二维布置图(L1)。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述编号标注生成(D2)，通过读取过程D1生成的二维布置图(L1)，计算每个盘柜符号的中心位置，并在中心位置绘制盘柜的编号标注(L2)。

8.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的电气盘柜自动出图方法，其特征在于所述盘柜名称表生成(D3)，过程用于统计盘柜设计模型(K)中各个盘柜模型的名称及编号，汇总并生成盘柜设计图(L)中的盘柜名称表(L3)。