基於BIM三維信息技術的變電站運維巡視方法與流程
2023-10-08 10:13:54
本發明涉及一種基於bim三維信息技術的變電站運維巡視方法，屬於變電站運維巡視技術領域。
背景技術：
變電站實現無人值守可有效的節約人力資源，提升電網公司的技術裝備和管理水平，提升經濟效益。無人值守模式也要求設計單位積極推進運維巡視的無人化、可視化。現有的bim設計手段沒有將變電站的運維巡視管理和三維信息相結合，國內外僅有個別技術點的案例，沒有成體系的設計案例。
國內電力設計行業正在尋求變電站工程三維數位化設計和運維管理的解決方案，包括整體系統解決方案及相應的軟體工具，並且已經依據實際工程進行了相關的摸索，積累了一定的經驗教訓，同時也在工程中取得了一定的成果。但設計軟體本身還需完善優化，整體設計流程還待制定、一些基礎性的工作，包括數位化設計技術體系包含的內容、相關規程規範和數位化移交內容、深度、方式，輸變電工程全壽命周期管理需求接口標準急需制定。
技術實現要素：
本發明需要解決的技術問題是提供一種基於bim三維信息技術的變電站運維巡視方法，提高智能變電站運維管理水平，提升變電站的運維巡視質量和效率，符合深化標準化建設的要求，實現變電站全壽命周期管理。
為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：
一種基於bim三維信息技術的變電站運維巡視方法，包括如下步驟：
步驟a、利用bim設計軟體創立變電站的電氣設備、場地、架構、設備基礎的三維信息模型，並對每一個三維信息模型賦予設備屬性信息；
步驟b、將創建的三維信息模型進行全數據移交至接收單位，全數據移交包括三維信息模型的移交、三維信息模型的設備屬性信息的移交；
步驟c、將變電站的三維信息模型與變電站的監測設備、攝像設備、巡視設備實現數據交互，從而使變電站電氣設備的運行真實狀態與三維信息模型所呈現的虛擬狀態實現相互切換。
本發明技術方案的進一步改進在於：步驟a中的bim設計軟體是北京博超時代軟體有限公司的std-r平臺，設備屬性信息包括工程編碼、設備參數信息。
本發明技術方案的進一步改進在於：步驟b中全數據移交的步驟為：
步驟b1、制定移交策略；
步驟b2、確定移交需求；
步驟b3、建立移交計劃；
步驟b4、修改、完善移交計劃；
步驟b5、實施移交計劃。
本發明技術方案的進一步改進在於：步驟c中，變電站的三維信息模型與變電站的監測設備和攝像設備的數據交互是通過數據通信接口來實現的，變電站的三維信息模型與巡視設備的數據交互是通過基於slam的慣性導航系統來實現的。
本發明技術方案的進一步改進在於：巡視設備為巡視機器人。
由於採用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是：採用bim軟體完成變電站三維信息化施工圖設計，運行單位可根據信息模型數據完成對變電站的運行、維護、巡視，實現變電站運維巡視的可視化、無人化，從而提升變電站的運維巡視質量和效率，實現變電站全壽命周期管理。
將bim三維信息貫穿整個變電站設計、運維全過程，實現變電站全壽命周期管理；提高智能變電站運維管理水平，有效提升運維質量和效率；符合深化標準化建設要求；通過上述操作，可以實現：
1.變電站的三維信息模型與變電站現有監測設備、攝像設備、巡視機器人實現數據交互溝通。將監測設備各項運行參數實現交互，攝像頭的可視數據實現交互，巡視機器人的定位、監測數據、圖像等數據實現交互。
2.變電站設備的運行真實狀態與三維信息模型虛擬狀態實現相互切換功能。
3.三維信息模型與變電站在線監測設備實現數據交互，在平臺可視化展現電氣設備的運行狀態、動態數據及運行數據發展趨勢，並可查看各類電氣設備運行參數。
4.三維信息模型與變電站場內攝像設備實現數據交互，可根據運維管理需要，實時展現真實的場景。
5.三維信息模型與巡視機器人相結合，實現巡視機器人的控制、信息反饋功能，最終結合三維信息模型實現變電站的無人化運維巡視。
在三維信息模型構建的三維場景中觀看實時監控視頻、攝像視頻、巡視視頻，顯示溫度、故障、照明、開關、當前運行情況等狀態，根據展示需要，提供場景的快速切換功能，使用戶直觀地感受現場環境，不僅能夠飛躍式地提升用戶體驗，還可以直觀的監控現實場景，並可遠程操控設備，對緊急救援提供快速高效的操作方案。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明：
一種基於bim三維信息技術的變電站運維巡視方法，包括如下步驟：
步驟a、利用bim設計軟體創立變電站的電氣設備、場地、架構、設備基礎的三維信息模型，並對每一個三維信息模型賦予設備屬性信息；
步驟b、將創建的三維信息模型進行全數據移交至接收單位，全數據移交包括三維信息模型的移交、三維信息模型的設備屬性信息的移交；
步驟c、將變電站的三維信息模型與變電站的監測設備、攝像設備、巡視設備（如巡視機器人）實現數據交互，從而使變電站電氣設備的運行真實狀態與三維信息模型所呈現的虛擬狀態實現相互切換。
步驟a中的bim設計軟體是北京博超時代軟體有限公司的std-r平臺，設備屬性信息包括工程編碼、設備參數信息。
步驟b中全數據移交的步驟為：
步驟b1、制定移交策略：移交策略是整個工程信息策略的重要組成部分，它可以是某個企業明確的策略，也可只與某個工程相關、跨越企業範疇的策略，主要包括移交的全部目標、範圍、移交的原則、管理機制、移交方式。
步驟b2、確定移交需求：移交需求說明工程項目的各個階段將移交什麼信息，信息的屬性（如形式、品質等），這些需求取決於在電廠整個生命期中的業務需要，確認各階段的所有活動，涵蓋正常操作、非正常狀態、維護以及工程工作，對於每項活動所需要的信息都應該被確認（包括讀取和更新）。
步驟b3、建立移交計劃：移交計劃要有各方的職責、移交時間、介質要求和實施方法等，首先確定各方在信息的創建、信息安全、信息質量、信息格式、信息管理、運行系統的實施、移交與運行系統的接口等方面的職責；其次根據需求和箱門計劃安排，確定信息移交的時間點，並考慮移交前的準備工作；最後確定移交信息的介質形式，包括物質形式以及文件系統格式。
步驟b4、修改、完善移交計劃：根據變電站現場運行情況，對上一步驟建立的移交計劃進行驗證、修改、完善。
步驟b5、實施移交計劃：實施移交計劃包括對員工的培訓、移交工作的執行、對執行情況的檢查。對所有與產生和移交信息有關的員工都應接受培訓，以理解相關信息的目的和用途，掌握信息管理的方法，以及保證質量和安全等事宜。執行信息移交，利用所用系統創建和使用信息，相關介質的準備、讀、寫等，檢查執行情況，執行結果應接受檢查，以保證信息按照業主/運行方在範圍、內容、約束、編碼、時間和程序等需求進行移交。
步驟c中，變電站的三維信息模型與變電站的監測設備和攝像設備的數據交互是通過數據通信接口來實現的，變電站的三維信息模型與巡視設備的數據交互是通過基於slam(simultaneouslocalizationandmapping，即時定位與地圖構建，或並發建圖與定位)的慣性導航系統來實現的。
具體實施例如下：
石西500kv變電站採用std-r平臺數位化設計，以數據驅動模型，多專業協同設計建立了三維信息模型。具體設計流程為：
採用std-r軟體平臺進行數位化三維設計，在設計階段錄入工程編碼、設備參數信息等；創立的三維信息模型空間感強，細節表現到位，賦予的設備屬性信息數據完備，滿足設計及數據移交深度。
在完成三維信息模型布置設計後，向業主運行單位進行全數據移交，會形成專門的數據移交界面，並可最終形成鳥瞰圖等各種圖示。
然後將石西500kv變電站的三維信息模型與變電站的監測設備、攝像設備、巡視設備實現數據交互，從而使變電站電氣設備的運行真實狀態與三維信息模型所呈現的虛擬狀態實現相互切換。
bim三維信息技術的數位化設計技術是以數位化為根本，採用資料庫管理模式，在變電站設計過程中存儲了從變電站邏輯模型、變電站布置模型、設備參數到工程量等各類數據，可以直接用於採購、施工、運行維護、退役等，實現為工程全生命周期服務的目標。