摘要：本发明涉及一种基于 IFC 的输变电工程 GIS设备模型扩展方法，用于将GIS设备根据IFC标准结构扩展为在输变电工程管理系统中有效交换和共享的电气设备模型，其特征在于，包括以下步骤 ：1) 采用 BIM 软件对电气专业 GIS 设备创建初始电气 GIS 设备模型并导出 ;2) 获取初始电气GIS设备模型的实体名称，若实体名称为IfcBuildingElementProxy，需进行扩展，并进行步骤 3)，若否，无需进行扩展 ;3) 将实体名称为IfcBuildingElementProxy 进 行 基 于 IFC 的 GIS设备模型扩展，输出并显示采用 IfcGIS 表达的GIS 设备 IFC 模型文件。与现有技术相比，本发明具有适用范围广、便于数据交换和共享等优点。
技术背景：
建筑信息模型技术(Building Information Modeling，BIM)正在全球范围内推动 基于CAD技术的传统建筑行业产生重大变革。对比过去项目中采用分散的图纸进行工作的 习惯，BIM技术是运用面向对象的方法，采用相互关联的建筑对象信息，实现建筑工程项目 的协同设计、施工和运维管理。BIM技术发展的核心问题是信息共享与转换，而工业基础类 标准(Industry Foundation Class，IFC)是解决BIM技术核心问题的基础。IFC标准由国际 协作联盟组织( International Alliance for Interoperability ,IAI，现名为 BuildingSMART联盟)提出，是一个公开的、结构化的、基于对象的信息交换格式，旨在描述和表达项目全生命周期中各个阶段的数据。
但现阶段IFC标准还不能在建筑工程行业中发挥应有的作用，这是因为IFC标准对 于建筑工程信息的表达还不能完全达到行业中所需要的详细程度。如输变电工程GIS设备 (Gas Insulated Switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)，最新的IFC标准电气专业模块 缺少对GIS设备的具体定义，仅采用通用的复杂实体IfcBuildingElementProxy表达，导致 各软件创建的输变电工程GIS设备模型不能有效共享与交换。通常的输变电工程管理系统 是基于特定的软件系统进行信息管理，往往需要重新输入输变电工程GIS设备模型的信息， 当信息发生变更时，需要重新录入相关数据，严重影响输变电工程管理的效率与质量。同 时，当需要将GIS设备数据移交至其他系统时，往往只能重新录入信息至其他系统，容易发和表达项目全生命周期中各个阶段的数据。
目前，输变电工程GIS设备模型信息的共享与交换需求很大，尤其是输变电工程 GIS设备的形式越来越复杂、类型越来越繁多，需要基于通用数据标准(如IFC标准)进行GIS 设备模型信息的共享与交换，鉴于目前IFC标准不能详细表达输变电工程GIS设备模型，因 此，需要构建出一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，解决BIM数据表达GIS设 备的通用性、有效性、可持续性等问题。
发明内容：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、便 于数据交换和共享的基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，用于将GIS设备根据IFC标准结 构扩展为在输变电工程管理系统中有效交换和共享的电气设备模型，包括以下步骤：
1)采用BIM软件对电气专业GIS设备创建初始电气GIS设备模型并导出;
2 ) 获 取 初 始 电 气 G I S 设 备 模 型 的 实 体 名 称 ， 若 实 体 名 称 为 IfcBuildingElementProxy，则判断初始电气GIS设备模型是IFC标准缺失表达的电气设备 模型类型，需进行扩展，并进行步骤3)，若否，则判断初始电气GIS设备模型不是IFC标准缺 失表达的电气设备模型类型，无需进行扩展;
3)将实体名称为IfcBuildingElementProxy进行基于IFC的GIS设备模型扩展，输 出并显示采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件。
所述的步骤3)具体包括以下步骤：
31)在基于IFC的GIS设备模型扩展系统中解析待扩展的电气GIS设备模型，并将待 扩展的电气GIS设备作为电气设备添加至IFC标准的电气设备类型组Energy Conversion Device中，将Energy Conversion Device作为待扩展的电气GIS设备的父级对象;
32 )在电 气设备类型组Energy Conversion Device中新增IfcGIS实体和 IfcGISType类型作为待扩展的电气GIS设备的实体和类型;
33)在IfcGIS实体中，增加IfcGIS实体的属性信息;
34)将初始电气GIS设备模型对应的实体名称、类型、属性信息和关联数据改写为 采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型数据，获得采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件，完 成GIS设备模型的IFC扩展。
所述的步骤33)中，IfcGIS实体的属性信息包括GlobalID(全球ID)、OwnerHistory ( 所 有 者 历 史 )、 N a m e( 名称 )、 D e s c r i p t i o n( 描 述 )、 O b j e c t T y p e( 物 体 类 型 )、 ObjectPlacement(物体位置)、Representation(表述)、Tag(标签)和PredefinedType(预定 义类型)。
所述的步骤3)中，在显示窗口中显示采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、适用范围广：现有的输变电工程GIS设备模型采用单一的表达方法描述，本方 法由于采用了基于IFC的GIS设备模型扩展，在IFC的架构中新增GIS设备实体对象及其属性 信息，因此，对于任何类型的GIS设备，无论设备外形尺寸和属性信息如何变化，都可以通过 该扩展方法形成符合IFC标准的GIS设备模型，支持扩展任何BIM软件输出的GIS设备模型， 通用性强，扩展质量高。
二、便于数据交换和共享：现有的输变电工程GIS设备模型采用软件专属的数据格 式，难以进行不同软件系统之间的GIS设备模型数据共享与交换，本方法由于将GIS设备扩 展为基于IFC的模型实体，形成符合IFC标准的GIS设备数据结构，因此，可将扩展后的基于 IFC的GIS设备模型输入至任何支持IFC的软件系统，无论输变电工程的GIS设备是何类型， 通过本扩展方法，其他软件系统无需做任何变更修改，可导入GIS设备模型数据，扩展后的
具体实施方式
如图1所示，对基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法作进一步说明：
图1为实施例中的基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法的流程图。
步骤101、选用Revit软件创建电气专业GIS设备，并导出IFC模型数据，该GIS设备 的IFC模型实体为IfcBuildingElementProxy;
步骤102、经判断，采用IfcBuildingElementProxy表达的GIS设备IFC模型是IFC标 准中表达缺失的电气设备;
步骤103、将GIS设备添加至IFC标准中的电气设备Energy Conversion Device(能 量转换装置)类型组;
步骤104、在IFC标准架构中增加GIS模型数据，分别增加IfcGIS、IfcGISType的定 义;
步骤105、在IfcGIS实体中增加属性信息集，包括GlobalId、Name、Description、 ObjectPlacement、PredefinedType等9个属性，并在PredefinedType中赋值为GIS;
步骤106、将上述采用IfcBuildingElementProxy表达的GIS设备IFC模型扩展为采 用IfcGIS表达的IFC模型的算法整合至扩展系统;
步骤107、将采用IfcBuildingElementProxy表达的GIS设备IFC模型输入扩展系 统;
步骤108、经判断，该GIS设备IFC模型需要扩展;
步骤109、采用IfcBuildingElementProxy表达的GIS设备IFC模型与扩展系统数据 库目标数据比对，根据扩展流程形成新的采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型;
步骤110、扩展完成后，扩展系统输出采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件;
步骤111、在扩展系统的图形窗口显示采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型;
步骤112、结束。
技术特征：
1 .一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，用于将GIS设备根据IFC标准结构扩展为在输变电工程管理系统中有效交换和共享的电气设备模型，其特征在于，包括以下步骤： 1)采用BIM软件对电气专业GIS设备创建初始电气GIS设备模型并导出; 2)获取初始电气GIS设备模型的实体名称，若实体名称为IfcBuildingElementProxy， 则判断初始电气GIS设备模型是IFC标准缺失表达的电气设备模型类型，需进行扩展，并进 行步骤3)，若否，则判断初始电气GIS设备模型不是IFC标准缺失表达的电气设备模型类型，无需进行扩展; 3)将实体名称为IfcBuildingElementProxy进行基于IFC的GIS设备模型扩展，输出并 显示采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件。
2.根据权利要求1所述的一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤： 31)在基于IFC的GIS设备模型扩展系统中解析待扩展的电气GIS设备模型，并将待扩展 的电 气GIS设备作为电 气设备添加至IFC标准的电 气设备类型组Energy Conversion Device中，将Energy Conversion Device作为待扩展的电气GIS设备的父级对象; 32)在电气设备类型组Energy Conversion Device中新增IfcGIS实体和IfcGISType类 型作为待扩展的电气GIS设备的实体和类型; 33)在IfcGIS实体中，增加IfcGIS实体的属性信息; 34)将初始电气GIS设备模型对应的实体名称、类型、属性信息和关联数据改写为采用 IfcGIS表达的GIS设备IFC模型数据，获得采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件，完成GIS 设备模型的IFC扩展。
3 .根据权利要求1所述的一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，其特征在于，所述的步骤33 )中 ，IfcGIS实体的属性信息包括GlobalID、OwnerHistory、Name、 Description、ObjectType、ObjectPlacement、Representation、Tag和PredefinedType。
4 .根据权利要求1所述的一种基于IFC的输变电工程GIS设备模型扩展方法，其特征在于，所述的步骤3)中，在显示窗口中显示采用IfcGIS表达的GIS设备IFC模型文件。
