变电工程可研与人工智能辅助审查方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011189357.0 (22)申请日 2020.10.30 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 符国晖韦波蒋晓东李福权 寇世磊廖永浩朱丹龙叶敏 游旺黄剑锋弓国军华栋 陆启明 (74)专利代理机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 代理人 熊贤卿 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06Q 10/10(2012.01) G06Q 50。

2、/06(2012.01) (54)发明名称 一种变电工程可研与人工智能辅助审查方 法 (57)摘要 本发明一种变电工程可研与人工智能辅助 审查方法， 包括： 步骤S10， 建立变电工程可研知 识网络， 构建设计安全审查规则； 步骤S20， 构建 不安全因素自动识别机制； 步骤S30， 确定变电工 程可研人工智能辅助审查的平台设计和算法设 计， 并构建基于BIM技术的变电工程可研辅助审 查系统基础框架； 步骤S40， 构建变电工程可研辅 助审查软件系统及其数据库； 步骤S50， 向所述变 电工程可研辅助审查软件系统输入BIM模型图纸 文档及规则库， 自动生成辅助审查报告。 实施本 发明， 可以提。

3、升可研审查的专业性和准确性， 提 高效率并降低成本。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 112257165 A 2021.01.22 CN 112257165 A 1.一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 包括有以下步骤： 步骤S10， 建立变电工程可研知识网络， 构建设计安全审查规则； 步骤S20， 构建不安全因素自动识别机制； 步骤S30， 确定变电工程可研人工智能辅助审查的平台设计和算法设计， 并构建基于 BIM技术的变电工程可研辅助审查系统基础框架； 步骤S40， 构建变电工程可研辅助审查软件系统及其数据库； 步骤S50， 向所述变电工程可研辅助审查软件系统。

4、输入BIM模型图纸文档及规则库， 利 用规则库对BIM模型图纸中的标准性及强制性条款进行审查， 利用人工智能对BIM模型图纸 中的其他典型错误进行审查， 从而确定所述BIM模型图纸文档是否符合规则以及是否存在 不安全设计因素， 并自动生成辅助审查报告。 2.根据权利要求1所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 所 述步骤S10进一步包括： 采用文献综述法， 对变电工程设计中可研不足的致因进行分析， 结合设计方法对于减 少危险源的使用性分析， 归纳出主要与设计相关的不安全因素； 通过分析设计、 规范与施工安全的关系， 转译规范条文为计算机可处理的格式， 构建基 于规范条款的。

5、安全审查规则。 3.根据权利要求2所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 所 述转译规范条文采用如下的方法来实现： 基于Autodesk Revit进行二次开发； 采用计算机语言编码的方式， 通过提取规范条文 中的关键词以及关键条件， 按照一定的规则转译为计算机语言程序， 并构建相应的逻辑关 系， 实现对规范条文的转译。 4.根据权利要求3所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 所 述步骤S20进一步包括： 利用规则库的标准性及强制性条款， 通过对BIM技术的应用特征进行分析， 证实BIM技 术在实施安全审查规则自动检查具有可行性； 通过设计安全审查。

6、规则的应用机理， 结合BIM的分析构建以BIM为平台的自动识别集成 机制框架， 从而为安全审查规则自动识别不安全因素的应用提供理论基础。 5.根据权利要求4所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 所 述步骤S20中进一步包括： 根据安全审查规则应用机制的要求， 通过BIM软件工具将设计方案构建成BIM模型， 对 BIM模型赋予构件ID和必要的参数信息； 启动BIM虚拟施工功能， 安全审查规则对储存的预设特殊节点的构件进行检查， 识别不 安全设计因素； 识别出的不安全因素在终端以3D模型等形式呈现， 实现不安全因素的可视 化； 根据BIM模型显示的不安全因素信息以及设计方案。

7、， 考虑对这些因素的整改措施； 通过工具平台输出储存整个识别过程信息的报告。 6.根据权利要求1至5任一项所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特 征在于， 所述步骤S30进一步包括： 整合自动规则审查与案例推理， 建立基于BIM的消防安全自动规则审查系统； 所述消防 权利要求书 1/2 页 2 CN 112257165 A 2 安全自动规则审查系统包括： 规则层、 模型层、 平台层和优化层； 其中， 模型层与规则层的关 联内容包括： 法规解读、 模型准备、 模型审查与审查报告。 7.根据权利要求6所述的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 其特征在于， 所 述步骤S40进一步。

8、包括： 以设计架构、 审查规则和识别机制为基础， 研发形成变电工程可研辅助审查软件系统 及其数据库， 以满足变电工程可研辅助审查的网络流量和性能需要， 并能最终自动生成辅 助审查报告。 权利要求书 2/2 页 3 CN 112257165 A 3 一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法 技术领域 0001 本发明涉及电力工程建设技术领域， 尤其是一种变电工程可研与人工智能辅助审 查方法。 背景技术 0002 工程建设标准是为在工程建设领域内制定的一套共同的、 重复使用的技术依据和 准则， 主要是为了获得最佳秩序， 对建设工程的勘察、 规划、 设计、 施工、 安装、 验收、 运营维 护及管理等活。

9、动和结果需要协调统一的事项进行标准化。 对促进技术进步， 保证工程安全、 质量、 环境和公众利益， 实现最佳社会效益、 经济效益、 环境效益和最优效率等， 具有直接作 用和重要意义。 0003 对电力工程建设标准的实施进行监管， 是保证电力工程建设标准得到准确实施的 重要手段。 随着相关法律规范陆续出台， 以及勘察设计阶段的施工图设计文件审查制度、 建 设工程质量安全监督检查制度和竣工验收备案制度建立， 电力工程建设规范实施的监督管 理逐步走上法制化轨道， 为保障电力工程建设质量与安全起到了重要作用。 0004 但是现有技术中， 对标准规范的实施监管仍存在以下不足之处： 0005 其一， 管理。

10、水平不一。 因审查机构专业人员和经费匮乏， 导致监督管理不到位。 0006 其二， 工作量繁重。 近几年由于变电工程建设规模不断扩大， 建筑趋于体量大、 功 能复杂， 导致监管过程中涉及的人员多、 环节多， 审查适用的规范标准多、 条文多。 因此， 对 所有工程中不同阶段规范实施的监管任务变得繁重而艰巨， 量多并且重复性大复性大。 0007 其三， 信息智能化程度低。 施工图设计文件审查制度是建设工程勘察设计质量监 督管理的重要环节， 而目前对施工图进行规范审查仅仅依靠人工进行， 缺乏相应的信息化 智能技术， 加上审查人员的经验以及专业技术水平高低不一等情况， 容易存在漏审、 错审现 象， 且。

11、效率低下， 难以保证审查质量， 难以保证对勘察设计阶段规范实施的监管。 0008 规范实施的监管审查是一项严谨而又复杂的工作。 面对以上问题， 如何在目前计 算机信息技术高度发达的条件下， 利用技术手段降低规范条文实施监管工作量， 提高监管 效率， 缩小专家水平导致的监管差距， 进一步提高变电工作质量安全， 降低质量事故发生 率， 就成为一个迫在眉睫的事情。 发明内容 0009 本发明所要解决的技术问题在于， 提供一种变电工程可研与人工智能辅助审查方 法， 可以提升可研审查的专业性和准确性， 提高效率并降低成本。 0010 为解决上述技术问题， 本发明的一方面， 提供一种变电工程可研与人工智能。

12、辅助 审查方法， 其包括有以下步骤： 0011 步骤S10， 建立变电工程可研知识网络， 构建设计安全审查规则； 0012 步骤S20， 构建不安全因素自动识别机制； 0013 步骤S30， 确定变电工程可研人工智能辅助审查的平台设计和算法设计， 并构建基 说明书 1/6 页 4 CN 112257165 A 4 于BIM技术的变电工程可研辅助审查系统基础框架； 0014 步骤S40， 构建变电工程可研辅助审查软件系统及其数据库； 0015 步骤S50， 向所述变电工程可研辅助审查软件系统输入BIM模型(建筑信息模型)图 纸文档及规则库， 利用规则库对BIM模型图纸中的标准性及强制性条款进行审。

13、查， 利用人工 智能对BIM模型图纸中的其他典型错误进行审查， 从而确定所述BIM模型图纸文档是否符合 规则以及是否存在不安全设计因素， 并自动生成辅助审查报告。 0016 优选地， 所述步骤S10进一步包括： 0017 采用文献综述法， 对变电工程设计中可研不足的致因进行分析， 结合设计方法对 于减少危险源的使用性分析， 归纳出主要与设计相关的不安全因素； 0018 通过分析设计、 规范与施工安全的关系， 转译规范条文为计算机可处理的格式， 构 建基于规范条款的安全审查规则。 0019 优选地， 所述转译规范条文采用如下的方法来实现： 0020 基于Autodesk Revit进行二次开发；。

14、 采用计算机语言编码的方式， 通过提取规范 条文中的关键词以及关键条件， 按照一定的规则转译为计算机语言程序， 并构建相应的逻 辑关系， 实现对规范条文的转译。 0021 优选地， 所述步骤S20进一步包括： 0022 利用规则库的标准性及强制性条款， 通过对BIM技术的应用特征进行分析， 证实 BIM技术在实施安全审查规则自动检查具有可行性； 0023 通过设计安全审查规则的应用机理， 结合BIM的分析构建以BIM为平台的自动识别 集成机制框架， 从而为安全审查规则自动识别不安全因素的应用提供理论基础。 0024 优选地， 所述步骤S20中进一步包括： 0025 根据安全审查规则应用机制的要。

15、求， 通过BIM软件工具将设计方案构建成BIM模 型， 对BIM模型赋予构件ID和必要的参数信息； 0026 启动BIM虚拟施工功能， 安全审查规则对储存的预设特殊节点的构件进行检查， 识 别不安全设计因素； 识别出的不安全因素在终端以3D模型等形式呈现， 实现不安全因素的 可视化； 0027 根据BIM模型显示的不安全因素信息以及设计方案， 考虑对这些因素的整改措施； 0028 通过工具平台输出储存整个识别过程信息的报告。 0029 优选地， 所述步骤S30进一步包括： 0030 整合自动规则审查与案例推理， 建立基于BIM的消防安全自动规则审查系统； 所述 消防安全自动规则审查系统包括： 。

16、规则层、 模型层、 平台层和优化层； 其中， 模型层与规则层 的关联内容包括： 法规解读、 模型准备、 模型审查与审查报告。 0031 优选地， 所述步骤S40进一步包括： 0032 以设计架构、 审查规则和识别机制为基础， 研发形成变电工程可研辅助审查软件 系统及其数据库， 以满足变电工程可研辅助审查的网络流量和性能需要， 并能最终自动生 成辅助审查报告。 0033 实施本发明的实施例， 具有如下有益效果： 0034 本发明实施例提供一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 着眼于变电工程 设计过程中规范监管审查过程中存在问题， 从电气设计规范出发， 以BIM软件Revit为平台， 说明书 。

17、2/6 页 5 CN 112257165 A 5 二次开发为方法， 实现基于BIM的变电工程设计规范自动化审查方法。 将BIM工具很好的与 电力工程结合， 利用深度学习、 模式识别等人工智能技术， 模拟专业人员， 审查BIM化的可研 材料的合规性， 对变电工程可研成果与设计规程的相符性进行逐条校验。 完成可研的合规 性审查， 输出合规性审查报告。 通过充分利用人工智能的优势， 提升可研审查的专业性和准 确性， 节约可研审查阶段的人力投入， 减少人为失误。 0035 本发明实施例中所产生的规范性BIM模型可还可应用于变电设备的施工安装及运 维环节， 实现规划、 建设、 运维的全过程数据无缝衔接。。

18、 0036 本发明的实施例， 可以在变电工程领域内创新性的开发出针对三维变电站设计图 纸的审查系统， 并针对变电工程中的重点难点信息， 为使其在系统中被程序化， 创新性的提 出与这些信息相对应的变电设计规范的量化、 优化方法； 同进通过研究变电工程三维模型 内元素的分类原则和元素间的关系， 创新性的提出数据库对象类及其继承关系的优化方 法。 附图说明 0037 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下。

19、， 根据 这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。 0038 图1为本发明提供的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法的一个实施例的 流程示意图； 0039 图2为图1中对应的更详细的原理图； 0040 图3为图1中涉及的本发明的研究手段、 研究内容和工程应用的关联关系示意图。 具体实施方式 0041 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明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发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 0042 为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解发明的目的、 技术方案和优点， 以下 结合附图和实施例对发明做进一步的阐述。 0043。

20、 如图1所示， 示出了本发明提供的一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法的 一个实施例的主流程示意图， 一并结合图2和图3所示， 在本实施例中， 所述方法包括有以下 步骤： 0044 步骤S10： 建立变电工程可研知识网络， 构建设计安全审查规则； 0045 在一个具体的例子中， 所述步骤S10进一步包括： 0046 采用文献综述法， 对变电工程设计中可研不足的致因进行分析， 结合设计方法对 于减少危险源的使用性分析， 归纳出主要与设计相关的不安全因素； 0047 通过分析设计、 规范与施工安全的关系， 转译规范条文为计算机可处理的格式， 构 建基于规范条款的安全审查规则。 0048 具体的，。

21、 危险源的辨识和分类有利于正确认识设计事故发生机理、 预防措施选择， 采用文献综述法， 对变电工程设计中主要的可研不足的致因进行了分析， 结合设计方法对 说明书 3/6 页 6 CN 112257165 A 6 于减少危险源的使用性分析， 归纳了三类主要的与设计相关的不安全因素。 在此基础上提 出安全审查规则的定义， 通过分析设计、 规范与施工安全的关系， 构建基于规范条款的安全 审查规则， 并解析了该规则的构建方法。 0049 可以理解的是， 标准规范通常是书面文本， 需进行规则解释， 将规范转换为计算机 可处理的格式， 即转译规范条文的方法主要有两种方式： 0050 一是计算机语言编码， 。

22、用计算机语言编码需要专业知识定义、 编写和维护， 能够用 于专业应用中。 0051 二是参数表， 将参数、 分支等逻辑构造定义为一个规则集， 不需要计算机编程。 0052 而在本发明中 ， 所述转译规范条文采用第一种方法来实现， 具体地， 基于 AutodeskRevit进行二次开发； 采用计算机语言编码的方式， 通过提取规范条文中的关键词 以及关键条件， 按照一定的规则转译为计算机语言程序， 并构建相应的逻辑关系， 实现对规 范条文的转译。 0053 步骤S20： 构建不安全因素自动识别机制； 0054 可以理解的是， 为节省设计师和工程师参与安全方面工作的时间和成本， 安全审 查规则识别不。

23、安全因素过程的自动化是关键。 利用规则库的标准性及强制性条款， 同时， 通 过对BIM技术的应用特征进行分析， 证实BIM技术在实施安全审查规则自动检查具有可行 性。 通过设计安全审查规则的应用机理， 结合BIM的分析构建以BIM为平台的自动识别集成 机制框架， 从而为安全审查规则自动识别不安全因素的应用提供理论基础。 0055 具体地， 在一个例子中， 所述所述步骤S20中进一步包括： 0056 根据安全审查规则应用机制的要求， 通过BIM软件工具将设计方案构建成BIM模 型， 对BIM模型赋予构件ID和必要的参数信息； 0057 启动BIM虚拟施工功能， 安全审查规则对储存的预设特殊节点的。

24、构件进行检查， 识 别不安全设计因素； 识别出的不安全因素在终端以3D模型等形式呈现， 实现不安全因素的 可视化； 0058 根据BIM模型显示的不安全因素信息以及设计方案， 考虑对这些因素的整改措施； 0059 通过工具平台输出储存整个识别过程信息的报告。 0060 需要说明的是： BIM技术的可视化、 参数化、 协同设计、 虚拟施工等功能优势可以为 安全审查规则提供一个动态数据化的设计方案， 而且BIM能够进行功能扩展， 为机制实现提 供足够的技术衔接支持。 设计师能够根据安全审查规则应用机制的要求， 首先通过BIM软件 工具将设计方案构建成BIM模型， 对BIM模型赋予构件ID和必要的参。

25、数信息。 然后启动BIM虚 拟施工功能， 安全审查规则对储存的预设特殊节点的构件进行检查， 从而识别不安全设计 因素。 识别出的不安全因素在终端以3D模型等形式呈现， 从而实现了不安全因素的可视化。 设计师和施工方根据BIM模型显示的不安全因素信息以及设计方案， 考虑对这些因素的整 改措施， 设计师既可以在该识别结果的基础上， 参考施工方建议， 对设计方案提出修改和优 化方案。 也可以将不安全因素的处理措施记录下来， 在设计方案交底阶段提供给施工方， 以 帮助其充分准备施工安全方案。 最后BIM通过工具平台输出储存整个识别过程信息的报告， 对于需要某些专业相关方操作的， 其可以根据该报以及最后。

26、的BIM模型处理不安全因素。 0061 步骤S30： 确定变电工程可研人工智能辅助审查的平台设计和算法设计， 并构建基 于BIM技术的变电工程可研辅助审查系统基础框架； 说明书 4/6 页 7 CN 112257165 A 7 0062 在一个具体的例子中， 所述步骤S30进一步包括： 0063 整合自动规则审查与案例推理， 建立基于BIM的消防安全自动规则审查系统； 所述 消防安全自动规则审查系统包括： 规则层、 模型层、 平台层和优化层； 其中， 模型层与规则层 的关联内容包括： 法规解读、 模型准备、 模型审查与审查报告。 0064 步骤S40： 构建变电工程可研辅助审查软件系统及其数据。

27、库； 0065 在一个具体的例子中， 所述步骤S40进一步包括： 0066 以设计架构、 审查规则和识别机制为基础， 研发形成变电工程可研辅助审查软件 系统及其数据库， 以满足变电工程可研辅助审查的网络流量和性能需要， 并能最终自动生 成辅助审查报告。 0067 步骤S50： 示范工程论证性应用： 向所述变电工程可研辅助审查软件系统输入BIM 模型图纸文档及规则库， 利用规则库对BIM模型图纸中的标准性及强制性条款进行审查， 利 用人工智能对BIM模型图纸中的其他典型错误进行审查， 从而确定所述BIM模型图纸文档是 否符合规则以及是否存在不安全设计因素， 并自动生成辅助审查报告。 0068 可。

28、以理解的是， 在本发明的实施例中， 实现标准性及强制性条款利用规则库进行 审查， 其他的典型错误问题用AI进行审查。 通过BIM模型导入、 规程图纸参数结构化、 AI自动 审查核心算法等关键技术， 按照输变电工程可研环节涉及的重要规程的要求， 设计检查算 法， 模拟人工， 完成可研的合规性审查， 输出合规性审查报告。 本发明充分利用AI的优势， 提 升可研审查的专业性和准确性， 节约可研审查阶段的人力投入， 减少人为失误。 0069 在本发明的实施例中， 按照输变电工程可研环节涉及的重要规程的要求， 设计检 查算法， 模拟人工， 完成可研的合规性审查， 项目充分利用AI的优势， 提升可研审查的。

29、专业 性和准确性， 节约可研审查阶段的人力投入， 减少人为失误， 预计可节省可研审查阶段人力 成本40， 节约审查时间35， 同时按照本项目的技术路线， 还可进一步为初步设计提供支 撑， 预计依托BIM完成的可研阶段方案设计可达到初步设计深度70。 0070 按照本发明的实施例还可进一步开展初步设计、 施工图等材料的审查和校验工 作， 其产生的规范性BIM模型可还可应用于变电设备的运维环节， 实现规划、 建设、 运维的全 过程数据无缝衔接。 0071 实施本发明的实施例， 具有如下有益效果： 0072 本发明实施例提供一种变电工程可研与人工智能辅助审查方法， 着眼于变电工程 设计过程中规范监管。

30、审查过程中存在问题， 从电气设计规范出发， 以BIM软件Revit为平台， 二次开发为方法， 实现基于BIM的变电工程设计规范自动化审查方法。 将BIM工具很好的与 电力工程结合， 利用深度学习、 模式识别等人工智能技术， 模拟专业人员， 审查BIM化的可研 材料的合规性， 对变电工程可研成果与设计规程的相符性进行逐条校验。 完成可研的合规 性审查， 输出合规性审查报告。 通过充分利用人工智能的优势， 提升可研审查的专业性和准 确性， 节约可研审查阶段的人力投入， 减少人为失误。 0073 本发明实施例中所产生的规范性BIM模型可还可应用于变电设备的施工安装及运 维环节， 实现规划、 建设、 。

31、运维的全过程数据无缝衔接。 0074 本发明的实施例， 可以在变电工程领域内创新性的开发出针对三维变电站设计图 纸的审查系统， 并针对变电工程中的重点难点信息， 为使其在系统中被程序化， 创新性的提 出与这些信息相对应的变电设计规范的量化、 优化方法； 同进通过研究变电工程三维模型 说明书 5/6 页 8 CN 112257165 A 8 内元素的分类原则和元素间的关系， 创新性的提出数据库对象类及其继承关系的优化方 法。 0075 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已， 当然不能以此来限定本发明之权 利范围， 因此依本发明权利要求所作的等同变化， 仍属本发明所涵盖的范围。 说明书 6/6 页 9 CN 112257165 A 9 图1 说明书附图 1/3 页 10 CN 112257165 A 10 图2 说明书附图 2/3 页 11 CN 112257165 A 11 图3 说明书附图 3/3 页 12 CN 112257165 A 12 。