一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统

技术领域

本发明涉及工程造价管理技术领域，尤其涉及一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统。

背景技术

目前配网工程造价管理工作基本上都在造价管理系统上完成，而造价管理系统各类造价信息数据的分析、汇总、填报、分类、核对等全部需要人工操作，整个流程需要耗费大量的人力物力，信息口径的准确性和时效性都不高；且定额计价方式与清单计价方式并存，各电网公司的管理方式和计价要求都有所不同，不同参与方在不同阶段的需求和重点也不同，都会影响到配网工程的造价分析和项目管了工作。具体来说，现有技术的主要缺点如下：

从数据结构来看，数据项目划分和数据结构层次不明晰，缺乏固定性和规范性，各阶段数据信息分散、杂乱，数据的二次收集和分析受到限制；造价数据单一性和扁平化的结构框架，无法从多角度呈现工程的规模和技术等特征，无法进行全方位、全覆盖的分析和挖掘，无法得到有深度的结论；

从费用结构来看，估算、预算采用定额计价，投标及结算则采用清单计价，两种计价模式运用于造价管理的不同阶段，对造价管控及项目管理带来不便；且现有费用结构不能直观地反应工程结构子项投资的合理性，工程内部各个专业系统、建筑费用等分部的造价水平如何，无法直接得出；

从生命周期来看，配网工程各阶段、各参与方的造价信息互相分散独立，没有建立互通关系，普遍存在“数据壁垒”或“信息孤岛”现象，大量信息不能被很好的保存和利用；

从信息化共享来看，目前大部分数据资料限于纸质或电子版资料的工程归档，且未采用一定的技术手段进行有效处理，缺乏造价大数据信息化平台和信息库的建立。

发明内容

鉴以此，本发明的目的在于提供一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统，以解决现有技术出现的上述问题。

一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统，包括数据结构子系统、费用结构子系统、生命周期子系统，所述数据结构子系统用于对配网工程类型划分，所述费用结构子系统用于对不同计价模式下的费用划分、工程造价信息与财务数据的对接，所述生命周期子系统用于对配网工程的管理和信息共建共享。

进一步的，所述配网工程类型包括变电工程、架空线路工程、电缆线路工程。

进一步的，所述数据结构子系统还用于对变电工程进行WBS分解，分解后生成变电建筑模块和变电安装模块。

进一步的，所述数据结构子系统还用于对变电建筑模块进行WBS分解，分解后输出建筑物、构筑物、场地、给排水及消防信息。

进一步的，所述数据结构子系统还用于对变电安装模块进行WBS分解，分解后输出变压器、站用电缆、配电装置、站用电缆、充电设备、通信自动化信息。

进一步的，所述数据结构子系统还用于对架空线路工程进行WBS分解，分解后生成基础模块、杆塔模块、架线模块、辅助模块。

进一步的，所述数据结构子系统还用于对电缆线路工程进行WBS分解，分解后生成电缆建筑模块和电缆安装模块。

进一步的，所述费用结构子系统的构建步骤如下

S1：对人工费的费用要素进行扩充；

S2：对材料费的费用要素进行扩展；

S3：对施工措施增加费用要素的结构进行调整；

S4：对其他费用要素划分和费率标准进行优化。

进一步的，所述生命周期子系统的构建步骤如下：

A1:建立造价信息池；

A2:对配网变电工程、架空线路工程和电缆线路工程的技术类指标、经济类指标和社会类指标进行指标分解；

A3：指标的调用分配和靶向输出；

A4：各阶段、各参与方信息流的导出及应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统，为有效解决“跨阶段、跨模块”间的造价资源共享问题，提高造价人员工作效率和质量的问题。通过配网工程的数据结构子系统、费用结构子系统、生命周期子系统的多维工程立方体，把不同参与方、不同阶段对各类型造价信息的不同需求和重点指标进行融合，避免“数据壁垒”与“信息孤岛”，实现造价信息的有效使用和积累，提高信息利用价值和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统示意图。

图2是本发明实施例提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统的流程图。

图3是本发明实施例提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统的配网变电工程WBS分解图。

图4是本发明实施例提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统的配网架空线路工程WBS分解图。

图5是本发明实施例提供的一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统的配网电缆线路工程WBS分解图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1，本发明提供一种基于BIM多维度的配网工程造价信息归集系统，包括数据结构子系统、费用结构子系统、生命周期子系统，所述数据结构子系统用于对配网工程类型划分，所述费用结构子系统用于对不同计价模式下的费用划分、工程造价信息与财务数据的对接，所述生命周期子系统用于对配网工程的管理和信息共建共享。

所述配网工程类型包括变电工程、架空线路工程、电缆线路工程。

所述数据结构子系统还用于对变电工程进行WBS分解，分解后生成变电建筑模块和变电安装模块。

所述数据结构子系统还用于对变电建筑模块进行WBS分解，分解后输出建筑物、构筑物、场地、给排水及消防信息。

所述数据结构子系统还用于对变电安装模块进行WBS分解，分解后输出变压器、站用电缆、配电装置、站用电缆、充电设备、通信自动化信息。

所述数据结构子系统还用于对架空线路工程进行WBS分解，分解后生成基础模块、杆塔模块、架线模块、辅助模块。

所述数据结构子系统还用于对电缆线路工程进行WBS分解，分解后生成电缆建筑模块和电缆安装模块。

数据结构子系统的主体思想是基于WBS工作分解包，依照配网工程实物及客观系统构成，对配网工程项目构成进行分解，以电气设备或建筑物的物理实体量为基本单元，以工程的专业系统为基础构架，反应工程物理层面设备及建筑物实体的数据结构；分类指的是在每一类电气设备或建筑物的物理实体里面再进行选择，最后组成完整的数据结构系统。

例如，一个配网变电工程里面一般既有变压器，也有配电装置，变压器和配电装置属于“必选项”，缺一不可，就把变压器和配电装置看作是WBS分解，这是基于工程的物理实体划分的；而在变压器里面，如果选择了终端型、315kVA、油浸式的欧式箱变，那么一般不会再有其他类型的变压器，即不同类型的变压器一般是多选一的关系，属于“选填项”，那么就把不同类型的变压器看做分类。再比如，配网架空线路中，杆塔和基础可看作是WBS分解，因为一个架空线路工程如果有杆塔，一般情况下就必然会有基础，杆塔和基础属于“必填项”；而杆塔中的铁塔(角钢塔)或水泥杆一般情况下只选择一种，属于“选填项”，因此铁塔和水泥杆可看作分类。数据结构子系统的处理逻辑如下：

第一步，按照合理性、全面性、重点性、可操作性、可比性的原则，将配网工程分为变电工程、架空线路工程、电缆线路工程三大部分。这是基于配网工程固有属性来划分的。

第二步，分别对三类工程进行WBS分解。这是数据结构子系统的核心环节，主要的流程和框架都是在这一步形成，下一环节的分类也是基于此来进一步逐层细分的。配网变电工程WBS分解如图3所示。

(1)配网变电工程WBS分解。依据电气系统或构建筑物系统，首先划分为变电安装模块和变电建筑模块，并继续对变电建筑模块和变电安装模块进行分解。

(a)变电建筑模块的WBS分解，分解后输出建筑物、构筑物、场地、给排水及消防消息。建筑物可进一步分解为一般土建、照明采暖通风空调、基础、围墙及大门、护坡挡土墙及排洪沟；场地可进一步分解为道路及地坪、地基处理或场地平整；给排水及消防可进一步分解为给排水、消防。分解原则主要是各建(构)筑物功能属性、物理结构、技术特性、施工工艺等因素。

(b)变电安装模块的WBS分解，分解后输出变压器、站用电缆、配电装置、站用电缆、充电设备、通信自动化信息。配电装置可进一步分解为开关电器、无功补偿、测控保护电器；站用电缆可进一步分解为高压电缆和低压电缆；充电设备可进一步分解为快充设备和慢充设备；通信自动化可进一步分解为通信工程、配电自动化、营销系统。分解原则主要是各设备功能属性、承担作用等因素。

(2)配网架空线路工程WBS分解。类比主网的架空线路工程，一般分为杆塔工程、基础工程、接地工程、架线工程、附件工程、辅助工程。由于配网架空线路的绝缘子、金具等数量很少，投资占比也较小，很多随水泥杆直接安装，因此附件工程费用可合并杆塔工程中去；同理，配网架空线路的接地工程量及费用也较小，接地工程费用也可合并杆塔工程中去；辅助工程主要包含护坡、挡墙、排水沟，应单独作为一个模块。因此，结合配网架空线路特性，运用WBS方法分解为基础工程、杆塔工程、架线工程、辅助工程这几个模块。配网架空线路工程WBS分解图4所示。

(3)配网电缆线路工程WBS分解。采取与配网变电工程及架空线路工程同样的分解思路，建筑模块依次向下分解，可分解为电缆直埋、电缆排管、电缆沟、顶管、电缆隧道、电缆井；安装模块可分解为电缆敷设和电缆头安装。配网电缆线路工程WBS分解图5所示。

第三步，分别对WBS分解完的配网变电工程、架空线路工程、电缆线路工程进行进一步的分类。此环节是在第二步的基础上进行，对每一类工程分解到的工作包进行更细致的分类，按照每一类的不同“选择”继续细分直到最底层的结构单元。实际造价数据也是由最底层的造价单元组成，再逐层向上组合形成的。在管理过程当中，通过把最底层结构单元的数据进行编码，可保证数据的唯一性、完整性，而且能够快速搜索或识别数据。通过向下分解、向上组合的过程，满足了以工程实物构件为基础的BIM思想，避免了现有数据对配网造价及工程管理的局限。其中最底层的结构单元即图1中数据结构维度的最右侧元素。

所述费用结构子系统的构建步骤如下

S1：对人工费的费用要素进行扩充；

S2：对材料费的费用要素进行扩展；

S3：对施工措施增加费用要素的结构进行调整；

S4：对其他费用要素划分和费率标准进行优化。

费用的结构子系统主要解决基于不同计价模式引起的工程费用划分不合理问题，并进一步满足造价信息共编共享、规范计价标准和体系结构、打通造价费用与财务数据的对接。结合定额和清单计价的特点，配网工程建安工程费用系统按造价形成划分可设置为分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费、税金五大类。费用结构子系统基于现行的计价体系结构，并对其中的关键组成要素进行优化完善。具体如下：

第一步，对人工费的费用要素进行扩充。把社会保险费、住房公积金、工会经费、职工教育经费等基本要素列入人工费当中；定额工资单价与市场信息关联，根据实际情况进行动态调整，保证造价的及时性。

第二步，对材料费的费用要素进行扩展。将主要材料和消耗性材料合并为材料原价，通过造价信息网与材料市场价格相关联，保障造价信息的实时性、动态性；增加材料出库费的设置，包括材料运输费、保险报价费、运输损耗费、采购费及仓储保管费，根据实际情况优化材料费要素的划分，与市场资源接轨。

第三步，对施工措施增加费要素的结构进行调整。将冬雨季施工增加费、夜间施工增加费、施工工具用具使用费、特殊地区施工增加费、临时设施费等基本要素合并为施工措施增加费，与企业以往结算资料相联系，自行测算报价，增加公平性和市场化竞争。

第四步，对其他费用部分费用项和取费进行优化。将招标费、监理费、工程保险费、项目后评价费等费用要素进行优化；取消固定费率标准的设置，根据工程实际需要计列。

对费用结构子系统基于以上的改进，可以借助BIM技术的思维，融合技术数据和造价信息，为全生命周期的大数据造价系统平台的建立起到了铺垫。

所述生命周期子系统的构建步骤如下：

A1:建立造价信息池；

A2:对配网变电工程、架空线路工程和电缆线路工程的技术类指标、经济类指标和社会类指标进行指标分解；

A3：指标的调用分配和靶向输出；

A4：各阶段、各参与方信息流的导出及应用。

生命周期子系统指的是全生命周期工程管理和信息共建共享。由于工程造价的阶段性特征，配网工程造价信息的管理和控制就必须从建设工程的前期开始，从估算、设计、施工到竣工贯穿于建设中的全过程。根据不同阶段不同参与方的需求，制定不同的造价信息调用分配和靶向输出管理，可以对各阶段的重点管理需求进行分析，有效识别不同阶段影响配网工程造价的重点管理因素或把控指标。具体如下：

第一步，结合前述数据结构子系统和费用结构子系统的各类信息，建立“造价信息池”，包含各类技术类指标、经济类指标和社会类指标。

第二步，对配网变电工程、架空线路工程和电缆线路工程的技术类指标、经济类指标和社会类指标进行指标分解。

(e)配网变电工程的技术类指标包括箱变台数、进出线、构筑物面积、场平工程量；经济类指标包括静态投资、动态投资、建筑工程费、安装工程费、设备购置费；社会类指标包括建设时间、地区、服务对象。

(f)配网架空线路工程的技术类指标包括线路长度、杆塔基数、导线截面、基础类型；经济类指标包括基础工程费、杆塔工程费、架线工程费、接地工程费、附件工程费、辅助工程费；社会类指标包括建设时间、地区、服务对象。

(g)配网电缆线路工程的技术类指标包括线路长度、终端头数量、中间接头数量、排管长度、工井数量；经济类指标包括静态投资、动态投资、单公里建筑工程费、单公里安装工程费；社会类指标包括建设时间、地区、服务对象。

第三步，根据可研、设计、招投标、施工、竣工结算不同阶段的重点把控指标及重点管理需求的不同，设计分层计算和分配的功能，设置识别参数，建立自动抽取和筛选的关系，实现针对不同需求进行指标的调用分配和靶向输出管理。

第四步，综合造价信息的导出及应用。进一步融合业主计划部、基建部、设计单位、评审单位、施工单位等各参建方，根据在集成系统中建立的配网造价数据信息调用和分配管理模型以及设置参与全生命周期流转的信息流，形成各参与方的数据导出模板、数据指标表格生成、数据曲线生成、数据分析报告生成等应用程序。通过以图、表、线、报告等形式展现全生命周期信息数据的分析结果与反馈结果，实现造价信息归集系统的综合应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。