[发明专利]基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法

说明书

本发明提供基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法，涉及变电站数字孪生技术领域。该基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法，基于GIM文件格式标准，通过对一次及土建GIM模型文件进行快速解析方式，实现一二次系统三维模型的可视化融合及展示，并以GIM标准格式输出变电站二次系统三维模型文件，从而实现变电站一二次系统三维模型文件的数字化移交。

技术领域

本发明涉及变电站数字孪生技术领域，具体为基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法。

背景技术

当前，输变电工程三维设计源端输出的三维模型只包含土建、一次等部分内容，缺乏二次系统及回路的精细化建模；三维数字化技术在二次系统的应用上的应用研究仍处于起步阶段，三维设计模型GIM(Grid Information Model，GIM)包括物理模型和逻辑模型。通过约定的数据格式实现数据在不同软件之间的共享和应用。物理模型是指工程设备、材料、建(构)筑物及其他设施等物理对象的三维模型，由几何模型及其属性构成。物理模型包括电气设备及材料、建(构)筑物、水工暖通系统及其它设施等。逻辑模型是指主要设备之间关联关系、功能关系、层级关系的图形符号集合。采用统一的交互格式。逻辑模型主要包含电气主接线、站用电等系统接线、二次原理接线、给排水系统图、消防系统图、暖通系统图等。GIM模型具备开放性、兼容性，满足数据交换的要求，实现数据共享，统一了度量单位、属性定义、建模规范、层级划分。

目前已发布标准规定输变电工程三维设计模型GIM文件的标准格式，但该格式主要面向变电站的一次系统设备，已有的GIM文件的格式无法满足构建二次信息三维模型的需要，而二次系统设备三维建模能够在电网建设多个阶段发挥显著作用。例如在变电站设计阶段，可以通过二次系统设备三维建模检查二次系统的合理性和正确性；在建设实施阶段能应用二次系统设备三维模型指导光纤熔接、电缆铺设、检查发现施工与设计的差异；在运检过程中，二次系统设备三维模型可以精准定位故障点，寻找电缆位置，指导安措实施等。因此完善变电站一、二次系统及设备信息的全面性，实现一、二次系统三维可视化融合展示及分析，对现场设备安装、电缆敷设、系统调试具有较强的指导意义。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法，通过对一次及土建GIM模型文件进行快速解析方式，实现一二次系统三维模型的可视化融合及展示，并以GIM标准格式输出变电站二次系统三维模型文件，从而实现变电站一二次系统三维模型文件的数字化移交。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于GIM模型的一二次三维可视化融合展示方法，包括以下步骤：

S1：通过GIM解析的方式获取全站一次及土建三维模型；

S2：根据设计院提供的图纸、SCD文件资料开展二次系统物理回路建模及逻辑回路精细化建模，依据层级结构定义搭建全站二次系统三维模型；

S3：将一次设备导入到和二次设备相同的场景，并当作一个基本设备进行处理，同时按照实际位置进行摆放及对图元大小进行核对调整，包括室外及室内的设备，进而实现了与二次设备在同一场景中的融合并展示，统一导出一个整体的变电站三维场景包括一次设备及二次设备，并且包含二次设备相关数据信息；

S4：开展全站二次系统物理回路以及逻辑回路建模，把物理回路与逻辑回路模型文件进行交互耦合，从而实现二次系统全回路的配置计算机可视化自动成像，并与融合后的一二次三维数字化模型文件进行结合，实现一二次系统可视化融合；

S5：将GIM解析出的土建及一次设备模型数据与二次系统三维模型及回路数据进行一二次属性数据关联映射，并根据GIM规范进行二次系统GIM格式文件输出，补充了GIM模型中二次设备的空白，从而实现二次系统三维模型文件以GIM格式进行数字化移交。