電力工程智能化計量方式分析

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隨著計算機技術的快速發(fā)展及建筑信息模型（BIM）技術在建設工程中的廣泛應用，在電力基礎設施工程項目中，工程量計算模式已處于向智能化計量過渡階段。目前市面上已有電力工程專業(yè)計量軟件，但是這種軟件是以二維圖紙為基礎，建立工程的三維計量模型以實現工程量自動計算，二次建模將導致工作量的重復，這與BIM的全壽命周期信息傳遞與共享理念相悖。Revit作為一款應用最廣泛的BIM設計軟件，能創(chuàng)建符合設計要求的參數化模型。同時，BSL作為在電力行業(yè)最常用的算量軟件，能實現電力基礎設施三維算量，且擁有與Revit模型的導入接口。BSL計量軟件中BIM技術的應用可實現設計階段的BIM模型向工程計量階段的傳遞，避免二次翻模。因此，運用BIM的信息流技術將工程計量信息導入Revit模型中，進一步創(chuàng)建電力基礎設施計量樣板，同時利用BSL軟件與Revit軟件的接口，提出模型工程計量信息到BSL軟件的映射方法，從而實現電力基礎設施“Revit+BSL”的智能化算量。

電力基礎設施項目計量數據信息流

圖元是Revit模型的基本單元，包括模型圖元、視圖圖元和注釋符號圖元。模型圖元中的信息根據性質的不同可分為基本數據（幾何數據、物理數據、功能數據等）和擴展數據（技術數據、經濟數據及管理數據等）。BSL軟件中內置工程計量所需的定額和清單計價規(guī)則信息。若要實現Revit設計模型與BSL計量模型的自動轉換和內部信息流通，需從外部嵌入Revit到BSL參數化映射規(guī)則信息。按照電力基礎設施項目計量數據信息流，設計電力工程智能化計量系統(tǒng)，包括信息輸入、信息提取、信息映射和信息應用四大模塊。BSL模型構建系統(tǒng)是依據中間數據，結合相關的規(guī)則及數據合法性要求，建立正確完整的BSL模型。信息應用模塊主要實現工程量計算、工程量分類匯總、計算報表生成等功能。該模塊基于信息映射模塊的BSL三維模型數據，根據信息提取模塊的一系列業(yè)務規(guī)則庫進行計算。四大模塊中信息應用模塊、信息提取模塊和信息輸入模塊的BSL軟件計量規(guī)則已在Revit和BSL軟件中已實現，因此，計量信息的分析和Revit2017-BSL2015模型數據共享插件的設計是實現電力工程智能化計量的關鍵。

電力基礎設施項目計量信息

信息導入BIM模型是利用BIM技術進行信息化管理的基礎。在工程計量方面，可以針對不同構件計量的信息需求，在設計階段為BIM模型添加相關的基礎數據，通過一定的映射規(guī)則自動生成計量模型從而實現智能化算量。針對每個計量模塊和不同構件，依據電力建設工程定額和清單工程量計算規(guī)則詳細分析各類圖元所需信息，因此，實現電力工程智能化算量的第一步是完善設計Revit模型中所需的計量信息。輸變電工程計量信息需求。將BSL電力工程計量功能分為圖形抽筋、土建算量、裝飾裝修算量和鋼結構算量四大模塊。根據電力工程定額和清單規(guī)則，計量信息可大致分為幾何特征類、功能作用類、材料種類及要求類、施工工藝和施工方式五大類，建筑構件實體分解的要求基本由這五類概括。電力計量樣板設計分析。在Revit軟件中，樣板文件包含系統(tǒng)設置的項目初始參數，其中有項目默認的度量單位、層高信息、樓層數量的設置信息、顯示設置、線型設置等，一個合適的樣板可以減少后期設計過程中的設置和調整工作，提高項目建模的效率。為便于工程師在設計階段準確地輸入項目計量所需信息，定制了一套電力工程計量樣板，運用于電力工程智能化計量中。在實操中，工程師用BIM軟件處理各構件鋼筋之間的搭接問題和鋼筋節(jié)點設置存在一定難度，使得BIM軟件計算的鋼筋工程量出現偏差。因此，采用直接在BIM模型中輸入鋼筋信息的方法來解決BIM軟件鋼筋計量的問題。圖形抽筋算量模塊包括10大類構件：柱、基礎、梁、墻、門窗洞、板、其它、樓梯、設備基礎、電纜溝。所需的計量參數信息主要包括幾何參數（尺寸，位置）、構件類型、鋼筋布置和材質信息（鋼筋等級，直徑）等內容。由于鋼筋信息存在不同的格式，為提高建模效率，根據16G101平法規(guī)則預先將所有鋼筋格式嵌入樣板中。對于裝飾裝修，土建和鋼結構算量模塊，參照鋼筋模塊的樣板設計方式，按照每個模塊所需的屬性計量參數將信息導入到Revit中。同時，為方便設計工程師快速選擇需要的材質類型，創(chuàng)建了電力工程算量的材質庫。

Revit2017-BSL2015模型數據共享插件開發(fā)

Revit設計軟件與博微BSL軟件間的數據共享插件，作為BSL2015軟件的子模塊，具有Revit模型的導入、模型轉換和算量輸出三大功能模塊，每一功能模塊下包括若干個子功能。工程量計算模塊在BSL軟件中已經實現，數據共享插件的核心在于開發(fā)Revit模型信息的提取和所提取信息到BSL算量軟件的映射兩大功能。Revit模型信息提取。提取Revit模型信息目的是為了獲得適用于BSL軟件的計量信息。一是Revit模型的層次信息提取。為實現Revit三維模型和BSL算量模型的轉換，需將Revit初步的結構化數據轉化為BSL模型數據，完成工程信息、樓層信息、軸網信息和構件模板/構件實例信息4個關鍵層信息的轉換。二是Revit模型的構件信息提取。以模型構件為對象，為實現構件的信息轉換，使用RevitSDK提取構件圖元信息和參數信息，用于分析構件的具體屬性、輔助分析并抽象出幾何原型數據。Revit模型數據映射規(guī)則。完成Revit模型中數據提取后，采用關鍵字識別法將數據信息映射到BSL軟件中。一是構件名稱映射規(guī)則。為準確地向BSL軟件映射構件類型，設計了Revit軟件到BSL軟件中構件名稱映射規(guī)則表，Revit軟件中構件將按照“尺寸-名稱及編號-BSL構件類型”的規(guī)則命名。二是構件幾何信息映射規(guī)則。Revit模型中構件幾何信息是電力工程計量所需的基本信息之一，包括構件的長度、寬度、高度、厚度等，與構件名稱類型映射方式一致，通過識別Revit中幾何屬性中的關鍵字實現。BSL算量模型構建。BSL算量模型構建是依據Revit模型提取的數據，結合相關的規(guī)則及數據合法性要求，建立完整、正確的BSL模型。然而，提取的數據文件僅提供了部分信息，要執(zhí)行算量軟件的必要數據生成流程圖才能生成算量工程數據文件。插件的開發(fā)。Revit2017-BSL2015模型數據共享插件的兩大功能模塊采用不同的開發(fā)工具和開發(fā)語言：Revit模型信息提取模塊基于Revit2017的二次開發(fā)要求，在.NETFramework4.5.2開發(fā)環(huán)境下，采用VS2015工具和C#開發(fā)語言；構建模塊則采用VS2013開發(fā)工具，選用C++開發(fā)語言負責。在Revit模型轉換模塊，使用RevitSDK讀取Revit工程文件數據，并經過提取、轉換生成算量軟件支持的工程數據文件。在BSL模型構件模塊，將生成的工程數據文件導入BSL軟件，利用算量軟件的業(yè)務和建模技術，生成算量軟件的全信息工程數據，執(zhí)行算量軟件的工程量計算業(yè)務。

基于BIM的某輸變電工程智能化計量案例

選取的某變電站工程案例為2層框架結構，建筑總高8.1米，建筑面積為1120平方米。在AutodeskRevit2017軟件中，利用輸變電工程樣板快速創(chuàng)建三維模型，通過最新開發(fā)的插件首先映射構件名稱，再映射構件幾何信息和構件標高信息，最后提取構件其他計量參數信息，在BSL2015軟件中自動建立三維算量模型，并完成工程量匯總計算。該變電站工程使用BSL軟件針對Revit軟件開發(fā)的映射插件進行計量信息的導入，該工程在AutodeskRevit和BSL中統(tǒng)計的各構件的名稱和數量為基礎，進行模型轉換率分析。通過分析可以判斷在最新的映射插件下可以將模型100%轉換，即采用BIM技術進行三維算量可以完全避免造價工程師的二次建模。

作者：張旺 張華 石梁 吳含滋 單位：國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院