利用GIM 三維設計成果開展變電站技經計算的探索

張 輝 賈存曜 耿世英 劉仲奇 原 菲 陳 喆

（1、國網青海省電力公司建設公司，青海 西寧810000 2、北京洛斯達科技發展有限公司，北京100120）

在2017 年2 月，國網公司組織召開輸變電工程三維設計和工程數據中心建設專題會議，會議明確了輸變電工程三維設計和工程數據中心（設計部分）的重要意義，要求實現三維設計成果數字化移交。三維設計模型是貫通工程全生命周期的模型，理論上可以打通工程建設全過程間的數據壁壘，但由于目前國網公司編制的13 項三維輸變電工程三維設計GIM標準[1]，只規定了設計數據、缺陷數據、調試數據的數據模型[2]，未規定費用的數據模型，使得當前造價文件仍然是以excel 報表為主，數據缺乏關聯。不僅很難與財務、物資等其他業務的數據貫通，甚至由于定額計價體系與清單計價體系的不同，在工程“五算”階段（估算、概算、預算、結算、決算）也未能有效貫通。當前各種市場主體均在抓緊研究基于三維設計模型（*.GIM）文件自動生成工程初設概算、施工圖預算、工程量清單和竣工結算的方法，以獲取行業領先地位。

1 梳理業務，建立技經數據模型

1.1 利用參數化技術，梳理技經編制信息需求。

圖1 GIM 數據結構

在定額物資層對定額、物料等基礎成本數據進行封裝，梳理成本類別及其屬性參數。根據定額和定額使用指南，分別確定定額子目選取、定額調整系數、定額工程量計算所需屬性參數，以上屬性參數的并集即為表征安裝工作費用所需屬性參數；根據信息價、物資招標結果，確定表征物料價格所需屬性參數。以變壓器安裝為例，概算定額子目選取需要確定電壓等級、變壓器型式、變壓器容量，定額系數調整需要確定電壓等級、變壓器位置、散熱器位置、有無負荷調壓器，定額工程量為1，因此該安裝工作的費用參數集為{電壓等級、變壓器型式、變壓器容量、變壓器位置、散熱器位置、有無負荷調壓器}。

1.2 構建造價文件數據模型。采用結構化分析方法、數據建模方法、參數化技術方法和面向對象技術，分別研究定額規范和清單規范對估算、概算、預算、招標控制價、投標報價、竣工結算報表的格式要求，提出工程各階段造價文件的數據模型。

梳理工程技經全過程數據流和業務流，明確“五算”數據模型字段間的對應關系。

1.3 分析定額體系與清單體系數據模型的映射關系。建立清單項與定額項之間的映射關系，梳理確定清單項目特征所需的定額參數，編制清單項目屬性目錄。

1.4 分析技經專業數據與其他業務數據間的關聯關系。結合《三維設計模型交互規范》和實物“ID”，確定實物資產與工程量清單之間的映射關系，明確各類設備造價管理所需的屬性參數。基于三維設計模型交互規范、通用設備應用目錄、標準工藝體系成果，提出各個設備、變電站和變電站的技經參數信息目錄。

1.5 明確缺失信息補充方法。通過對比技經數據模型屬性參數和現有三維設計模型交互規范以及數字化導則的屬性字段，從技經專業角度提出對工程各階段三維設計模型擴展屬性的要求，并爭取作為標準發布，將費用數據與三維設計模型相關聯。

2 開發專業軟件，實現技經編制智能化

從三維設計模型屬性集研究、標準提資模式研究、編碼體系對應規則研究、定額清單對應規則研究等多方面入手，滿足從三維模型自動算量提資→自動套價→自動組價需要，實現三維設計至工程造價的快速銜接，形成基于三維設計技術的工程造價新管理體系。

3 數據模型應用

3.1 工程造價“五算”貫通，構建評審指標庫。收集輸變電工程估算、概算、預算、招標工程量及控制價、合同價、施工工程量、結算等全過程造價數據，建立電網工程全過程造價數據庫、技術經濟指標經驗庫，打造湖南范圍內電網工程造價權威數據源。支撐工程量智能統計，造價預測技術，造價成本核算，造價風險預警等各方面技術研究，實現精準投資估算、實際成本核算、成本風險預警和管控。

3.2 造價分析基礎數據自動采集。基于造價數據庫分析工程造價成本及預測偏差成因，促進基層管理單位前期精準估算，中期嚴格控制，后期規范結算，改善工程結余率和單位造價偏高狀況，提升電網工程造價控制水平。

3.3 造價數據與物資數據、財務數據之間的融合研究。

4 技經數據共享

4.1 數據存儲規則建立。基于元數據創建、數據庫表空間關系設計及實體- 屬性關系建立開展數據庫的結構化存儲模型設計。結合具體的業務需求，設計技經數據庫系統，采取“集中式”存儲模式進行存儲；數據源自動采集三維設計文件的設計數據，按照存儲模型進行標準化處理后可存儲到數據庫相應目錄中。

表1 造價文件數據模型部分數據表說明

表2 技經計算表

表3 措施項目清單計價表

圖2 三維專業軟件

4.2 數據共享規則建立。結合工程參建各方，以及內外部業務數據需求，形成技經數據共享清單，實現基建造價管理與財務、物資等上下游業務數據貫通。

（1）梳理內外部共享數據需求。通過數據清理與調研工作，明確內外部共享數據需求，統一標準與數據格式，便于后續數據共享。（2）梳理數據特點，了解數據共享權限與安全控制。開展業務數據分析與清理工作，摸清數據特點，區分數據專業性、保密性及數據共享價值等，了解數據共享權限與安全控制，梳理形成一套安全的數據共享流程[3]。

5 結論

基于三維設計模型（GIM）自動算量工具，能夠對于國網公司主要的典型變電站、線路通用設計方案的三維設計成果進行解析，并輸出符合造價文件編制要求的工程量表。能夠基于算量規則對GIM文件完整性和規范性進行自動校核。存在的不足在于，設計模型深度不能完全涵蓋技經需求。GIM模型格式無法完全滿足算量要求。