电力工程智能化计量方式分析

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随着计算机技术的快速发展及建筑信息模型（BIM）技术在建设工程中的广泛应用，在电力基础设施工程项目中，工程量计算模式已处于向智能化计量过渡阶段。目前市面上已有电力工程专业计量软件，但是这种软件是以二维图纸为基础，建立工程的三维计量模型以实现工程量自动计算，二次建模将导致工作量的重复，这与BIM的全寿命周期信息传递与共享理念相悖。Revit作为一款应用最广泛的BIM设计软件，能创建符合设计要求的参数化模型。同时，BSL作为在电力行业最常用的算量软件，能实现电力基础设施三维算量，且拥有与Revit模型的导入接口。BSL计量软件中BIM技术的应用可实现设计阶段的BIM模型向工程计量阶段的传递，避免二次翻模。因此，运用BIM的信息流技术将工程计量信息导入Revit模型中，进一步创建电力基础设施计量样板，同时利用BSL软件与Revit软件的接口，提出模型工程计量信息到BSL软件的映射方法，从而实现电力基础设施“Revit+BSL”的智能化算量。

电力基础设施项目计量数据信息流

图元是Revit模型的基本单元，包括模型图元、视图图元和注释符号图元。模型图元中的信息根据性质的不同可分为基本数据（几何数据、物理数据、功能数据等）和扩展数据（技术数据、经济数据及管理数据等）。BSL软件中内置工程计量所需的定额和清单计价规则信息。若要实现Revit设计模型与BSL计量模型的自动转换和内部信息流通，需从外部嵌入Revit到BSL参数化映射规则信息。按照电力基础设施项目计量数据信息流，设计电力工程智能化计量系统，包括信息输入、信息提取、信息映射和信息应用四大模块。BSL模型构建系统是依据中间数据，结合相关的规则及数据合法性要求，建立正确完整的BSL模型。信息应用模块主要实现工程量计算、工程量分类汇总、计算报表生成等功能。该模块基于信息映射模块的BSL三维模型数据，根据信息提取模块的一系列业务规则库进行计算。四大模块中信息应用模块、信息提取模块和信息输入模块的BSL软件计量规则已在Revit和BSL软件中已实现，因此，计量信息的分析和Revit2017-BSL2015模型数据共享插件的设计是实现电力工程智能化计量的关键。

电力基础设施项目计量信息

信息导入BIM模型是利用BIM技术进行信息化管理的基础。在工程计量方面，可以针对不同构件计量的信息需求，在设计阶段为BIM模型添加相关的基础数据，通过一定的映射规则自动生成计量模型从而实现智能化算量。针对每个计量模块和不同构件，依据电力建设工程定额和清单工程量计算规则详细分析各类图元所需信息，因此，实现电力工程智能化算量的第一步是完善设计Revit模型中所需的计量信息。输变电工程计量信息需求。将BSL电力工程计量功能分为图形抽筋、土建算量、装饰装修算量和钢结构算量四大模块。根据电力工程定额和清单规则，计量信息可大致分为几何特征类、功能作用类、材料种类及要求类、施工工艺和施工方式五大类，建筑构件实体分解的要求基本由这五类概括。电力计量样板设计分析。在Revit软件中，样板文件包含系统设置的项目初始参数，其中有项目默认的度量单位、层高信息、楼层数量的设置信息、显示设置、线型设置等，一个合适的样板可以减少后期设计过程中的设置和调整工作，提高项目建模的效率。为便于工程师在设计阶段准确地输入项目计量所需信息，定制了一套电力工程计量样板，运用于电力工程智能化计量中。在实操中，工程师用BIM软件处理各构件钢筋之间的搭接问题和钢筋节点设置存在一定难度，使得BIM软件计算的钢筋工程量出现偏差。因此，采用直接在BIM模型中输入钢筋信息的方法来解决BIM软件钢筋计量的问题。图形抽筋算量模块包括10大类构件：柱、基础、梁、墙、门窗洞、板、其它、楼梯、设备基础、电缆沟。所需的计量参数信息主要包括几何参数（尺寸，位置）、构件类型、钢筋布置和材质信息（钢筋等级，直径）等内容。由于钢筋信息存在不同的格式，为提高建模效率，根据16G101平法规则预先将所有钢筋格式嵌入样板中。对于装饰装修，土建和钢结构算量模块，参照钢筋模块的样板设计方式，按照每个模块所需的属性计量参数将信息导入到Revit中。同时，为方便设计工程师快速选择需要的材质类型，创建了电力工程算量的材质库。

Revit2017-BSL2015模型数据共享插件开发

Revit设计软件与博微BSL软件间的数据共享插件，作为BSL2015软件的子模块，具有Revit模型的导入、模型转换和算量输出三大功能模块，每一功能模块下包括若干个子功能。工程量计算模块在BSL软件中已经实现，数据共享插件的核心在于开发Revit模型信息的提取和所提取信息到BSL算量软件的映射两大功能。Revit模型信息提取。提取Revit模型信息目的是为了获得适用于BSL软件的计量信息。一是Revit模型的层次信息提取。为实现Revit三维模型和BSL算量模型的转换，需将Revit初步的结构化数据转化为BSL模型数据，完成工程信息、楼层信息、轴网信息和构件模板/构件实例信息4个关键层信息的转换。二是Revit模型的构件信息提取。以模型构件为对象，为实现构件的信息转换，使用RevitSDK提取构件图元信息和参数信息，用于分析构件的具体属性、辅助分析并抽象出几何原型数据。Revit模型数据映射规则。完成Revit模型中数据提取后，采用关键字识别法将数据信息映射到BSL软件中。一是构件名称映射规则。为准确地向BSL软件映射构件类型，设计了Revit软件到BSL软件中构件名称映射规则表，Revit软件中构件将按照“尺寸-名称及编号-BSL构件类型”的规则命名。二是构件几何信息映射规则。Revit模型中构件几何信息是电力工程计量所需的基本信息之一，包括构件的长度、宽度、高度、厚度等，与构件名称类型映射方式一致，通过识别Revit中几何属性中的关键字实现。BSL算量模型构建。BSL算量模型构建是依据Revit模型提取的数据，结合相关的规则及数据合法性要求，建立完整、正确的BSL模型。然而，提取的数据文件仅提供了部分信息，要执行算量软件的必要数据生成流程图才能生成算量工程数据文件。插件的开发。Revit2017-BSL2015模型数据共享插件的两大功能模块采用不同的开发工具和开发语言：Revit模型信息提取模块基于Revit2017的二次开发要求，在.NETFramework4.5.2开发环境下，采用VS2015工具和C#开发语言；构建模块则采用VS2013开发工具，选用C++开发语言负责。在Revit模型转换模块，使用RevitSDK读取Revit工程文件数据，并经过提取、转换生成算量软件支持的工程数据文件。在BSL模型构件模块，将生成的工程数据文件导入BSL软件，利用算量软件的业务和建模技术，生成算量软件的全信息工程数据，执行算量软件的工程量计算业务。

基于BIM的某输变电工程智能化计量案例

选取的某变电站工程案例为2层框架结构，建筑总高8.1米，建筑面积为1120平方米。在AutodeskRevit2017软件中，利用输变电工程样板快速创建三维模型，通过最新开发的插件首先映射构件名称，再映射构件几何信息和构件标高信息，最后提取构件其他计量参数信息，在BSL2015软件中自动建立三维算量模型，并完成工程量汇总计算。该变电站工程使用BSL软件针对Revit软件开发的映射插件进行计量信息的导入，该工程在AutodeskRevit和BSL中统计的各构件的名称和数量为基础，进行模型转换率分析。通过分析可以判断在最新的映射插件下可以将模型100%转换，即采用BIM技术进行三维算量可以完全避免造价工程师的二次建模。

作者：张旺 张华 石梁 吴含滋 单位：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院