一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法、用电布置系统

摘要

本申请公开了一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法、用电布置系统。方法包括对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型；对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型；对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联；根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数；对所述目标施工现场中的总用电量计算值以及变压器功率计算值进行复核计算；根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标施工现场的施工用电需求。

说明书

技术领域

本申请涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法、用电布置系统。

背景技术

BIM的全称Building Information Modeling，是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实建筑信息，它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等特点。

同时，在有计算机建立的一个三维数据模型基础上，可以得到建筑的几何信息，建筑构件的设计信息，包括材料的耐火等级、材料的传热系数，构件的造价、采购信息等，同时还可得到建筑构件的关系信息。

在相关技术中，常规的施工现场临时用电布置及总负荷计算时，一般为技术人员手动计算施工现场临时配电系统负荷，计算过程较为繁琐，且极为不便。所以采用手动计算的方式也容易因技术人员的疏忽导致计算失误，给临时用电布置造成后期隐患，从而影响工程进度。如若计算后发现变压器容量不满足施工现场临时用电需求，修改原设计方案后则需要技术人员针对新方案重新计算，反而会极大地增加了工作负荷。

针对相关技术中施工现场临时用电总负荷计算方法过程较为繁琐且不方便的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法、用电布置系统，以解决施工现场临时用电总负荷计算方法过程较为繁琐且不方便的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法。

根据本申请的基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法包括：对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型；对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型；对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联；根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数；对所述目标施工现场中的总用电量计算值以及变压器功率计算值进行复核计算；根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标施工现场的施工用电需求。

进一步地，根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标现场施工现场的用电需求之后，还包括：在所述变压器的容量不能够满足所述目标施工现场的施工用电需求的情况下，采取预设措施对构件布置进行调整，直至所述变压器的容量能够满足所述目标施工现场的施工用电需求满足。

进一步地，所述对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联，包括：对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统并将所述用电设备关联至开关箱、将所述开关箱关联至分配电箱以及将分配电箱关联至总配电箱或者配电柜，并将所述总配电箱或配电柜关联至变压器。。

进一步地，所述根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数包括：根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息中的设备名称和/或型号和预设计算参数。

进一步地，对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型包括：基于BIM技术对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型，其中，所述用电设备模型包括：用电设备预设的相关计算参数、负荷分类；对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型包括：基于BIM技术对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型，其中，所述配电装置模型包括：配电装置预设的相关计算参数。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统。

根据本申请的基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统包括：临时用电建模模块，用于基于BIM技术对施工现场临时用电设备和配电装置进行建模，并赋予相应计算参数；临时用电信息获取模块，用于基于所建立的BIM模型获取模型基本信息和相关计算参数；临时用电平面布置模块与所述临时用电建模模块和临时用电信息获取模块连接，用于对所述临时用电建模模块已建模的用电设备和配电装置进行布置，并关联电力系统；将变压器功率复核模块与所述临时用电建模模块、所述临时用电信息获取模块和所述临时用电平面布置模块连接，用于对经过所述临时用电平面布置的用电设备和配电装置所构成的临时用电系统的施工现场用电高峰时的总负荷和变压器容量的计算。

进一步地，所述电力系统包括：多个用电设备，每个所述用电设备与开关箱连接，每个所述开关箱通过分配电箱与总配电箱或配电柜连接，每个所述总配电箱或配电柜与所述变压器连接。

进一步地，所述临时用电平面布置模块还用于在所述变压器的容量不能够满足所述目标施工现场的施工用电需求的情况下，采取预设措施对构件布置进行调整，直至所述变压器的容量能够满足所述目标施工现场的施工用电需求满足。

进一步地，所述采取预设措施对构件布置进行调整包括：增设发电机和/或减少用电设备。

进一步地，所述临时用电建模模块，和所述临时用电信息获取模块，用于同类型的用电设备模型和配电装置模型，并且基于当前用电设备模型和/或配电装置模型重新赋予相应的参数，获得新的用电设备模型和/或配电装置模型。

在本申请实施例中一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法、用电布置系统，采用对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型和对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型的方式，通过对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联；根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数；对所述目标施工现场中的总用电量计算值以及变压器功率计算值进行复核计算，达到了根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标施工现场的施工用电需求的目的，从而实现了施工现场临时用电总负荷准确计算的技术效果，进而解决了施工现场临时用电总负荷计算方法过程较为繁琐且不方便的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的电力系统拓扑结构示意图；

图2是根据本申请实施例的基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法流程示意图；

图3是根据本申请实施例的基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统结构示意图；

图4是根据本申请优选实施例的基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在电力系统或者类似的系统中执行。以运行在计算机设备上为例，图1是本申请实施例的一种基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法的硬件拓扑结构示意图。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1所示，在电力系统中包括了用电设备、开关箱、分配电箱、总配电箱或配电柜、变压器等。

如图2所示，该方法包括如下的步骤S201至步骤S206：

步骤S201，对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型；

步骤S202，对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型；

步骤S203，对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联；

步骤S204，根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数；

步骤S205，对所述目标施工现场中的总用电量计算值以及变压器功率计算值进行复核计算；

步骤S206，根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标施工现场的施工用电需求。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

采用对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型和对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型的方式，通过对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联；根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数；对所述目标施工现场中的总用电量计算值以及变压器功率计算值进行复核计算，达到了根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标施工现场的施工用电需求的目的，从而实现了施工现场临时用电总负荷准确计算的技术效果，进而解决了施工现场临时用电总负荷计算方法过程较为繁琐且不方便的技术问题。

在上述步骤S201中基于BIM技术对施工现场各类临时用电设备进行建模。

在上述步骤S202中基于BIM技术对施工现场各类配电装置进行建模。

在上述步骤S203中基于BIM技术对已经建立模型的用电设备和配电装置进行布置，创建电力系统并关联用电设备和配电装置。

在上述步骤S204中通过明细表获取用电设备和配电装置的基本信息和计算参数。

在上述步骤S205中通过定义明细表内的参数计算关系，实现施工现场总用电量的计算和变压器功率的复核计算。

在上述步骤S206中对比变压器容量与施工现场用电高峰时的总负荷，确认变压器容量是否能满足现场施工需求。

根据本申请实施例，可选地，根据所述变压器的容量与所述目标施工现场的用电高峰时的总负荷，确认所述变压器的容量是否能满足所述目标现场施工现场的用电需求之后，还包括：在所述变压器的容量不能够满足所述目标施工现场的施工用电需求的情况下，采取预设措施对构件布置进行调整，直至所述变压器的容量能够满足所述目标施工现场的施工用电需求满足。

具体实施时，若变压器容量能满足现场施工需求，则此流程结束。若不能满足，则采取措施方案并调整构件布置，则重复部署和核算的步骤。

根据本申请实施例，可选地，所述对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统将所述用电设备和所述配电装置进行关联，包括：对已经建立模型的所述用电设备和所述配电装置进行布置，生成电力系统并将所述用电设备关联至开关箱、将所述开关箱关联至分配电箱以及将分配电箱关联至总配电箱或者配电柜，并将所述总配电箱或配电柜关联至变压器。。

具体实施时，对于所述已经建立模型的用电设备和配电装置按照预设方式进行部署，生成电力系统并将所述电力系统中的所述用电设备关联至开关箱、将所述开关箱关联至分配电箱以及将分配电箱关联至总配电箱或者配电柜，并将所述总配电箱或配电柜关联至变压器。。

根据本申请实施例，可选地，所述根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息和预设计算参数包括：根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息中的设备名称和/或型号和预设计算参数。

具体实施时，根据明细表获取所述用电设备和所述配电装置的基本信息中的设备名称和预设计算参数。

根据本申请实施例，可选地，对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型包括：基于BIM技术对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型，其中，所述用电设备模型包括：用电设备预设的相关计算参数、负荷分类；对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型包括：基于BIM技术对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型，其中，所述配电装置模型包括：配电装置预设的相关计算参数。

具体实施时，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实建筑信息对目标施工现场中的临时用电设备进行建模，得到用电设备模型。

在一些可选的实施例中，所述电设备模型包括：用电设备预设的相关计算参数、负荷分类。

具体实施时，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实建筑信息对所述目标施工现场中的配电装置进行建模，得到配电装置模型。

在一些可选的实施例中，所述配电装置模型包括：配电装置预设的相关计算参数。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，还提供了一种基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统，如图3所示，该装置包括：

临时用电建模模块31，用于基于BIM技术对施工现场临时用电设备和配电装置进行建模，并赋予相应计算参数；

临时用电信息获取模块32，用于基于所建立的BIM模型获取模型基本信息和相关计算参数；

临时用电平面布置模块33与所述临时用电建模模块31和临时用电信息获取模块32连接，用于对所述临时用电建模模块已建模的用电设备和配电装置进行布置，并关联电力系统；

将变压器功率复核模块34与所述临时用电建模模块31、所述临时用电信息获取模块32和所述临时用电平面布置模块33连接，用于对经过所述临时用电平面布置的用电设备和配电装置所构成的临时用电系统的施工现场用电高峰时的总负荷和变压器容量的计算。

上述系统相较于常规的施工现场临时用电总负荷计算方式，基于BIM模型进行自动计算，摆脱了手动计算的繁琐，计算过程更为简单，且有效避免了因技术人员的疏忽导致计算失误。

根据本申请实施例，可选地，所述电力系统包括：多个用电设备，每个所述用电设备与开关箱连接，每个所述开关箱通过分配电箱与总配电箱或配电柜连接，每个所述总配电箱或配电柜与所述变压器连接。

根据本申请实施例，可选地，所述临时用电平面布置模块还用于在所述变压器的容量不能够满足所述目标施工现场的施工用电需求的情况下，采取预设措施对构件布置进行调整，直至所述变压器的容量能够满足所述目标施工现场的施工用电需求满足。

具体实施时，若变压器容量能满足现场施工需求，则此流程结束。若不能满足，则采取措施方案并调整构件布置，则重复部署和核算的步骤。

根据本申请实施例，可选地，所述采取预设措施对构件布置进行调整包括：增设发电机和/或减少用电设备。通过对施工现场临时用电总负荷计算之后，如发现变压器容量不满足施工现场临时用电需求，需要改动原设计方案时，针对改动内容对模型进行调整后，可基于明细表快速计算出改动后的总负荷和变压器容量。实现了模型布置情况与计算的联动，极大减轻了技术人员的工作负担。

根据本申请实施例，可选地，所述临时用电建模模块，和所述临时用电信息获取模块，用于同类型的用电设备模型和配电装置模型，并且基于当前用电设备模型和/或配电装置模型重新赋予相应的参数，获得新的用电设备模型和/或配电装置模型。

针对于同类型模型仅需创建一次，以施工设备中的塔吊为例，创建塔吊模型并赋予相应计算参数和荷载分类等内容之后，后续如需二次使用时，无需重复建模，可基于当前塔吊模型重新赋予相应的信息即可。具有可套用性、复用性和实用性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

为了更好的理解基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法流程以及基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统，以下结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。

所述基于BIM模型的施工现场临时用电布置系统包括：临时用电建模模块，用于基于BIM技术对施工现场临时用电设备和配电装置进行建模，并赋予相应计算参数。临时用电信息获取模块，用于基于所建立的BIM模型获取模型基本信息比如设备名称、型号等和相关计算参数比如电压、功率、需要系数、功率因数等。临时用电平面布置模块，与所述临时用电建模模块和临时用电信息获取模块连接，用于对所述临时用电建模模块已建模的用电设备和配电装置进行布置，并关联电力系统。变压器功率复核模块与所述临时用电建模模块、临时用电信息获取模块和临时用电平面布置模块连接，用于对经临时用电平面布置的用电设备和配电装置所构成的临时用电系统的施工现场用电高峰时的总负荷和变压器容量的计算。

如图4所示，是根据本申请优选实施例的基于BIM模型的施工现场临时用电总负荷计算方法流程示意图，具体包括如下的实现步骤：

步骤S400，开始。

步骤S401，搭建塔吊、施工电梯等用电设备模型。

基于BIM技术对施工现场各类临时用电设备进行建模，建模时为用电设备赋予相关计算参数比如电压、功率等，并定义负荷分类比如电动机、电焊机等。

步骤S402，建立配电箱、开关箱等配电装置模型。

基于BIM技术对施工现场各类配电装置进行建模，建模时为配电装置赋予相关计算参数比如需要系数、功率因数等。

步骤S403，创建并并联电力系统。

步骤S404，完成临时用电平面部署。

基于BIM技术对已经建立模型的用电设备和配电装置进行布置，创建电力系统并关联用电设备和配电装置。比如，用电设备关联至开关箱，开关箱关联至分配电箱，分配电箱关联至总配电箱。

步骤S405，生成临时用电明细表。

通过明细表获取用电设备和配电装置的基本信息，比如设备名称、型号等和计算参数。

步骤S406，定义明细表内的参数计算关系。

通过定义明细表内的参数计算关系，实现施工现场总用电量的计算和变压器功率的复核计算。

步骤S407，施工现场总用电量计算。

步骤S408，变压器功率复核计算。

对比变压器容量与施工现场用电高峰时的总负荷，确认变压器容量是否能满足现场施工需求。

步骤S409，判断变压器容量是否满足施工现场高峰期总用电量需求，如果是则进入步骤S410，如果否则进入步骤S411。

若变压器容量能满足现场施工需求，则此流程结束。若不能满足，则采取措施方案并调整构件布置，重复步骤三到步骤六，直至满足。

步骤S410，结束。

步骤S411，采取措施方案并调整构件部署。

比如，通过增设发电机、减少用电设备等调整构件部署的方式。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。