CN112634436A - 一种电力系统bim模型的设备轻量化展示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：包括三维构建模块、三维模型导入模块、调用模块、展示模块、交互模块及中央处理模块。本发明能够实现电力系统中BIM设备模型的建立、导入并展示，当展示之后还可通过交互模块进行交互。本发明大大提升了评审工作管理效率，便对三维设计成果数据的深度分析和综合应用，满足国家电网各级电力公司三维设计成果评审的业务需求，有效挖掘工程数据的应用价值。本发明利用三维建模、数字化设计等先进技术，科学有效的解决输变电工程三维评审中存在的问题和不足，提高生产效率、节约工程造价和成本，增加信息化设计评审管理的能力，提升设计评审管理的规范化、标准化、精益化水平。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统BIM模型展示领域，具体涉及一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统。
背景技术
开展三维评审一是可以提高设计评审业务工作的管理效率。目前针对电网工程项目三维设计的审查是依靠设计人员现场演示，人工评审来进行的。由于无法打开设计单位的三维设计成果，会导致无法对三维设计进行评审把关，影响评审工作管理效率。
二是可以提升输变电工程数字化评审业务标准化水平。对于三维设计成果的标准化审核，本系统具有满足现阶段三维设计成果评审的标准化业务方功能，以适应三维设计技术的发展和评审业务的需求。
三是可以加强三维设计技术成果深化应用。通过开展三维设计成果评审，对三维设计成果严格把关，后期运用三维设计、模型展现等技术和工具，实现对三维设计成果数据的深度分析和综合应用，满足国家电网各级电力公司三维设计成果评审的业务需求，有效挖掘工程数据的应用价值。
综上所述：现有技术中急需一套基于三维设计的输变电工程三维展示及评审系统，利用三维建模、数字化设计等先进技术，科学有效的解决输变电工程三维评审中存在的问题和不足，提高生产效率、节约工程造价和成本，增加信息化设计评审管理的能力，提升设计评审管理的规范化、标准化、精益化水平。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，解决了输变电工程展示效果不佳，不利于展示的技术问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：包括
三维构建模块：包扩图元数据库及建模交互模块，图元数据库包含电力系统中必要的设备图元模型，其中设备图元模型可参数化，建模交互模块用于将自建的电力模型与调用的设备图元数据库装配成待展示的BIM设备模型；
三维模型导入模块：用于将三维构建模块中建立的BIM设备模型导入中央处理模块；
调用模块：根据展示需要，对中央处理模块中存储的BIM设备模型进行选择并发送至展示模块；
展示模块：接收调用模块的三维模型数据，并将其转化成可视的形态；
交互模块：包含交互输入装置，用户根据交互输入装置选取BIM设备模型的任意一个或多个设备图元，并自动展示所选中的设备图元的属性信息；
中央处理模块：包含中央数据库，接收三维模型导入模块导入的数据，并对接收的BIM设备模型进行分析，若不符合展示要求则发出报警并不向展示模块、调用模块发送，而是将BIM设备模型发送至三维构建模块并向用户发出报错信息；若符合展示要求，则根据调用模块、交互模块的指令向其发送待展示的BIM设备模型。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：设备图元模型包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：建模交互模块是Microstation、revit、solidworks、proe、UG中的任意一种或多种组合。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：三维构建模块还包括模型自检模块，当三维构建模块接收到中央处理模块发送的错误模型时，将模型的报错点进行标注。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：BIM设备模型通过3dtile格式导入至中央处理模块。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：展示模块、交互模块均包括模型孤立、隐藏、移动、旋转、着色、分解以及重点模型的选中标记、动态模拟功能。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：还包括智能评分模块，智能评分模块包含若干个评分端口，评分端口包括各评分选项，评分选项包括数据格式、坐标系统、度量单位、建模要求、层级划分、配色原则、属性定义，当评分完成之后自动将评分结果发送至中央处理模块，中央处理模块根据评分端口发送的数据进行分析并通过展示模块将评分结果展示。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：交互模块还包括标记窗口及查找输入口。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：当通过交互模块选中目标图元时，展示模块自动显示目标图元的属性信息，属性信息包括图元名称、几何尺寸、坐标信息。
作为本发明的一种优选方案，前述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统：图元数据库中的设备图元模型被调用时，自动出现图元比例输入窗口、图元角度输入窗口、图元位置输入窗口及颜色配置输入窗口。
本发明所达到的有益效果：
相对于现有技术，本发明能够实现电力系统中BIM设备模型的建立、导入并展示，当展示之后还可通过交互模块进行交互。本发明大大提升了评审工作管理效率，便对三维设计成果数据的深度分析和综合应用，满足国家电网各级电力公司三维设计成果评审的业务需求，有效挖掘工程数据的应用价值。
本发明利用三维建模、数字化设计等先进技术，科学有效的解决输变电工程三维评审中存在的问题和不足，提高生产效率、节约工程造价和成本，增加信息化设计评审管理的能力，提升设计评审管理的规范化、标准化、精益化水平。
附图说明
图1是本发明整体系统框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示：本实施例公开了一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，包括
三维构建模块：包扩图元数据库及建模交互模块，图元数据库包含电力系统中必要的设备图元模型，例如发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置，这些设备都是常用的一次、二次电力设备，共同组成了电力系统模型的数据库，并且这些设备图元模型可参数化编辑。也就是说在调用这些图元模型时，自动出现图元比例输入窗口、图元角度输入窗口、图元位置输入窗口及颜色配置输入窗口，用户直接即可对这些图元信息进行输入，例如输入图元比例为3，那么图元自动变成标准大小的3倍。其中图元位置可采用直接拖动或直接坐标输入的方式对其位置进行调整。
除上述基本图元外，电力系统中还有一部分的模型是需要根据实际情况进行绘制及搭建的，这里就需要使用一些三维软件进行绘制。因此本实施例的建模交互模块是Microstation、revit、solidworks、proe、UG中的任意一种或多种组合。
待自建的模型与调用的模型均完成搭建之后，建模交互模块用于将自建的电力模型与调用的图元数据库装配成待展示的BIM设备模型。
三维模型导入模块：用于将三维构建模块中建立的BIM设备模型导入中央处理模块，BIM设备模型在三维模型导入模块中需要进行格式上的转化，以便能够匹配中央处理模块。为了实现这一目的，本实施例BIM设备模型通过3dtile格式导入至中央处理模块。3dtile是在glTF的基础上，加入了分层LOD的结构后得到的产品，专门为大量地理3D数据流式传输和海量渲染而设计的一种格式。
调用模块：根据展示需要，对中央处理模块中存储的BIM设备模型进行选择并发送至展示模块；所谓展示的需要是指用户预先设定的展示内容及展示顺序。
展示模块：接收调用模块的三维模型数据，并将其转化成可视的形态；展示模块包括显示器、音频设备等硬件设备。
其中展示模块、交互模块均包括模型孤立、隐藏、移动、旋转、着色、分解功能，重点模型的选中标记及动态模拟功能。
在展示的过程中，还需要和模型进行交互，因此本实施例还包括交互模块：交互模块包含交互输入装置，例如鼠标、键盘、触摸屏等硬件设施。在展示过程中，当用户根据交互输入装置选取BIM设备模型的任意一个图元或多个设备图元时，被选中的设备图元自动选中目标图元时，自动展示所选中的设备图元的属性信息；其中属性信息包括图元名称、几何尺寸、坐标信息，也可在系统中对属性信息的自动显示进行关闭。
交互模块还包括标记窗口及查找输入口。
除此之外，本发明的交互模块还可通过三维模型专业结构数据分析技术，可实现生成电气层级树，设备及其子部件属性查看，设备清册报表输出等功能，极大方便了在三维轻量化页面中查看设备信息。项目层级功能列出项目层级树状栏，点开层级，选中所需图元，点击右键，可对项目中的图元进行选中、隔离、隐藏、显示和属性查看等功能，精确定位至项目内每一个图元。
交互模块还可进行输电线路电气间隙、空间距离校验，系统带有电气功能校验，包含：对地距离、交叉跨越距离、杆塔使用条件、绝缘子串强度、摇摆角、风偏校核等电气校验功能。
例如，通过三维模型专业结构数据分析技术，系统自动读取项目中避雷针参数，并提供滚球法、折线法防雷计算，可自动生成三维保护范围预览，并对范围外设备、构筑物进行高亮显示，如展示的防雷范围不正确，还可以在界面上进行标记。
中央处理模块：包含中央数据库，接收三维模型导入模块导入的数据，并对接收的BIM设备模型进行分析，若不符合展示要求则发出报警并不向展示模块、调用模块发送，而是将BIM设备模型发送至三维构建模块；若符合展示要求，则根据调用模块、交互模块的指令向其发送待展示的BIM设备模型。所谓的不符合展示要求是指模型之间存在干涉及模型重叠、丢失，并且这种干涉、模型重叠是超过一定尺寸的，具体干涉尺寸的阈值可进行设定，这也是为了提高建模的效率，在不影响展示的情况下，应尽量避免干涉。
三维构建模块还包括修复提示模块，当三维构建模块接收到中央处理模块发送的错误模型时，将模型的报错点进行标注，例如标红。
本实施例用于展示时，最好还具备智能评分模块，智能评分模块包含若干个评分端口，评分端口可采用例如通过无线网连接的平板电脑、手机终端等。这些评分端口用于参展者对所展示的内容进行评价，以便提出合理化建议进行改进。评分模块内设有三维设计评分表，三维设计评分表是根据《国网基建部关于开展输变电工程三维设计评价工作的通知》基建技术{2020}25号文的内容将具体评分项分解梳理，把其中的评分细则录入系统内，通过三维模型按照国网设计标准的数据格式、坐标系统、度量单位、建模要求、层级划分、配色原则和属性定义是否符合规范以及编码是否包括标识系统编码、物料编码等进行自动检查，根据每一项的权重给出智能评分的得分结果，并详细的列出每一项的评分扣分原因。
当评分完成之后自动将评分结果发送至中央处理模块，中央处理模块根据评分端口发送的数据进行分析并通过展示模块将评分结果展示。
相对于现有技术，本实施例能够实现电力系统中BIM设备模型的建立、导入并展示，当展示之后还可通过交互模块进行交互。本发明大大提升了评审工作管理效率，便对三维设计成果数据的深度分析和综合应用，满足国家电网各级电力公司三维设计成果评审的业务需求，有效挖掘工程数据的应用价值。
本发明利用三维建模、数字化设计等先进技术，科学有效的解决输变电工程三维评审中存在的问题和不足，提高生产效率、节约工程造价和成本，增加信息化设计评审管理的能力，提升设计评审管理的规范化、标准化、精益化水平。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：包括
三维构建模块：包扩图元数据库及建模交互模块，所述图元数据库包含电力系统中必要的设备图元模型，其中设备图元模型可参数化，所述建模交互模块用于将自建的电力模型与调用的设备图元数据库装配成待展示的BIM设备模型；
三维模型导入模块：用于将三维构建模块中建立的BIM设备模型导入中央处理模块；
调用模块：根据展示需要，对中央处理模块中存储的BIM设备模型进行选择并发送至展示模块；
展示模块：接收调用模块的三维模型数据，并将其转化成可视的形态；
交互模块：包含交互输入装置，用户根据交互输入装置选取BIM设备模型的任意一个或多个设备图元，并自动展示所选中的设备图元的属性信息；
中央处理模块：包含中央数据库，接收三维模型导入模块导入的数据，并对接收的BIM设备模型进行分析，若不符合展示要求则发出报警并不向展示模块、调用模块发送，而是将BIM设备模型发送至三维构建模块并向用户发出报错信息；若符合展示要求，则根据调用模块、交互模块的指令向其发送待展示的BIM设备模型。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：所述设备图元模型包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置。
3.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：所述建模交互模块是Microstation、revit、solidworks、proe、UG中的任意一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：所述三维构建模块还包括模型自检模块，当三维构建模块接收到中央处理模块发送的错误模型时，将模型的报错点进行标注。
5.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：BIM设备模型通过3dtile格式导入至中央处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：所述展示模块、交互模块均包括模型孤立、隐藏、移动、旋转、着色、分解以及重点模型的选中标记、动态模拟功能。
7.根据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：还包括智能评分模块，所述智能评分模块包含若干个评分端口，评分端口包括各评分选项，评分选项包括数据格式、坐标系统、度量单位、建模要求、层级划分、配色原则、属性定义，当评分完成之后自动将评分结果发送至中央处理模块，中央处理模块根据评分端口发送的数据进行分析并通过展示模块将评分结果展示。
8.根据权利要求6所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：所述交互模块还包括标记窗口及查找输入口。
9.根据权利要求6所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：当通过交互模块选中目标图元时，展示模块自动显示目标图元的属性信息，所述属性信息包括图元名称、几何尺寸、坐标信息。
10.据权利要求1所述的一种电力系统BIM模型的设备轻量化展示系统，其特征在于：图元数据库中的设备图元模型被调用时，自动出现图元比例输入窗口、图元角度输入窗口、图元位置输入窗口及颜色配置输入窗口。
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