(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210655794.X (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 国网江苏省电力工程咨询有限公司 地址 210009 江苏省南京市 鼓楼区北京西 路22号 (72)发明人 陈勇　朱磊　杨永前　郭易木　 郑宇航　刘云飞　刘亮　黄涛　 林冬阳　 (74)专利代理 机构 南京瑞弘专利商标事务所 (普通合伙) 32249 专利代理师 陈建和 (51)Int.Cl. G06Q 10/10(2012.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06T 17/00(2006.01) G06T 3/00(2006.01) G06Q 50/08(2012.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种基于BIM技术的面向变电站工程施工计 划优化方法 (57)摘要 基于BIM技术的面向变电站工程施工计划优 化方法， 变电站建设项目工程施工计划设计时， 基于BIM技术创建WBS是把变电站建设项目工作 按阶段可交付成果分解成子部分， 运用BIM三维 模型， 并制定适应BIM平台的标识系统编码， 以满 足BIM技术实际使用时模型部件等检索需求； 变 电站建设项目的各专业模块标识系统编码结构 格式统一化； WBS层次能够编译为更适用计算机 识别的编码语 言； 制定统一的各专业编码格式和 编码识别方法， 尽可能实现编码ID化， 形成一套 统一的使用规则方便操作层 使用； 用三维激光扫 描技术收集扫描现有变电站工程； 运用WBS分解 项目活动， 用网络计划图和甘特图估算项目工 期， 利用算法优化项目进度。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 115018458 A 2022.09.06 CN 115018458 A 1.一种基于BIM技术的面向变电站工程施工计划优化方法， 其特征是， 变电站建设项目 工程施工计划设计时， 基于BIM技术创建WBS是把变电站建设项目工作按阶段可 交付成果分 解成子部分， 运用BIM三维模型， 并制定适应BIM平台的标识系统编码， 以满足BIM技术实际 使用时模型部件等检索需求； 变电站建设项目中电网工程应用数字化三 维模型标识系统算 法， 变电站建设项目的各专 业模块标识系统编码结构 格式统一化； WBS层次能够编译为更适 用计算机识别的编码语言； 制 定统一的各专业编码格式和编码识别方法， 尽可能实现编码 ID化， 形成一套统一的使用规则方便操作层使用； 三维模型的获取： 用三维激光扫描技术收集扫描现有变电站工程， 通过高速激光扫描 测量的方法， 大面积、 高分辨率地快速获取变电站工程中部件各个点的坐标、 反射率、 颜色 信息， 将实物的立体信息转换为计算机可处理的数字信号， 由这些大量、 密集的点信息快速 复建出1:1的三维模型， 为复建出被测目标变电站工程的三维模型； BIM系统可配置自动测 距内容获取变电站工程中部件之间的安全距离， 安全距离为3.5米， 并通过自动测距算法， 对三维模型中的变压器之间实现自动检测建立变电站建设项目中电网工程应用数字化三 维模型， BIM系统自带标识系统算法， 变电站建设项目的各专 业模块标识系统编 码结构格式 统一化； 实现编码ID化， 形成一套统一的使用规则方便操作层使用。 2.根据权利要求所述的基于BIM技术的面向变电站工程施工计划优化方法， 其特征是， BIM中心服务器分三层架构： 底端是存储层， 模型和施工数据都在此层存储； 中间层是数据 层， 记录模型和BIM数据的关联关系； 最上层是施工应用层， 可实现基于BIM的包含进度管 理、 安全管理、 质量管理在内的施工综合管理； 在三维模型集成方面， 优化三维模型集成方法， 增加三维模型与进度信息、 项目合同清 单与定额信息 之间的关联； 根据建模标准建立的土 建、 钢构、 机电等变电站各个专 业的三维 模型， 通过IFC标准、 GFC标准、 IGMS标准等格式导入到三维项目管理系统中进行集成； 将三 维模型与进度信息进行关联， 获取项目各部位的进度信息 。 基于数字孪生的三维设计多专业协同优化方法： 基于云端上传的工程资料与模型进行 关联， 实现工程资料 的分类管理与共享； 利用三维模型项目管理软件进行流水段划分的优 化方法将模型划分为多个可管 理的工作面， 并且将进度计划、 工程量、 资源等信息按照工作 面进行组织及管理， 提前规避工作面冲突及资源配置问题。 3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的面向变电站工程施工计划优化方法， 其特征 是， 设计层面的WBS在实际中的拆 分工作， 运用WBS分解项目活动， 用网络计划图和甘特图估 算项目工期， 建立进度优化模型， 利用算法优化项目进度。 4.根据权利要求3所述的基于BIM技术的面向变电站工程施工计划优化方法， 其特征 是， 协调项目实际拆 分需求， 提出三 维管理模式下可能出现与现有WBS 工作习惯发生冲突情 况的解决方案 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115018458 A 2一种基于BIM技术的面向变电站工 程施工计划优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种面向变电站工程基于BIM技术的应用研究， 基于BIM技术与传统概 念相结合， 实现施工进度计划编制的优化， 以及模拟方法。 背景技术 [0002]在电力工程项目的建设过程中， 有许多规模小、 专业化的参与者， 但设计、 施工和 运营过程基本相互隔绝， 缺少一种共同的交互平台， 信息无法整合和共享， 造成信息流失、 信息传递失误， 导致信息的无序流动， 阻碍工程建设。 同时， 我国电力系统的变电站规模越 来越大， 导致信息的无序流动， 阻碍工程建设。 变电站结构越来越复杂， 设备更加先进， 传统 的变电站施工管理及运维管理模式正面临巨大的挑战。 可视化的技术和设备。 以AR技术和 Holograph技术为例， 当图纸过于复杂时， 即使是施工企业的人看了模型调出来的样子， 也 不一定能准确跟工人描述出来。 如果现场配有移动设备， 再运用AR或者Holograph技术， 那 么施工效率其实是可以大大提高的。 当然 可视化技术不仅包含AR和Holograph， 但 不管怎么 用， 目的都应该 是提高施工现场的沟通效率。 [0003]对于变电站建设工程的难点和复杂性， 偶尔会出现施工情况考虑不周、 现场返工 浪费严重、 施工进度滞后等状况， 建筑信息模型技术应用于工程施工管理是解决以上问题 的手段之一； 另外由于技术操作始终位于二维界面上操作三维模型， 面对三维空间在二维 平面上的投影， 部件重叠覆盖， 严重妨碍部件的选择操作， 载波信号 实现简单、 方便， 但是抗 干扰能力不 足， 在长距离野外环境下， 有现实困难。 为了长距离、 弱信号， 因为对载波信号进 行了改进， 把弱信号通过增幅信号提高后， 再接收端进 行逆运算， 这样就可以提高真实信息 的弱化问题， 具体应用有建设管理、 施工组织、 档案移交等环节， 以及碰撞检测、 模拟施工、 节省成本、 节约工期、 对物料和设备资源动态管控等方面， 积极探索总 结经验， 提升工程质 量和综合效益。 最终选取 试点项目加以实施和验证。 [0004]BIM建筑信息模型技术已经是产业变革大势所趋， 国家电网公司应势提出 “数字电 网”建设总体要求， 已于2018年7月2日发布了 《国家电网有限公司关于全面应用输变电工程 三维设计及建设工程数据中心的意见》 (国家电网基建[2018]585号)。 目前， 国家电网公司 的三维设计技术标准体系已初步形成， 发布覆盖模型交互、 软件功能、 设计建模深度、 移交 要求等范围的系 列企标； 三 维评审工作已全面展开； 工程数据中心建设初见成果， 研发推出 电网工程数字化管理应用平台， 三维设计成果移交至平台的数据流渠道已打通。 国内电网 设计企业的数字化三 维设计能力相应得到较大提高， 初步具备全面推广电网行业三 维设计 的条件。 [0005]工程量计算作为造价管理预算编制的基础， 比起传统手工计算、 二维软件计算， BIM技术的自动算量功能可提升计算客观性与效率， 还可利用三维模型对规则或不规则构 建等进行准确计算， 也可实时完成三 维模型的实体减扣计算， 无论是效率、 准确率还是客观 性上都有保障。 BIM技术的应用改变了工程造价管理中工程量计算的繁琐复杂， 节约了人力 物力与时间资源等， 让造价工程师可更好的投入高价值工作中， 做 好风险评估与询价工程，说　明　书 1/7 页 3 CN 115018458 A 3