一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法技术

本发明专利技术提供了一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，创建适用于变电工程前期阶段的标准BIM模型库，并将轻量化处理后的BIM模型与GIS数据融合，在三维场景中完成可视化的变电工程站址总体规划方案模拟和变电工程站址规划区域真实场景的展示。本发明专利技术针对变电工程多源异构的BIM和GIS数据，进行了空间坐标统一、数据轻量化、数据交互、数据无损融合等技术处理，在三维场景下直观、准确、高效地展示变电工程站址总体规划设计方案，实现了“一个场景、多个方案”的同步展示，为BIM技术在变电工程前期规划与决策阶段的应用提出了全新的解决方案，推动变电工程全生命周期三维数字化建造。推动变电工程全生命周期三维数字化建造。推动变电工程全生命周期三维数字化建造。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法


[0001]本专利技术涉及输变电工程领域，特别涉及一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法。

技术介绍

[0002]三维数字化技术已大量应用于输变电工程领域初步设计、施工图设计等工程设计环节，但在预可行性研究、可行性研究等工程前期策划与决策阶段应用较少。变电工程站址具有建设规模大、地形条件复杂、涉及专业多、影响输电线路路径等建设难点，在工程前期规划阶段，站址总体方案规划对工程建设尤为重要，在二维平面地形图上绘制总体规划图难以直观反映站址原貌、地势及高程、场地挖填平衡、进出线路径、进站道路引接、站内设施布置、拟建工程与周边环境相对位置等工程决策要素。此外，常规设计模式下以二维图纸、文字报告的形式表达设计意图，往往导致在方案汇报或审查过程中，业主方、评审方不能完全领会设计意图、沟通效率低、反复修改方案的情况，影响工程进度。

技术实现思路

[0003]鉴于不同工程领域涉及的设计对象、规划要点、BIM软件存在较大的差异性，本专利技术提供了一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，模拟出三维可视化的站址总体规划设计方案和站址区域真实场景，直观、准确表达设计意图，辅助工程前期阶段的站址方案比选与优化，有利于提高方案决策效率，缩短工程进度。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，创建适用于变电工程前期阶段的标准BIM模型库，并将轻量化处理后的BIM模型与GIS数据融合，在三维场景中完成可视化的变电工程站址总体规划方案模拟和变电工程站址规划区域真实场景的展示。
[0005]进一步的，包括以下具体步骤：
[0006]步骤1、将GIS数据划分为地形高程数据、矢量数据、卫星影像数据三类，并分别处理生成对应的数据文件，确保各类GIS数据为统一坐标系；
[0007]步骤2、创建输变电工程中通用BIM模型，并对模型进行轻量化处理，将轻量化处理后的所有模型合并后输出模型文件；
[0008]步骤3、在infraworks软件中导入GIS数据的数据文件，形成站址原始三维场景，再导入模型文件，在三维场景中进行空间定位，完成三维场景与BIM模型的融合；
[0009]步骤4、在三维场景中进行进站道路布置、进出线布置完成变电工程站址总体规划。
[0010]进一步的，所述步骤1中，地形高程数据处理过程为：
[0011]步骤1.1.1、通过测绘获取站址范围内二维测量地形图，在Civil3D软件中利用地形图中高程数据生成原始地形曲面；
[0012]步骤1.1.2、基于原始地形曲面，创建站址区域场平及放坡曲面；
[0013]步骤1.1.3、将原始地形曲面和场平放坡曲面均输出为.LandXML格式，用于曲面图形的数据交互。
[0014]进一步的，所述步骤1中，矢量数据处理过程为：
[0015]步骤1.2.1、将地形图中原始地物矢量图形，按地物类别分别创建为必和边界的集合要素；并采用CreateParcelFromObjects命令将闭合边界的几何要素批量创建为“地块”对象，通过ExportToSDF命令将不同类型的地块分别输出为空间数据格式.SDF；
[0016]步骤1.2.2、使用CreateAlignmentEntities命令将拟定的进站道路路径线转换成“路线”固定图元，通过IMXExport命令将路线图元输出为.IMX格式；
[0017]步骤1.2.3、获取电子地图文件中的矢量数据为特殊的保护区或敏感区域，将其分别输出为.SHP文件格式。
[0018]进一步的，所述步骤1中，卫星影像数据处理过程为：卫星影像数据可通过互联网地图下载工具获取，将卫星影像的经纬度(B，L，H)坐标系应转换为与平面地形图相同的高斯平面直角坐标系(X，Y，Z)，数据文件格式为.tif。
[0019]进一步的，所述步骤2的子步骤为：
[0020]步骤2.1、结合输变电工程中通用方案，基于统一基准点分别创建电气和土建通用模型库；
[0021]步骤2.2、对模型库中所有通用模型进行轻量化处理；
[0022]步骤2.3、将轻量化后的电气BIM模型输出为.dgn格式、轻量化后的土建BIM模型输出为.IFC，并导入Bentley Microstation软件中，通过“合并到主文件”命令将所有BIM模型合并并输出为.dgn格式。
[0023]进一步的，所述步骤2中，轻量化处理包括：减小隐蔽工程模型范围，重点表现外部构造，删减对模型影响较小的几何元素和属性信息，简化细部结构。
[0024]进一步的，所述步骤3的具体步骤为：
[0025]步骤3.1、在Infraworks软件中，通过数据源工具下的LandXML命令、SDF命令、SHP命令、Raster命令分别导入地形和场地曲面、地物矢量、电子地图矢量、卫星影像数据文件，形成站址原始三维场景；
[0026]步骤3.2、在Infraworks软件中导入合并的所有BIM模型，并从地形图中获取全站BIM模型基准点所在空间位置的(X，Y，Z)坐标值，在Infraworks的数据源配置中输入坐标值、方位角度值、模型单位比例，完成模型的空间定位。
[0027]进一步的，所述步骤3.2中，在导入BIM模型时，采用数据源工具下的DGN 3D Model命令完成全站BIM模型一次性导入。
[0028]进一步的，所述步骤4的具体步骤为：
[0029]步骤4.1、在Infraworks软件中导入.IMX格式的道路路径，设计道路纵断面线、横断面，进行道路部件布置；
[0030]步骤4.2、基于站区布置、站外塔位坐标、外部约束条件，进行进出线的路径规划；
[0031]步骤4.3、完成站址规划后，在同一三维场景中展示多个站址方案的比选。
[0032]与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本专利技术针对变电工程多源异构的BIM和GIS数据，进行了空间坐标统一、数据轻量化、数据交互、数据无损融合等技术处理，在三维场景下直观、准确、高效地展示变电工程站址总体规划设计方案，实现了“一个场
景、多个方案”的同步展示，为BIM技术在变电工程前期规划与决策阶段的应用提出了全新的解决方案，推动变电工程全生命周期三维数字化建造。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提出的基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法流程图。
[0034]图2为本专利技术一实施例中原始地形三角网曲面示意图。
[0035]图3为本专利技术一实施例中场地及边坡曲面示意图。
[0036]图4为本专利技术一实施例中通用电气BIM模型示意图。
[0037]图5为本专利技术一实施例中通用土建BIM模型示意图。
[0038]图6为本专利技术一实施例中电容器塔模型简化前后对比示意图。
[0039]图7为本专利技术一实施例中场平后站址三维场地示意图。
[0040]图8为本专利技术一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，其特征在于，创建适用于变电工程前期阶段的标准BIM模型库，并将轻量化处理后的BIM模型与GIS数据融合，在三维场景中完成可视化的变电工程站址总体规划方案模拟和变电工程站址规划区域真实场景的展示。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1、将GIS数据划分为地形高程数据、矢量数据、卫星影像数据三类，并分别处理生成对应的数据文件，统一各类GIS数据的坐标系；步骤2、创建输变电工程中通用BIM模型，并对模型进行轻量化处理，将轻量化处理后的所有模型合并后输出模型文件；步骤3、在infraworks软件中导入GIS数据的数据文件，形成站址原始三维场景，再导入模型文件，在三维场景中进行空间定位，完成三维场景与BIM模型的融合；步骤4、在三维场景中进行进站道路布置、进出线布置完成变电工程站址总体规划。3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，其特征在于，所述步骤1中，地形高程数据处理过程为：步骤1.1.1、通过测绘获取站址范围内二维测量地形图，在Civil3D软件中利用地形图中高程数据生成原始地形曲面；步骤1.1.2、基于原始地形曲面，创建站址区域场平及放坡曲面；步骤1.1.3、将原始地形曲面和场平放坡曲面均输出为.LandXML格式，用于曲面图形的数据交互。4.根据权利要求2或3所述的基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法，其特征在于，所述步骤1中，矢量数据处理过程为：步骤1.2.1、将地形图中原始地物矢量图形，按地物类别分别创建为必和边界的集合要素；并采用CreateParcelFromObjects命令将闭合边界的几何要素批量创建为“地块”对象，通过ExportToSDF命令将不同类型的地块分别输出为空间数据格式.SDF；步骤1.2.2、使用CreateAlignmentEntities命令将拟定的进站道路路径线转换成“路线”固定图元，通过IMXExport命令将路线图元输出为.IMX格式；步骤1.2.3、获取电子地图文件中的矢量数据为特殊的保护区或敏感区域，将其分别输出为.SHP文件格式。5.根据权利要求2所述的基于BIM技术的变电工程站址总体规划方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖鸣宇，宋佩珂，吴丹，杨凌霜，李雨帆，余波，吴怡敏，杨关，史学涛，黄清海，黄友成，羊鹏，杨帆，胡坤鹏，郑云，
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：