基于GIS＋BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略研究

劉羨敏　范申

摘 要：為解決目前配網(wǎng)運行管理維護(hù)工作中存在的問題，對基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略進(jìn)行研究。研究過程主要以建立快速標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)模型為基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)數(shù)字化施工過程管控、工程質(zhì)量在線云驗收等功能。通過實驗，對基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略于傳統(tǒng)管理維護(hù)策略效率進(jìn)行比對，從而證明研究有效性。

關(guān)鍵詞：GIS;BIM;配網(wǎng);維護(hù);

中圖分類號：TP319? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0引言

在新時代電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的背景下，配網(wǎng)運行是服務(wù)社會民生連接千家萬戶，實現(xiàn)人民群眾追求美好生活的電力需求的“最后一公里”。但在配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)到運維管理的過程中，存在規(guī)劃設(shè)計階段現(xiàn)場察勘不到位，導(dǎo)致建設(shè)過程頻繁設(shè)計變更、施工管理階段現(xiàn)有管理模式不能滿足全過程精細(xì)化管理的需要、質(zhì)量驗收階段驗收方式不高效、配網(wǎng)工程點多面廣，參與各方協(xié)同難，需高效精準(zhǔn)的信息共享與服務(wù)等多種問題[1]。因此借助GIS和BIM技術(shù)，對現(xiàn)有配網(wǎng)運行管理維護(hù)工作進(jìn)行改進(jìn)。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是一門綜合性科學(xué)，而+BIM（Building Information Modeling）為建筑物的模型數(shù)字化表達(dá)形式，將這兩種技術(shù)相結(jié)合，搭建配網(wǎng)參與各方共享的智慧管理平臺，為配電 網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃、實施、運維參與各方提供了一個共享的數(shù)字資產(chǎn)管理解決方案和平臺服務(wù)[2]。有效地提升配網(wǎng)全生命周期建設(shè)和運營質(zhì)效，加速推進(jìn)國家配網(wǎng)建設(shè)。

1基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略

1.1快速標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)建模

在對基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略研究過程中，首先以電力行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，搭建配網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)物料BIM族庫系統(tǒng)（以下簡稱“族庫”），明確設(shè)備材料BIM構(gòu)件建模方法以及命名規(guī)則[3]。系統(tǒng)首先建立一個功能較為完善的快速標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)模型，根據(jù)用戶需求的不同，可以在維護(hù)系統(tǒng)中滿足配網(wǎng)運行內(nèi)部構(gòu)造的同時，直觀對配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行拆分詳細(xì)了解其內(nèi)部構(gòu)造，同時還可以針對外面信號與室內(nèi)信號設(shè)備之間的連線進(jìn)行管理。配網(wǎng)運行管理維護(hù)根據(jù)實際需求，對管理維護(hù)計劃進(jìn)行實行。配網(wǎng)運行管理維護(hù)對管理維護(hù)區(qū)域進(jìn)行檢測并記錄，并將已經(jīng)完成管理維護(hù)后的區(qū)域進(jìn)行記錄統(tǒng)計。將未完成的管理維護(hù)任務(wù)放置到臨時工作單中，對壞掉的設(shè)備及時進(jìn)行檢修，避免漏檢事件的發(fā)生。其快速標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)建模，如圖1所示：

1.2三維精準(zhǔn)化規(guī)劃設(shè)計

以快速標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)模型為基礎(chǔ)，實現(xiàn)三維精準(zhǔn)化規(guī)劃設(shè)計，主要通過傾斜攝影技術(shù)建立項目區(qū)域?qū)嵕澳Ｐ?，?dǎo)入GIS信息，進(jìn)行路徑規(guī)劃設(shè)計;在實景模型中利用已建成的族庫，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計[4]。對配網(wǎng)運行中的三維精準(zhǔn)化，不僅包括一般一樣的物體表面溝紋表現(xiàn)，同時也包括物體表面出現(xiàn)的高低不平的溝紋，以及平滑表面上的彩色圖形。為了實現(xiàn)三維精準(zhǔn)化規(guī)劃，可以將紋理按照一定方式映射到物體表面。其表面紋理可以通過搜索網(wǎng)絡(luò)元素與實地攝影獲取物體表面紋理數(shù)據(jù)。

1.3數(shù)字化施工過程管控

在實現(xiàn)三維精準(zhǔn)化規(guī)劃后，利用項目模型，開展三維模擬施工并分析實景情況，進(jìn)行安全、技術(shù)交底;三維進(jìn)度管理模塊可對施工計劃進(jìn)行模擬，并與現(xiàn)狀對照分析，對項目進(jìn)度滯后作出預(yù)警，并通過模型參數(shù)信息進(jìn)行5D成本核算[5]。在項目狀態(tài)分析、交底會議中提供高效溝通渠道。結(jié)合管理需求，對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并匯總?cè)缦嚓P(guān)數(shù)據(jù)庫，其主要部分為用戶數(shù)據(jù)庫與設(shè)備數(shù)據(jù)庫兩部分，如表1、2所示：

1.4工程質(zhì)量在線云驗收

配網(wǎng)運行管理維護(hù)除對其設(shè)備進(jìn)行管理外，管理中工程質(zhì)量在線云驗收也是較為重要的一部分。這一部分主要通過空間坐標(biāo)對應(yīng)，將竣工照片關(guān)聯(lián)至與現(xiàn)場坐標(biāo)位置相對應(yīng)的模型中，便于質(zhì)量驗收及竣工項目的展示。通過添加設(shè)備屬性信息，最終將一個具備工程建設(shè)過程資料及設(shè)備屬性信息的三維數(shù)字化模型移交生產(chǎn)運行。通過添加地表透明、空間顯隱、光照管理、距離測量以及天氣管理等功能，對相應(yīng)功能進(jìn)行控制，從而達(dá)到想要的顯示結(jié)果。根據(jù)工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，該模塊作為管理維護(hù)策略中最重要的一部分，一方面需要為管理維護(hù)提供數(shù)據(jù)，另一方面對統(tǒng)計查詢提供數(shù)據(jù)。

2實驗驗證

2.1實驗?zāi)康募耙?/p>

本次實驗分別基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略與傳統(tǒng)配網(wǎng)運行管理維護(hù)方法進(jìn)行對比。其中，將基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略作為實驗組，傳統(tǒng)配網(wǎng)運行管理維護(hù)方法作為對照組，分別對兩組管理維護(hù)方法的進(jìn)行對比，對兩組維護(hù)效率進(jìn)行對比。為保證實驗的公平性，在控制單一變量前提下，對兩組實驗數(shù)據(jù)設(shè)定相應(yīng)的條件。

2.2配網(wǎng)運行管理維護(hù)效率對比

在實驗過程中，通過對設(shè)置相同參數(shù)，對兩組配網(wǎng)運行管理維護(hù)效率進(jìn)行對比。在對控制指令相同的情況下，實驗組與對照組的維護(hù)效率，得到實驗結(jié)果對比，如圖2所示：

圖2配網(wǎng)運行管理維護(hù)效率對比

根據(jù)實驗結(jié)果可以得出，當(dāng)管理維護(hù)指令達(dá)到60時，對照組仍有著較高的管理維護(hù)效率。當(dāng)管理維護(hù)指令較小時，實驗組與對照組相比效率較高。而隨著管理維護(hù)指令的逐漸增加，受到客觀因素影響，對照組效率發(fā)生漏報現(xiàn)象，而實驗組受到影響較小。通過對配網(wǎng)運行管理維護(hù)效率對比可以看出，實驗組與對照組相比，其效率提高16.46%。

3結(jié)束語

針對目前配網(wǎng)運行管理維護(hù)工作中存在的問題，結(jié)合GIS與BIM技術(shù)，對基于GIS+BIM的配網(wǎng)運行管理維護(hù)策略進(jìn)行研究。利用傾斜攝影技術(shù)結(jié)合 GIS 生成具有空間信息的項目區(qū)域?qū)嵕澳Ｐ?，以電力行業(yè) BIM 技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，對方便人員快速簡易化參數(shù)建模，從而實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計、施工管控、質(zhì)量驗收、成本核算、運行維護(hù)等功能。

參考文獻(xiàn)

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