一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法技术

本发明专利技术提供一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，包括如下步骤：步骤一，获取变电站GIM三维设计模型；步骤二，在三维模型渲染引擎中建立变电站场地模型；步骤三，根据初始施工计划，将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中；步骤四，通过施工预演，真实模拟每一个施工工序并呈现每一个施工工序后的三维场景；步骤五，人工审核每一个施工工序后获得的三维场景图并对施工计划进行优化，形成最终施工计划和可视化的施工方案；步骤六，现场施工人员按照最终施工计划和可视化的施工方案进行现场施工。本发明专利技术通过施工预演，减少了施工过程的问题返工，以及风险预控措施的规避失误，减少了施工过程的安全事故发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法
本申请涉及变电站施工
，尤其涉及一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法。
技术介绍
目前现有技术中针对变电站建设采用的方法是通过获取变电站的场地信息，根据场地信息建立多个场地模型，经过对场地模型的比选后确定变电站选址，根据最优场地模型建立变电站BIM模型，完成变电站施工设计，将BIM模型在施工现场进行核验后完善BIM模型，获取施工进度信息，并根据施工进度信息制定施工计划后进行施工。由于变电站施工管理是复杂的系统工程，从变电站三维模型到最终施工完成，其施工模拟需要体现出真实性，才能使施工管理的成本降低
技术实现思路
本专利技术的目的是通过数字化设计模型向施工模型转换，为现场施工提供便利，减少施工管理的成本问题。本专利技术一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，包括如下步骤：步骤一，获取变电站GIM三维设计模型；步骤二，在三维模型渲染引擎(unity3d)中建立变电站场地模型；步骤三，根据初始施工计划，将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中；步骤四，通过施工预演，真实模拟每一个施工工序并呈现每一个施工工序后的三维场景；步骤五，人工审核每一个施工工序后获得的三维场景图并对施工计划进行优化，形成最终施工计划和可视化的施工方案；步骤六，现场施工人员按照最终施工计划和可视化的施工方案进行现场施工。所述将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中，是从三维设计平台中读取GIM模型的顶点和材质信息，三维设计平台根据模型的顶点和材质信息将模型的层级信息和三维结构进行对应后再加载到三维模型渲染引擎中。所述读取的顶点信息是Float类型的参数，三维设计平台将其转换为三维向量既顶点坐标后由模型渲染引擎进行读取。三维模型渲染引擎加载三维设计模型后对模型的位置、尺寸大小及设置角度进行控制。在三维模型渲染引擎中对三维设计模型进行控制的方式是采用OSG矩阵变换，变换公式为：V'＝M*V其中，V是变换前的节点坐标，M是变换矩阵，V'是变换后的节点坐标，三者均为世界坐标系下的表示；所述变换矩阵M为几何变换矩阵，包括平移(translation)和/或旋转(rotation)和/或缩放(scaling)。所述变换矩阵M为合并矩阵，既通过矩阵相乘得到合并的矩阵，如下公式：C＝Mn*Mn-1*…*M2*M1C指组合之后产生的新矩阵，M1到Mn表示要组合在一起的每一个矩阵，矩阵的计算方式为从右到左。三维模型加载到变电站场地模型时根据不同功能区域进行三维模型加载。所述施工预演方法：根据实际施工进度分解施工工序形成网络计划，根据计划时间将与网络计划中工序关联的三维模型按照时间进行展示加载。网络计划可以展示施工方案中工序工序规划的项目工程的层级结构以及工序对象的先后关系。在进行施工预演前，获取每个工序的任务名称及工序所含的风险控制措施，遍历设定工序下所有模型，包围盒的算法，获取多模型的中心点，将该中心点作为设定工序风险控制措施显示位置，进行施工预演时，将设定工序的风险措施在中心点进行渲染，对风险措施进行三维可视化展示。本专利技术通过将三维模型设计成果在三维模型渲染引擎中转换为施工模型，方便后续的施工预演。通过施工预演，既减少了施工过程的问题返工，规避施工过程常见问题，提高效率，节省时间，又能通过施工预演的风险预控措施规避失误，减少了施工过程的安全事故发生。附图说明图1为本专利技术的基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法的流程图；图2是本专利技术中将三维设计模型加载到三维模型渲染引擎的流程图；图3是本专利技术的施工预演方法的流程图；图4是二叉树遍历方式示意图；图5是是本专利技术的计算机设备结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。如图1所示，本专利技术一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，包括如下步骤：步骤S101，获取变电站GIM三维设计模型；步骤S102，在三维模型渲染引擎(unity3d)中建立变电站场地模型；步骤S103，根据初始施工计划，将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中；步骤S104，通过施工预演，真实模拟每一个施工工序并呈现每一个施工工序后的三维场景；步骤S105，人工审核每一个施工工序后获得的三维场景图并对施工计划进行优化，形成最终施工计划和可视化的施工方案；步骤S106，现场施工人员按照最终施工计划和可视化的施工方案进行现场施工。三维模型设计平台导出GIM(UDF模型)经过转换解析处理得到ive碎片文件和模型本身的结构以及属性数据。Unity3d通过接口对渲染三维设计模型，通过http接口方式获取Java服务端的模型本身的结构以及属性数据。如图2所示，将三维设计模型加载到三维模型渲染引擎中的方法如下：是从三维设计平台中读取GIM模型的顶点和材质信息，将顶点信息转换为三维向量，然后通过矩阵转换对模型进行控制，最终加载到三维模型渲染引擎中。三维设计平台根据模型的顶点和材质信息将模型的层级信息和三维结构进行对应后再加载到三维模型渲染引擎中。读取的顶点信息是Float类型的参数，三维设计平台将其转换为三维向量既顶点坐标后由模型渲染引擎进行读取。下述代码可以实现顶点信息的转换，其中face是读取出的顶点信息，vec是转换后的信息。Vector3[]v3s＝newVector3[face.Count/3]；for(inti＝0；i<face.Count；i＝i+3){Vector3vec＝newfloat3(face[i],face[i+2],face[i+1])；v3s[i/3]＝vec；}三维模型渲染引擎需对模型的位置，缩放，旋转进行控制，所以要对矩阵信息进行转换。OSG矩阵变换使用如下公式：V'＝M*V其中，V是变换前的节点坐标，M是变换矩阵，V'是变换后的节点坐标，三者均为世界坐标系下的表示。在三维图形实现中，可以用几何变换来达到表示一个对象相对于另一个对象的位置，旋转和安排对象的大小的目的。最常用的变换包括：平移(translation)，旋转(rotation)和缩放(scaling)。可以将这些变换合并起来，组成一个矩阵，同时进行几种变换。矩阵以行列号的形式来描述。下面的变化将一个点(x,y,z)平移到另一个点(x',y',z')：...

【技术保护点】
1.一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，获取变电站GIM三维设计模型；/n步骤二，在三维模型渲染引擎中建立变电站场地模型；/n步骤三，根据初始施工计划，将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中；/n步骤四，通过施工预演，真实模拟每一个施工工序并呈现每一个施工工序后的三维场景；/n步骤五，人工审核每一个施工工序后获得的三维场景图并对施工计划进行优化，形成最终施工计划和可视化的施工方案；/n步骤六，现场施工人员按照最终施工计划和可视化的施工方案进行现场施工。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，获取变电站GIM三维设计模型；
步骤二，在三维模型渲染引擎中建立变电站场地模型；
步骤三，根据初始施工计划，将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中；
步骤四，通过施工预演，真实模拟每一个施工工序并呈现每一个施工工序后的三维场景；
步骤五，人工审核每一个施工工序后获得的三维场景图并对施工计划进行优化，形成最终施工计划和可视化的施工方案；
步骤六，现场施工人员按照最终施工计划和可视化的施工方案进行现场施工。


2.根据权利要求1所述的基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，其特征在于，所述将GIM三维设计模型加载到变电站场地模型中，是从三维设计平台中读取GIM模型的顶点和材质信息，三维设计平台根据模型的顶点和材质信息将模型的层级信息和三维结构进行对应后再加载到三维模型渲染引擎中。


3.根据权利要求2所述的基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，其特征在于，所述读取的顶点信息是Float类型的参数，三维设计平台将其转换为三维向量既顶点坐标后由模型渲染引擎进行读取。


4.根据权利要求3所述的基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法，其特征在于，三维模型渲染引擎加载三维设计模型后对模型的位置、尺寸大小及设置角度进行控制。


5.根据权利要求4所述的基于变电站的数字化设计模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚臣，吴东洵，任春光，史卓鹏，罗炜，孔祥敏，刘继武，王凯凯，智生龙，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司经济技术研究院，国网山西电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14