输变电工程建筑信息模型自动化规范审查研究

／国网上海市电力公司 李宾皑 上海蓝色星球电力科技有限公司 周金明 刘毅岚／

输变电工程建筑信息模型自动化规范审查研究

／国网上海市电力公司 李宾皑 上海蓝色星球电力科技有限公司 周金明 刘毅岚／

在分析电网工程项目规范审查中存在问题的基础上，本文提出了基于规范条文和建筑信息模型相结合的自动化规范审查基础技术，为输变电工程设计的数字化应用提供模板和示范作用，支持电网建设工程的自动化规范审查，从而促进三维数字化技术在电网系统内的普及应用。此外，该技术可以构建集成设计和管理模式，大大提高工作效率，减少不必要的重复和返工，帮助企业取得良好的经济效益。

输变电工程；建筑信息模型；自动化规范审查

0 电网工程项目规范审查中存在的问题

电网工程项目规范审查是依据相关法律法规及条文规定对电网工程项目进行规范审核的重要步骤，也是从确定工程项目设计到实施之间的重要环节。电网工程项目规范审核在项目全生命周期中有着举足轻重的地位，对于设计人员而言，它决定了其设计是否符合国家的相关法律法规而成为合格的、可真正付诸实施的设计；对主管部门而言，它是保证电网设计适用性和安全性的重要把关手段。然后，目前针对电网工程项目的规范审核基本上仍是以二维图纸及相关文件为基础、依靠审查人员人工审查来进行的，这种做法实际上存在着以下诸多不足之处。

1）二维人工审查费时又费力。规范审查要求的审查要点众多，这样要完成对一个工程项目的规范审查就需要花费大量的时间。这时如果需要进行审查的项目数量众多，相关部门将不得不投入大量的人力来进行审查，以保证审查效率。

2）二维人工规范审查由于重复工作容易出现失误。规范审查大体上是重复的工作，在长时间的审查劳动下审查人员容易出现疲劳、注意力不集中等情况，进而导致人为失误的出现，以致影响审查结果的正确性。

3）不同审查人员对规范的理解不同会导致审查标准的不统一。部分规范条文描述模糊，可能存在不同审查人员理解不同的现象，进而导致审查标准的不统一，带来不必要地纠纷。

4）人工规范审查下可能会出现审查人员被收买、故意放水或刁难送审单位等现象。虽然可以通过监督等手段对审查人员的不法行为加以监督控制，但是在人工审查的前提下无法做到从根源上杜绝此类现象的发生。

5）同一份待审查文件可能需要送到不同的部门进行审核，在这过程中可能会出现资料遗失的现象，给送审单位带来不必要的麻烦。

1 自动化规范审查技术的提出

针对目前电网工程项目规范审查过程中存在的种种问题，需要寻找一种新型的审查方式来取代或部分代替传统的人工审查。这种新型的审查方式应该具有统一的审查标准，并且能够在审查的过程中严格地加以执行，同时它还应该具备进行高强度重复工作而不出现审查错误的能力，更重要的是它应该能适应规范修订的改变而调整审查标准以满足使用要求。

随着计算机技术的发展进步，我国电网领域的三维数字化模型应用也得到了长足的发展。例如，现在电网工程设计中广泛使用的三维数字化技术已经大体上取代了传统的二维设计，这样做不仅大大缩短了设计周期，还提高了工作效率和设计质量。国网上海电力公司在前期大量科研攻关的基础上，构建了全三维的“输变电工程数字化移交平台”，同时于近期发布了《输变电工程数字化移交标准（试行）》，这些工作初步构建了三维数字化设计的体系环境，促进了三维数字化技术的推广应用。然而，当三维数字化技术在电网建设领域如火如荼地推广实施后，如何实现数字化评审已成为摆在监管部门面前的一道难题。因此，为了尽快适应国家电网在数字化技术方面的发展目标和进程，亟需建立国网系统的数字化评审平台和标准，以满足今后基于三维数字化模型的电网工程对评审监管工作的需求和挑战。

电网工程的自动化规范审查技术是地理信息系统、三维模型检查技术、数字化信息提取技术、数字化成果移交技术的集成应用。这一技术将设计人员从大量繁琐、重复的审图工作中解脱出来，实现审图手段的创新。自动化规范审查技术及标准研究包含三个层次的内容：一是利用三维模型检查技术和数字化信息提取技术，基于数字化成果移交平台，识别数字化模型中的审查参数，实现设计对象的数字化信息提取。二是利用网络技术，建立一个统一的审查平台，实现多专业审查的协同。三是统一的审查标准，确保该标准能满足电网规划设计的审查工作。

自动化规范审查不是简单对现有资料电子化的审批，而是多维信息模型的审批，是电网企业审批的一个数字化输变电工程模型。这个模型可完整地被输变电企业接受，并对电网企业现有的信息数据进行更新覆盖。

2 自动化规范审查技术的现状及作用

现有的自动化规范审查技术是一项国际前沿的热点技术，在基础设施特别是电力设施等专业工程领域的系统应用还未开展，这给三维建筑信息模型在电网建设工程领域的全面推广带来阻碍。此外，数字化电网技术目前基本上多为孤立系统，且多用于建筑的设计和建造阶段，而很少应用于设计审查阶段，其中缺乏有效的自动化规范审查技术平台是其主要原因。

自动化规范审查技术以数字化模型技术、互联网技术等为依托，通过数据提取、规则检查和审图流程自动化等手段，配合自动化规范审查标准，构建基于自动化规范审查标准的评审平台，以提升主管部门对新一代电网基础设施设计建设、维护和管理技术的应对能力，打通监管这一环节的技术障碍，促进新技术的发展和推广具有重要的现实和发展意义。很明显，从监管和审批层面推动三维数字化和智能电网，会大大促进数字化技术的进步和使用的普及，更重要的是能够使三维数字化应用走向规范化和标准化。借助电网工程项目自动化规范审查技术架构以及实现方法，并通过制定相应标准来规范设计工作。对数字化技术下审查要点的数据表达、规则管理要求进行深入的分析, 研究如何建立自动化规范审查技术及标准，为实现审批技术的数字化的推广应用提供支持。

电网工程的审查与建筑工程的审查情况类似，而且因为专业性强，设计内容广，从业人员相对较少等问题，比建筑工程的审查难度更大。针对目前电网工程项目规范审查过程中存在的问题，需要寻找一种新型的审查方式来取代或部分代替传统的人工审查，这种新型的审查方式应该具有统一的审查标准并且能够在审查的过程中严格地加以执行，同时它还应该具备进行高强度重复工作而不出现审查错误的能力，更重要的是它应该能适应规范修订的改变而调整审查标准以满足使用要求。考虑到计算机技术在建筑领域的广泛应用以及数字化技术与工业建设标准为建筑信息进行共享与交互提供了基础，完全可以据此开发出一个基于数字化技术的计算机审批平台来实现这些要求。

3 基于规范条文和建筑信息模型的自动化规范审查

基于规范条文和三维数字模型的自动化审查方法，由规则定义、三维数字模型解析、规则与模型关联识别、规则引擎、三维计算引擎、自动审查控制器等部分组成。技术方案如下图所示。

图 技术方案图

该方法的具体过程是通过将自然语言的规范条文转换成计算机可识别的规则形成规则库，将三维建筑信息模型进行预解析后形成模型构件库，然后利用规则与模型关联识别器寻找到每条规则所对应的审查对象模型构件，由自动审查控制器来驱动规则引擎和三维计算引擎进行相应规则的逻辑计算和审查判断，最后得到审查结果。其过程进一步阐述如下：

1）将自然语言规范条文转换为计算机可识别的规则库；

2）将三维数字模型解析成模型构件形成模型构件库；

3）利用规则与模型关联识别器建立规则与模型构件之间的对应关系；

4）由自动审查控制器驱动规则引擎对规则库的每条规则进行审查；

5）由自动审查控制器驱动三维计算引擎对各规则的模型进行空间逻辑计算；

6）由自动审查控制器结合模型计算结果和规则定义进行审查判断，输出审查结果。

4 结束语

基于规范条文和建筑信息模型的自动化规范审查技术有普遍的适应性，审查方法具有便捷性、通用性，为此项技术和成果的推广奠定了坚实的基础。该自动化规范审查技术及相应标准不仅能够提升国网自身的智能电网建设水平，增强电力管理的标准化、集约化和系统化。同时，对于整个电力行业的所有相关单位的智能电网建设都有积极的借鉴价值和指导意义。基于规范条文和建筑信息模型的自动化规范审查技术具有广泛的应用推广价值，将会取得良好的社会和经济效益。