一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法技术

本发明专利技术涉及一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，包括以下过程：步骤1、根据原始测量数据创建数字地形；步骤2、在数字地形上创建放坡路径；步骤3、创建多级边坡部件；步骤4、对创建多级边坡部件进行装配；步骤5、生成多级放坡模型。本发明专利技术基于Civil 3D离散测量高程数据生成的数字地形，并利用部件编辑器(SubAssembly Composer)创建包含放坡设计参数、挖填方判断的逻辑规则、放坡终止边界条件的多级边坡部件，快速生成多级边坡三维模型。应用此方法可根据设计需求自定义各级挖、填方边坡的坡比、坡高、马道宽度、马道高度等放坡设计参数，实现了多级边坡快速建模及模型参数化修改，设计过程简捷，设计成果准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法
本专利技术涉及变电站边坡设计领域，特别涉及一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法。
技术介绍
本专利技术涉及近年来，BIM技术广泛地应用于各工程领域，BIM具有可视化、设计协同、仿真模拟等优势。对于变电工程而言，BIM技术的应用同样也是信息化、数字化发展的必然趋势。在变电工程(换流站、变电站等)场地设计中，由于地形条件复杂多变，站区场地平整后通常会形成挖填交错的多级边坡，每处边坡的级数、坡高、坡比、放坡距离都不尽相同，如何准确实现多级边坡的三维设计是变电工程场地三维设计的最重要的环节。目前，基于BIM软件的边坡三维设计主要有两种方法：一种是设定了挖方、填方坡比的单级挖填放坡，即一坡到底，此方法能同时对挖方和填方区进行放坡，仅适用于地形高差较小、坡型简单的单级边坡，不能完成包含马道的一级以上复杂多级边坡三维设计；另一种方法能定义边坡坡比、高度、马道等放坡参数，将挖方和填方分别进行放坡，此方法能实现地形高差较大、坡型较复杂的放坡，但首先需要判断挖、填方区域，然后分别进行挖方和填方放坡，设计工作繁琐，工作量大，当设计条件改变时，边坡模型需重新创建。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于Civil3D及其图形编程工具—部件编辑器(SubAssemblyComposer)，准确而快速实现各种复杂地形条件下、任意坡型的多级边坡参数化建模的方法，为多级边坡三维设计提供了有效的解决方案，并提高了建模效率。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，包括以下过程：步骤1、根据原始测量数据创建数字地形；步骤2、在数字地形上创建放坡路径；步骤3、创建多级边坡部件；步骤4、对创建多级边坡部件进行装配；步骤5、生成多级放坡模型。进一步的，所述步骤1的具体过程包括：提取测量地形图中的原始测量数据，包括等高线、高程点；将原始测量数据导入Civil3D软件中，离散等高线和高程点，构建不规则三角网地形曲面，生成数字地形。进一步的，所述步骤2的具体过程包括：在生成的数字地形中绘制场地的放坡路径线，并将路径线转换为Civil3D的路线对象。进一步的，所述步骤3的具体过程包括：在Civil3D软件中的部件编辑器中进行多级边坡部件的创建，首先定义多级边坡的输入参数并赋值，以及定义放坡的目标参数；再进行挖方或填方的判断，然后设定放坡终止条件，最后定义第二级及以上放坡。进一步的，所述步骤3中，输入参数及赋值的包括单级挖方或填方坡高h1为6m、填方坡比st为1:1，挖方坡比sw为1:1.5、马道宽度wmd为2m、马道坡度sm为0；放坡的目标参数类型为曲面，命名为目标曲面。进一步的，所述步骤3中挖方或填方的判断过程为：在部件编辑器流程中添加点p1作为放坡起点，调用API函数DistanceToSurface(surfacetarget)进行判断，若p1.distancetosurface(目标曲面)>0，则表示p1到目标曲面的垂直距离大于0，此时表示为填方；反之表示挖方；在部件编辑器流程中创建一个判断序列，在序列中分别定义坡比变量sv、坡高变量hv、马道坡率变量smv，挖方和填方的每个变量取值不同，根据逻辑表达式IF(test,true_val,false_val)进行取值，坡比变量sv的取值为if(p1.distancetosurface(目标曲面)>0,0-st,0+sw)，坡高变量的取值为if(p1.distancetosurface(目标曲面)>0,0-h1,0+h1)，马道坡率变量smv的取值为if(p1.distancetosurface(目标曲面)>0,0-sm,0+sm)。进一步的，所述步骤3中设定放坡终止的条件的具体方法为：在部件编辑器流程中创建一个判断工具Decision，在地形曲面上添加辅助点ap1，在判断工具中添加表达式math.abs(p1.y-ap1.y)<h1ormath.abs(p1.y-ap1.y)＝h1，表示当放坡点p1与ap1的高差绝对值小于或等于单级坡高h1时，直接放坡到地形曲面后停止放坡，反之继续下一级放坡。进一步的，所述步骤3中定义第二级及以上边坡的方法为：当放坡点p1与ap1的高差绝对值大于单级坡高h1时需设马道和第二级放坡，添加嵌套工具，在嵌套工具中定义马道部件、挖填方判断序列和放坡终止条件的判断工具，若进行第二级放坡后还未达到放坡终止条件，则重复添加嵌套工具并在嵌套工具中定义马道部件、挖填方判断序列和放坡终止条件的判断工具直到最后一级边坡与地形曲面相交即完成放坡。进一步的，所述步骤4中多级边坡部件进行装配方法为：将步骤3中创建的多级边坡部件导入Civil3D的部件库，创建一个空的“装配”对象进行多级边坡部件的装配。进一步的，所述步骤5中生成多级放坡模型的方法为：在Civil3D中执行“道路”命令，在路线、纵断面、装配、目标曲面选项栏中依次选择创建好的放坡路径线、纵断线、多级放坡装配、地形曲面，生成多级边坡模型。与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本专利技术基于Civil3D离散测量高程数据生成的数字地形，并利用部件编辑器(SubAssemblyComposer)创建包含放坡设计参数、挖填方判断的逻辑规则、放坡终止边界条件的多级边坡部件，快速生成多级边坡三维模型。应用此方法可根据设计需求自定义各级挖、填方边坡的坡比、坡高、马道宽度、马道高度等放坡设计参数，实现了多级边坡快速建模及模型参数化修改，设计过程简捷，设计成果准确。附图说明图1是本专利技术的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法流程图。图2是本专利技术一实施例中的放坡路径示意图。图3是本专利技术一实施例中的定义输入参数界面示意图。图4是本专利技术一实施例中的定义目标参数界面示意图。图5是本专利技术一实施例中的设计判断挖方或填方界面示意图。图6是本专利技术一实施例中的设计判断放坡终止条件界面示意图。图7是本专利技术一实施例中的设计第二级边坡部件界面示意图。图8是本专利技术一实施例中的设计多级边坡部件界面示意图。图9是本专利技术一实施例中的多级边坡部件装配界面示意图。图10是本专利技术一实施例中的多级边坡模型示意图。图11是本专利技术一实施例中的场地放坡后的地形示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。为解决现有技术方法存在的不足，如图1，本专利技术提出了一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，包括以下过程：步骤1、根据原始测量数据创建数字地形；步骤2、在数字地形上创建放坡路径；步骤3、创建多级边坡部件；步骤4、对创建多级边坡部件进行装配；步骤5、生成多级放坡模型。具体实现步骤如下：(1)创建数字地形Civil3D中的数字地形通过“曲面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，包括以下过程：/n步骤1、根据原始测量数据创建数字地形；/n步骤2、在数字地形上创建放坡路径；/n步骤3、创建多级边坡部件；/n步骤4、对创建多级边坡部件进行装配；/n步骤5、生成多级放坡模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤1、根据原始测量数据创建数字地形；
步骤2、在数字地形上创建放坡路径；
步骤3、创建多级边坡部件；
步骤4、对创建多级边坡部件进行装配；
步骤5、生成多级放坡模型。


2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程包括：提取测量地形图中的原始测量数据，包括等高线、高程点；将原始测量数据导入Civil3D软件中，离散等高线和高程点，构建不规则三角网地形曲面，生成数字地形。


3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程包括：在生成的数字地形中绘制场地的放坡路径线，并将路径线转换为Civil3D的路线对象。


4.根据权利要求3所述的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程包括：在Civil3D软件中的部件编辑器中进行多级边坡部件的创建，首先定义单级边坡的输入参数并赋值，以及定义放坡的目标参数；再进行挖方或填方的判断，然后设定放坡终止条件，最后定义第二级及以上放坡。


5.根据权利要求4所述的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，所述步骤3中，输入参数及赋值的包括单级挖方或填方坡高h1为6m、填方坡比st为1:1，挖方坡比sw为1:1.5、马道宽度wmd为2m、马道坡度sm为0；放坡的目标参数类型为曲面，命名为目标曲面。


6.根据权利要求5所述的基于BIM技术的变电工程多级边坡建模方法，其特征在于，所述步骤3中挖方或填方的判断过程为：在部件编辑器流程中添加点p1作为放坡起点，调用API函数DistanceToSurface(surfacetarget)进行判断，若p1.distancetosurface(目标曲面)>0，则表示p1到目标曲面的垂直距离大于0，此时表示为填方；反之表示挖方；
在部件编辑器流程中创建一个判断序列，在序列中分别定义坡比变量sv、坡高变量hv、马道坡率变量smv；挖方和填方的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖鸣宇，李越茂，姚枫，冯小明，张映桢，梁明，胡晓，宋佩珂，朱占友，吴丹，廖梦雯，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51