一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法和系统

摘要

本发明提供一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，在光伏电站建设平台利用建筑信息模型BIM技术建立建筑信息模型；将获取的光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数；将上述参数存储到数据库中，并同步到云端服务器中；发送到光伏发电站建设的施工现场的各个移动终端；将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息通过所述移动终端发送到所述云端服务器，并同步到光伏电站建设平台，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的状态。可实时地、可视化地监测光伏发电站的施工进度和光伏发电设备安装、运行状态，供设计人员进行测试、调整，从而提高光伏发电站建设施工的精度。

权利要求

1.一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在光伏电站建设平台利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型；

S2，根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；

S3，将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数，包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数，所述映射采用多层次语义映射模型，在进行转换的过程中，首先对IFC组件的类型进行分类和筛选，然后进行语义映射；

S4，将所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系存储到数据库中；

S5，将所述数据库中的数据同步到云端服务器中；

S6，将所述云端服务器中的所述数据发送到光伏发电站建设的施工现场的各个移动终端，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备；

S7，将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息通过所述移动终端发送到所述云端服务器；

S8，所述云端服务器将所述安装状态信息和设备运行状态信息同步到光伏电站建设平台，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态。

2.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，其特征在于，所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性；所述光伏发电设备在BIM中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数；所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储，所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

3.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，其特征在于，所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

4.一种基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统，其特征在于，所述系统包括：光伏电站建设平台、云端服务器和移动终端；其中，光伏电站建设平台，用于利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型；根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数，包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数，所述映射采用多层次语义映射模型，在进行转换的过程中，首先对IFC组件的类型进行分类和筛选，然后进行语义映射；其中，所述光伏电站建设平台包括数据库，用于存储所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述数据库中的数据同步到云端服务器；以及接收云端服务器发送的安装状态信息和设备运行状态信息，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态；

云端服务器，用于接收所述光伏电站建设平台发送的数据；以及接收移动终端发送的安装状态信息和设备运行状态信息，并同步到所述光伏电站建设平台；

移动终端，用于接收所述云端服务器中的所述数据，并在移动终端上显示，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备；并将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息发送到所述云端服务器；其中，所述移动终端包括多个，用于光伏发电站建设的施工现场。

5.根据权利要求4所述的基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统，其特征在于，所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性；所述光伏发电设备在BIM模型中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数；所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储，所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

6.根据权利要求4所述的基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统，其特征在于，所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

说明书

一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及光伏电站建设领域，具体涉及一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法和系统。

背景技术

[0002] BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是创建并利用数字化模型应用于建筑工程全生命周期各个阶段的技术，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，建立建筑信息模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM建立的模型作为共享的建筑信息资源，是建筑项目全生命周期各阶段具体应用以及进行各类性能分析的核心和数据基础，BIM技术已经成为了建筑行业的标准。

[0003] BIM技术在光伏发电站的建筑设计方面的应用，使得太阳能光伏建筑可以进行协同设计。但是现有技术中由于施工建设中的地面环境复杂，不同的地面环境下进行相应光伏设施时的安放位置与地表环境特征相关，从而导致采用BIM技术进行光伏发电站建设施工中的精度无法保证，同时光伏发电站的施工进度和设备安装、运行状态无法实时监控。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，采用建筑信息模型BIM技术，将BIM下的设计参数转换为基于GIS(Geographic Information System,地理信息系统)下的空间地理参数，从而提高光伏发电站建设施工的精度，同时可实时监测光伏发电站的施工进度和光伏发电设备安装、运行状态。

[0005] 本发明技术方案如下：

[0006] 一种基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，其特征在于，包括如下步骤：

[0007] S1，在光伏电站建设平台利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型；

[0008] S2，根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；

[0009] S3，将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数；

[0010] S4，将所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系存储到数据库中；

[0011] S5，将所述数据库中的数据同步到云端服务器中；

[0012] S6，将所述云端服务器中的所述数据发送到光伏发电站建设的施工现场的各个移动终端，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备；

[0013] S7，将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息通过所述移动终端发送到所述云端服务器；

[0014] S8，所述云端服务器将所述安装状态信息和设备运行状态信息同步到光伏电站建设平台，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态。

[0015] 所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性。

[0016] 所述光伏发电设备在BIM中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数。

[0017] 所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储，所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

[0018] 所述将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数。

[0019] 所述将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射包括采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。

[0020] 所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

[0021] 一种基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统，其特征在于，所述系统包括：光伏电站建设平台、云端服务器和移动终端；其中，

[0022] 光伏电站建设平台，用于利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型；根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数；其中，所述光伏电站建设平台包括数据库，用于存储所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述数据库中的数据同步到云端服务器；以及接收云端服务器发送的安装状态信息和设备运行状态信息，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态；

[0023] 云端服务器，用于接收所述光伏电站建设平台发送的数据；以及接收移动终端发送的安装状态信息和设备运行状态信息，并同步到所述光伏电站建设平台；

[0024] 移动终端，用于接收所述云端服务器中的所述数据，并在移动终端上显示，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备；并将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息发送到所述云端服务器；其中，所述移动终端包括多个，用于光伏发电站建设的施工现场；

[0025] 所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性。

[0026] 所述光伏发电设备在BIM中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数。

[0027] 所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储，所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

[0028] 所述将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数。

[0029] 所述将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射包括采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。

[0030] 所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

[0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0032] 采用建筑信息模型BIM技术，将BIM模型下的设计参数转换为基于GIS下的空间地理参数，并且，采用移动终端返回施工现场的设备安装状态以及运行状态，在BIM模型中显示，可实时地、可视化地监测光伏发电站的施工进度和光伏发电设备安装、运行状态，供设计人员进行测试、调整，并给施工建设单位以及监理单位提供实时的施工进度监控，从而提高光伏发电站建设施工的精度。

附图说明

[0033] 图1为本发明实施例中基于建筑信息模型的光伏电站建设方法的示意图。

[0034] 图2为本发明实施例中基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统的示意图。

[0035] 图中，201-光伏电站建设平台，202-云端服务器，203-移动终端。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

[0037] 实施例1

[0038] 如图1所示，为本发明所述的基于建筑信息模型的光伏电站建设方法，该方法包括如下步骤：

[0039] S1，在光伏电站建设平台利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型。

[0040] 在利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型过程中，采用IFC数据模型作为构建BIM的数据模型，IFC数据模型可以呈现建筑构建的几何信息和语义信息，并且可以通过IFC组件的空间关联来描述施工过程信息。

[0041] S2，根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系。

[0042] 其中，所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性，所述光伏发电设备在BIM中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数。

[0043] S3，将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数。

[0044] 所述将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数。

[0045] 所述将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射包括采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。

[0046] 由于IFC中有900个不同的类型，上述类型存储的信息各不相同，有关联关系、属性、几何表达等多种类型。因此，在将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射时，可以采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。这样可以提高IFC组件与CityGML组件进行映射的效率。并且，在上述900多个类型中，并不是所有的类型都需要转化为GIS系统中的参数，例如，有的类型并不包括空间几何信息，因此，可以在进行转化的过程中，首先对IFC组件的类型进行分类和筛选，然后进行语义映射，从而提高IFC组件与CityGML组件进行映射的效率和准确程度。

[0047] S4，将所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系存储到数据库中。

[0048] 所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储。

[0049] S5，将所述数据库中的数据同步到云端服务器中。

[0050] 所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

[0051] S6，将所述云端服务器中的所述数据发送到光伏发电站建设的施工现场的各个移动终端，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备。

[0052] 所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

[0053] 所述移动终端包括但不限于：笔记本、IPAD、手机等。

[0054] S7，将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息通过所述移动终端发送到所述云端服务器。

[0055] 通过移动终端将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息发送到所述云端服务器进行存储和处理，以便于更新光伏电站建设平台中BIM模型中光伏发电设备的安装状态和运行状态。

[0056] S8，所述云端服务器利用所述安装状态信息和设备运行状态信息更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态。

[0057] 所述光伏电站建设平台接收所述云端服务器发送的经过处理的所述安装状态信息和设备运行状态信息，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态，并存储在所述数据库中。

[0058] 其中，采用云端服务器作为光伏电站建设平台与移动终端进行数据交互和更新的中间设备，以保证光伏电站建设平台的数据安全，并可以对移动终端上传的安装状态信息和设备运行状态信息进行处理并更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态，从而减轻了光伏电站建设平台的数据处理压力。

[0059] 实施例2

[0060] 如图2所示，为本发明所述的一种基于建筑信息模型的光伏电站建设的系统，其特征在于，所述系统包括：光伏电站建设平台201、云端服务器202和移动终端203；其中，[0061] 光伏电站建设平台201，用于利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型；根据所述光伏电站的建筑信息模型，获取各光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数；其中，所述光伏电站建设平台包括数据库，用于存储所述光伏发电设备的设备参数、所述发电设备在BIM中的位置参数以及所述发电设备之间的空间关联关系；将所述数据库中的数据同步到云端服务器；以及接收云端服务器发送的安装状态信息和设备运行状态信息，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态；

[0062] 所述光伏发电设备的设备参数包括：设备ID和电气属性。

[0063] 所述光伏发电设备在BIM中的位置参数包括：所述光伏发电设备在BIM模型中的三维位置坐标参数。

[0064] 所述数据库基于SQLsever进行所述数据的存储。

[0065] 在利用建筑信息模型BIM技术建立光伏电站的建筑信息模型过程中，采用IFC数据模型作为构建BIM的数据模型，IFC数据模型可以呈现建筑构建的几何信息和语义信息，并且可以通过IFC组件的空间关联来描述施工过程信息。

[0066] 所述将所述光伏发电设备在BIM中的位置参数转换为地理信息系统GIS中的空间地理参数包括：通过程序编码将所述光伏电站的BIM模型的属性数据转换为所述光伏电站的空间地理数据，其中，采用将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射的方法，将BIM模型中的几何图元特征进行空间分析，进而转换为GIS中的空间地理参数。

[0067] 所述将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射包括采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。

[0068] 由于IFC中有900个不同的类型，上述类型存储的信息各不相同，有关联关系、属性、几何表达等多种类型。因此，在将BIM模型中的IFC组件与GIS系统中的CityGML组件间进行映射时，可以采用多层次语义映射模型，将IFC组件与CityGML组件进行映射。这样可以提高IFC组件与CityGML组件进行映射的效率。并且，在上述900多个类型中，并不是所有的类型都需要转化为GIS系统中的参数，例如，有的类型并不包括空间几何信息，因此，可以在进行转化的过程中，首先对IFC组件的类型进行分类和筛选，然后进行语义映射，从而提高IFC组件与CityGML组件进行映射的效率和准确程度。

[0069] 所述光伏电站建设平台接收所述云端服务器发送的经过处理的所述安装状态信息和设备运行状态信息，更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态，并存储在所述数据库中。

[0070] 云端服务器202，用于接收所述光伏电站建设平台发送的数据；以及接收移动终端发送的安装状态信息和设备运行状态信息，并同步到所述光伏电站建设平台；

[0071] 所述云端服务器对所述数据进行存储、处理及计算。

[0072] 移动终端203，用于接收所述云端服务器中的所述数据，并在移动终端上显示，供进行光伏发电站建设时根据所述数据安装所述光伏发电设备；并将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息发送到所述云端服务器；其中，所述移动终端包括多个，用于光伏发电站建设的施工现场。

[0073] 通过移动终端将已安装的光伏发电设备的安装状态信息和设备运行状态信息发送到所述云端服务器进行存储和处理，以便于更新光伏电站建设平台中BIM模型中光伏发电设备的安装状态和运行状态。

[0074] 所述移动终端包括浏览器，用于用户浏览所述光伏电站的BIM模型，以便于确定所述光伏发电设备的安装位置。

[0075] 所述移动终端包括但不限于：笔记本、IPAD、手机等。

[0076] 另外，还可以在设计单位、施工建设单位以及监理单位设置多个移动终端(204)，所述多个移动终端用于从光伏电站建设平台下载最新的整个施工信息，并在设计单位、施工建设单位以及监理单位开放，供设计单位、施工建设单位以及监理单位查看设计状态、施工的进度。对于设计单位而言，可以查看更准确的更新和现场施工状况，并对于设计或者施工不合理之处及时作出调整；对于施工建设单位而言，可以更准确地掌握工程进度、各个单位工作状况以及配合状况；对于监理单位而言，可以根据查看的实时施工进度安排监理工作。另外，施工建设单位可以通过对工程进度、各个单位工作状况以及配合状况的监控，实现对从事相同工作的分包单位的施工质量的横向比较。

[0077] 其中，采用云端服务器作为光伏电站建设平台与移动终端进行数据交互和更新的中间设备，以保证光伏电站建设平台的数据安全，并可以对移动终端上传的安装状态信息和设备运行状态信息进行处理并更新建筑信息模型中的所述光伏发电设备的安装状态和运行状态，从而减轻了光伏电站建设平台的数据处理压力。

[0078] 本发明采用建筑信息模型BIM技术，将BIM模型下的设计参数转换为基于GIS下的空间地理参数，并且，采用移动终端返回施工现场的设备安装状态以及运行状态，在BIM模型中显示，可实时地、可视化地监测光伏发电站的施工进度和光伏发电设备安装、运行状态，供设计人员进行测试、调整，并给施工建设单位以及监理单位提供实时的施工进度监控，从而提高光伏发电站建设施工的精度。

[0079] 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。