變電站設(shè)備三維信息模型標準研究

變電站設(shè)備三維信息模型標準研究與應(yīng)用申報單位：江蘇省電力公司

江蘇省電力設(shè)計院項目負責人：安增軍2015年1月13日匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排1.1、項目背景近年來電力行業(yè)變電工程的三維設(shè)計技術(shù)已經(jīng)進入快速發(fā)展時期，為有效推進數(shù)字化三維設(shè)計手段的工程應(yīng)用，提高設(shè)計效率和質(zhì)量，必須堅持標準化、模塊化、數(shù)字化的應(yīng)用思路，以設(shè)計內(nèi)容為中心，統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構(gòu)與信息模型。其中，標準設(shè)計模塊與基礎(chǔ)模型庫建設(shè)是開展變電三維設(shè)計的基礎(chǔ)工作。因此，有必要針對變電工程三維設(shè)計特點及要求，開展標準數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作。一、立項目的及意義相同專業(yè)使用不同廠商軟件產(chǎn)生的模型格式不同。

這些軟件廠商的軟件產(chǎn)品，并不是采用相同的信息模型格式，不僅幾何模型格式不同，工程信息的存儲方式也各不相同。設(shè)備制造商提供的模型與設(shè)計院三維設(shè)計模型的格式不同。由于模型格式不同，不同專業(yè)之間要進行協(xié)同設(shè)計，就必須做模型的轉(zhuǎn)換，即每個不同格式的軟件模塊之間要對應(yīng)的做轉(zhuǎn)換接口，隨著軟件版本的不斷升級，過多的接口，會給維護工作帶來巨大的壓力。一、立項目的及意義一、立項目的及意義1.2、現(xiàn)有問題分析信息模型格式封閉造成信息安全隱患每個軟件廠商都有一套自身的存儲規(guī)則、標準和解釋模型信息的方法，這些規(guī)則和標準，并非完全公開，脫離軟件廠商的軟件平臺，第三方無法通過其它手段讀取及解釋模型信息，造成模型無法使用。給模型信息的安全帶來巨大的隱患。

現(xiàn)有國際標準不能滿足高電壓等級變電站三維應(yīng)用需求

IFC等現(xiàn)有的國際標準對典型電氣設(shè)施的描述深度，及適用范圍，并沒有達到

ISO/IEC標準中對電氣設(shè)施的描述深度及范圍，因此，不能用于變電站三維信息模型標準及信息丟失。一、立項目的及意義一、立項目的及意義1.2、現(xiàn)有問題分析制定一套能夠覆蓋變電站三維設(shè)計范圍、滿足國網(wǎng)數(shù)字化三維設(shè)計需求、不完全依賴于某一特定軟件廠商格式、滿足變電站設(shè)計顆粒度要求的變電站三維信息模型存儲規(guī)范，以提升標準化設(shè)計水平，進而提升江蘇省電力公司的標準化設(shè)計水平和市場競爭能力。一、立項目的及意義一、立項目的及意義1.3、研究目的

通過對三維信息模型存儲標準及存儲方法的研究，制定出符合變電工程應(yīng)用需求的三維標準圖庫存儲規(guī)范，不同軟件廠商可以按照統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范提供標準三維模型，減少由于信息轉(zhuǎn)換造成的效率低下及信息丟失，促進變電站三維協(xié)同設(shè)計的開展，提高三維協(xié)同設(shè)計的效率，減輕信息重復(fù)創(chuàng)建、重復(fù)輸入產(chǎn)生的工作量及信息錯誤，提高三維設(shè)計的質(zhì)量。確性的把握。

通過制定開放的三維信息模型存儲標準，使變電三維信息模型擺脫對某個特定軟件廠商的嚴重依賴，以提高信息的安全性和可用性。一、立項目的及意義1.3、研究意義匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排二、國內(nèi)外研究綜述在國外，BuildingSMART（智能建筑）組織對建筑信息的交付及交換標準做了長期的研究，并制定出了IFC數(shù)據(jù)交換標準。但缺少對高電壓等級的規(guī)范，不能用于變電站信息模型標準。總之，由于變電三維應(yīng)用起步較晚，目前沒有專門針對變電三維應(yīng)用的模型存儲及交換標準，由于成果輸出的不一致性，給變電工程三維應(yīng)用造成了很大的風險，有必要加強在這個領(lǐng)域的技術(shù)研究。形成變電站三維信息模型的標準。在國內(nèi)外變電工程領(lǐng)域，主要使用的三維設(shè)計軟件有Bentley的Substation；Autodesk的Revit、博超的STD，以及Tekla的X-steel。成果格式相對復(fù)雜，雖然可以通過Bentley的信息模型格式i-model進行存儲及集成，但依賴Bentley的圖形平臺。匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排變電站三維模型存儲規(guī)范研究對變電工程數(shù)據(jù)定義描述的研究對變電工程數(shù)據(jù)實例化描述的研究文件在Windows操作系統(tǒng)中存儲方式的研究技術(shù)難點：應(yīng)用軟件模塊多，圖形格式復(fù)雜，存在大量的協(xié)調(diào)工作某些設(shè)備三維模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)化表達難度大三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排四、預(yù)期目標及成果形式通過對變電站三維信息化模型的幾何屬性進行研究，確定通用的幾何屬性描述方法，形成《變電站三維信息模型存儲規(guī)范》，并在實際變電站項目中進行應(yīng)用。用于規(guī)范化變電站三維設(shè)備模型，提高模型數(shù)據(jù)的通用性和重復(fù)利用能力，進而提升設(shè)計和管理水平。通過對變電站設(shè)備工程屬性的研究，形成《變電站三維信息模型工程屬性規(guī)范》，在實際項目設(shè)計階段標準化變電站三維信息模型的工程屬性，為后續(xù)的施工及運維提供標準化的數(shù)據(jù)。預(yù)期目標預(yù)期目標四、預(yù)期目標及成果形式成果一成果二成果三形成《變電站三維信息化模型建模需求調(diào)研報告》形成《變電站三維信息模型存儲規(guī)范》結(jié)合220千伏變電站工程完成試點應(yīng)用形成《變電站三維模型研究報告》成果四形成《變電站三維模型存儲規(guī)范研究報告》應(yīng)用前景：

通過制定變電站設(shè)備三維信息模型的標準，能夠使變電站設(shè)計軟件商、設(shè)備廠商所使用的變電站設(shè)備模型標準化，提高變電站項目設(shè)計、施工及運維階段中各相關(guān)單位的數(shù)據(jù)交互能力和數(shù)據(jù)的再利用能力。經(jīng)濟效益分析：

江蘇省電力公司可以統(tǒng)一對變電站設(shè)計所用的三維信息模型進行管理及維護，繼而提升變電站模型和數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用水平，為日常的運維、擴建等業(yè)務(wù)提供增值服務(wù)?？赡苄枰a充一些數(shù)字來說明效益。

四、預(yù)期目標及成果形式應(yīng)用前景及經(jīng)濟效益匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排本項目由江蘇省電力公司牽頭創(chuàng)建項目組織機構(gòu)，落實成員。江蘇經(jīng)研院、中國電科院、江蘇省電力設(shè)計院、BENTLEY軟件公司按照分工負責相應(yīng)工作。在項目執(zhí)行期間，定期召開例會匯報研究進度，交流相關(guān)經(jīng)驗，必要時采取集中工作的方式，以便快速解決問題，保證項目按計劃開展。本項目將組建專門的課題組進行科研攻關(guān)，主要成員均為經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員，其中主要的研究人員均為高級工程師，具有豐富的理論和實踐經(jīng)驗。五、項目組織實施匯報提綱4一、立項目的及意義1235二、國內(nèi)外研究綜述三、研究內(nèi)容和技術(shù)難點四、預(yù)期目標及成果形式五、項目組織實施6六、項目進度安排資料搜集和調(diào)研分析：對江蘇省電力設(shè)計院、省公司下屬的江蘇經(jīng)研院、南京供電公司、鎮(zhèn)江供電公司等15家設(shè)計單位的使用需求進行調(diào)研分析，并結(jié)合國家電網(wǎng)變電站通用設(shè)計的相關(guān)要求，形成《變電站三維信息化模型需求報告》。關(guān)鍵技術(shù)研究：借鑒IFC等國際標準的方法，研究變電站三維模型的存儲標準；