存储标准

存储标准（通用9篇）

存储标准 篇1

摘要：计算机技术和网络技术逐渐成熟,计算机处理能力和相关数据需求不断增长,使得存储技术的发展得到更多的市场驱动,网络存储的浪潮随之到来。存储虚拟化、分级存储等技术进一步推动网络存储的发展,对象存储、云存储成为发展的新热点。在目前国际经济环境下,发展存储核心技术,制定中国网络存储标准发展战略,对存储产业的健康可持续发展具有重大意义。

关键词：网络存储,存储专利,存储标准

1 网络存储产业状况

1.1 存储已成为IT架构的重心

过去的1 5年,商业运营模式发生了重大改变。这其中,基于因特网的商业模式给信息的获取和存储技术带来了新的挑战。围绕数据处理的三大流程——计算、传输、存储,信息产业经历了三次技术变迁:对于数据快速计算的需求刺激了计算技术的飞速进步;对于数据快速传输的需求刺激了网络行业的兴起;前两次信息技术的发展改变了商业运营模式,商业信息化的应用产生了海量数据。如此巨量的数据如何更高的响应、更可靠的存放、更快速的备份恢复成为IT架构设计中首要考虑的问题。如今,存储已成为IT架构建设的重心。

1.2 用户的存储需求走向成熟

首先,用户对于存储的个性化需求开始凸现。存储与应用的整合日益密切,因用户的具体应用不同,其需求也相差很大。不同的行业有不同的应用需求,而且即便是相同的行业,因为信息化的基础不同,存储需求也会有很大的差异性。

其次,存储用户更加重视存储软件的应用,更加注重存储系统在提升用户业务竞争力方面的作用。从存储系统的管理、维护,到数据的归档、备份、容灾,这些都离不开背后软件的支撑。存储系统效能的发挥,在很大程度上取决于软件的功能、适用性。

存储用户箱求的另一个趋向是倾向采购成熟技术标准的产品和方案,不再一味追求高新技术。存储系统整体效能的发挥,取决于系统的稳定性、可靠性和方案、服务等多因素,经过验证的成熟产品、方案对客户更具吸引力,这也说明存储市场也逐步走向成熟。

2 网络存储产业发展趋势

2.1 存储设备由分散到集中

按照传统分类方法,当前主流存储结构大致分为直连式存储(DAS)、网络存储设备(NAS)和存储网络(SAN)三类。市场统计表明,DAS存储设备的市场占有率正在逐年下降,SAN和NAS架构因为其兼顾可用性、扩充性、简单性以及共享性等优势,已经成为数据存储的主流。SAN和NAS架构的应用将存储分布由分散变为集中,由此大大提升存储资源利用率,同时在系统统一管理、升级和维护方面也变得更加便捷。

美国卡内基梅隆大学并行数据实验室提出的对象存储的思想,能够将NAS、SAN两种存储架构整合在一起,以满足结构化和非结构化数据的存储需求。基于对象的存储技术(OBS)采用对象作为基本数据单位,进一步突破了N AS中常见的数据传输路径瓶颈和SAN的文件共享限制,并且在安全性、跨平台性、可用性和可扩展性等方面更具优势。根据全球存储网络工业协会(SNIA公布的技术演变蓝图(见图1),协同解决方案(ISD)则是比基于对象的存储设备(OSD)更为智能的存储系统,它提供面向应用的开发接口,实现了更高层次的功能融合。随着结构化与非结构化数据增长的变化、元数据和数据分布位置的变化,以及用户对存储系统提出的高可靠、高性能、大容量、高并发的要求,存储系统正在经历着一种向OSD、ISD的方向发展。

从存储设备的部署架构和功能演变过程中,可以看到存储设备正经历着由分散到集中的趋势。

2.2 存储交换网络逐渐融合

存储系统领域主要使用的网络连接方式包括以太、光纤、Infiniband,IP网络构建简单、管理容易、成本低,但IP网络开销大、延时高,适合作为低端存储系统的互联网络;FC是一种技术成熟的交换协议,带宽高、延时低,在高端存储系统的网络互联中占据主要地位;Infiniband网络是一种高速交换式网络,前期主要应用在高性能计算环境中,但随着信息技术的发展,Infiniband网络在存储系统的占有率正稳步扩大。多种网络的并存带来如数据孤岛等一些问题,在一定程度上制约了存储产业的发展,为实现多种类型的存储网络兼容,已经出现了FCoE、FCoIB等技术。由于现有的用户群和已有的存储设施具有延续性,可以预见,未来一段时间内,存储交换网络将保持多种标准、协议共存和融合的局面。

2.3 存储软件着重解决海量数据应用场景

随着信息化应用产生了巨量数据,存储软件着重解决的问题是在处理海量存储数据的场景下面临的功能、扩展性和性能问题。

存储虚拟化技术通过将零散的存储资源整合起来,构建海量存储资源池,从而提高整体利用率,同时降低系统管理成本。在技术实现上,可以细分为带内和带外虚拟化两种方式。带内虚拟化实现简单,目前有较多应用,但带外方式不占用存储网络内的带宽,在海量信息处理时不会形成数据瓶颈,将是未来存储虚拟化技术的主流。

分级存储已经在生产系统中大量应用,分级存储管理实现数据在存储设备之间的自动迁移,使数据的价值与可用性、性能、数据保护及成本相匹配。在海量存储系统中,确定数据的属性特征并判断是否迁移和迁移的路径是分级存储的先决条件,也是分级存储技术的研究重点。

在海量存储系统数据保护方面,连续数据保护(CDP)能通过持续的捕获、追踪系统I/O信息流状态,复制每个I/O写人动作,完整地保存系统存取变动过程,并可将信息恢复到任一时间点。目前基于卷的CDP产品可以保护存储在该卷的任何应用。面对海量、高速数据存取的应用,如何快速复制系统I/O,减少恢复窗口时间是目前研究的热点。

2.4 云存储

网络存储系统向集中、融合的方向发展,海量存储系统、云存储适时而升。从架构上看,云存储屏蔽底层存储差异,对外提供一致的服务,这种存储网络可以架构在Internet之上,对最终用户来说,存储脱离了后端设备,而成为一种便捷的服务。

展望未来,围绕数据的建设将是客户信息化建设的主题。数据建设需要综合现在和未来的需求进行规划,以做到可持续增长,可连续运转。未来的信息应用模式将是海量数据的天下,云计算、云存储的核心就是根据需求可以动态、智能成长的服务。目前,国内外IT厂商对云计算、云存储技术给予高度的关注,如IBM推出了“蓝云”计划;浪潮发布了海量存储战略提出面向客户未来需求,兼顾当前建设,为客户提供可持续增长的数据支撑平台等。

2.5 绿色存储

据调查,由于存储设备装机量的大幅增加,存储耗能已占硬件耗能的40%,存储的能耗问题越来越被广泛关注,绿色存储大势所趋。2007年10月,SNIA宣布了一项绿色存储计划,致力于提高能源利用率,降低能耗,以减少网络存储产品对环境的影响。此项计划涉及磁盘、磁带、服务器连接等。目前,存储系统从部件到系统级的多种节能技术快速发展,包括MAID技术、动态电源管理、新型器件等。未来的存储系统性能强大的同时,能耗将持续降低。

3 专利与标准

3.1 专利分析

国外企业和研究机构在存储领域起步较早,发展成熟。国内外专利查询及分析结果显示,目前大部分存储技术专利掌握在IBM、HDS、EMC等几家大型存储企业手中,在Fiber channel等成熟技术领域已经形成了密集的专利覆盖。在新兴的对象存储等存储技术领域目前还未形成垄断的局面,有一定专利发展空间。

通过对国内外专利查询,网络存储系统核心技术、数据虚拟化、存储备份等直接相关的专利,大部分被美国和日本所拥有.其中美国占72%的专利,日本占15%,中国仅占1%。

从国内网络存储技术专利申请情况来看,中国机构申请专利接近中国存储总专利数的50%,集中在浪潮、华为,华中科大、中科院计算所等企业和科研院所中。目前主要研究领域在磁盘阵列、数据访问、备份、并行文件系统等,在存储技术基础研究领域如算法、器件方面专利还不多。

经过多年的技术发展,中国网络存储市场各厂商在中低端设备、软件已经有了一定的技术积累。技术的进步必然要求可靠的专和保护,对于专利的保护,应采取有针对性和切实有效的策略:

在有可能产生专利冲突的领域,通过战略合作,获得相关技术许可;建立项目专利预警机制;通过自主创新,构筑外围专利网,形成专利交叉许可;采用开放式标准架构,降低专利冲突的风险。

在促进专利发展方面,鼓励系统性的技术专利申请,形成存储系统专利群;相关单位建立专利联盟,共同应对国外公司的技术垄断;在存储系统专利群的基础上,推动建立统一网络存储系统架构的标准。

3.2 标准化势在必行

技术专利化、专利标准化、标准全球化已经成为一种趋势,中国存储产业竞争力的提升,有赖于对核心技术的把握以及在标准体系中话语权的提升。存储技术与产品标准的制定将有助于存储厂商的技术积累、创新,形成产业规模和竞争力,以打破国外厂商的垄断,降低IT部署和维护的成本,提高国家信息安全等级。

第一,通过标准制定,增强信息安全。

存储系统是数据保存的重要场所,而数据信息是国家、社会和企业赖以生存和发展的基础之一。国外高端存储产品系统都具备远程维护功能,通过远程操作即可以进行正常的系统维护,但也带来了数据不安全因素,如:关键数据的恶意窃取、删除和篡改,系统的远程关机等。军事信息、重要工程信息和金融体系信息等重要数据的丢失和毁坏都将造成无法估量的损失。因此,出于保障国家安全、提高国家综合竞争力以及创造数字信息财富考虑,必须尽快独立发展自己的存储产业,制定我国自主技术标准。

第二,制定存储标准,打破国外厂商垄断。

发展自主知识产权的存储系统关键技术有助于打破国外企业的价格垄断、服务垄断和技术垄断,节约企业和社会信息化的成本,突破发展瓶颈。

第三,通过标准制定,提高自主创新能力,繁荣存储行业。

通过标准制定,可以促进企业和研究机构形成在存储技术方面的自主创新能力,整合各自的优势研究领域,为自主技术产品的发展提供技术保障,提高企业盈利能力。

由于中国市场和产业缺少自主标准,中国用户被迫“削足适履”,中国存储产品的研发、生产和使用都将遵从现有的集成标准,而进入国外专利“陷阱”。作为信息化建设的基础设施,存储产业的国产化水平关系到社会安定、国家安全,因此尽快制定自主的行业标准,摆脱依赖国外技术的局面,制定中国的存储标准势在必行。

3.3 标准发展策略

经过企业、科研机构和高校等机构的努力,产业和学术界积累了相当数量的存储领域的技术和人才,在一些核心技术方面有了基础,并由此产出了一批较高水平的科研成果、专利和产品。在存储技术领域已经具有了进行产品设计、推广和制定部分标准的能力,为制定自主标准提供了技术保障。

在标准制定方面,首先要增加技术积累,产业界、学术界等机构应加强技术交流,互通有无,共同提高;同时在专利布局方面建立相关专利群,营造标准基础;并成立专门机构,组织标准制定,推进工作。

2009年8月14日,中国电子工业标准化技术协会海量存储标准工作委员会成立。海标委致力于标准顶层的设计及规划、标准工作的组织与管理、标准的培训与推广,目前在工信部和国际标准委的领导下,正在梳理并建立海量存储的标准体系,确定海量存储标准体系的具体内涵和范围,并已经开始着手推动在存储系统接口规范、对象存储、存储系统测试技术、存储系统管理等方面制定一系列标准,在网络存储领域将逐步建立自主的存储标准,以此推动技术创新和进步,提高产品兼容性和互通性,降低企业研发风险,形成产业规模,促进产业发展繁荣。

存储标准 篇2

标准考试试题

一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）

1、硝酸铵炸药为粉状，用纸包装加工成圆柱形药卷，外涂一层石蜡防水。硝酸铵炸药的贮存期为__个月。A．2～3 B．6～8 C．4～6 D．5～6

2、大型企业提取的安全生产费用达到其年销售收入的（）时，可提出缓提的申请。A．1% B．2% C．5% D．10%

3、事件树各分支代表初始事件一旦发生后其可能的发展途径，其中导致系统事故的途径即为__。A．事故连锁 B．安全连锁 C．连锁效应

D．事故危险程度

4、《安全生产违法行为行政处罚办法》规定，暂扣、吊销有关许可证和暂停、撤销有关执业资格、岗位证书的行政处罚，由发证机关决定。其中，暂扣有关许可证和暂停有关执业资格、岗位证书的期限一般不得超过__个月。A．3 B．5 C．6 D．8

5、事故报告后出现新的情况，事故发生单位和安全生产监督管理部门应当及时续报、补报，自事故发生之日起__日内，事故造成的伤亡人数发生变化的，应及时补报。A．10 B．15 C．30 D．60

6、脚手架工程不包括__。A．设计计算 B．绘制施工详图

C．编制搭设和拆除方案 D．操作措施方案

7、要求用人单位组织接触职业病危害因素的劳动者进行__，不得安排未经上岗前职业健康检查的劳动者从事接触性职业病危害因素的作业。A．上岗前的职业健康检查 B．离岗后的职业健康检查 C．在职健康检查 D．定期的健康检查

8、依据《工伤保险条例》的规定，在上下班途中，受到机动车事故伤害的，__为工伤。A．可以认定 B．应当视同 C．应当认定 D．可以视同

9、利用职业之便，贪污、索贿、受贿或者是谋取不正当利益的由县级以上安全生产监督管理部门、有关主管部门或者煤矿安全监察机构处__万元以下的罚款；吊销其执业证，__年内不得再申请注册。A．3，5 B．3，3 C．5，5 D．3，1

10、物体打击、机械伤害、火灾和高出坠落类似事故的分类依据是__。A．事故危险的严重程度 B．导致事故的直接原因 C．事故类别

D．职业健康的标准

11、我国在工伤事故统计中，最常用的事故分类方法是__。A．20类

B．按事故原因 C．按事故结果 D．事故等级

12、能够使事故能量按照人们的意图释放，防止能量作用于被保护的人或物的安全技术措施是（）。A．设置薄弱环节 B．个体防护 C．隔离

D．限制能量或危险物质

13、压力容器广泛采用的是各种类型的__压力计。A．活塞式 B．液栓式

C．弹性元件式 D．电量式

14、吊篮脚手架属于（）。A．工具式脚手架 B．外脚手架 C．内脚手架 D．满堂架

15、__是针对某种具体的、特定类型的紧急情况，而制定的计划或方案。A．综合预案 B．现场处置方案 C．基本预案 D．专项预案

16、在石门向煤层至少打__个测压孔，测定煤层瓦斯压力，并在打钻过程中采样，测定煤的坚固性系数和瓦斯放散初速度，按综合指标进行预测。A．2 B．3 C．4 D．5

17、__是矿山企业最基本的基础安全培训。A．择期培训 B．领导培训 C．全员培训 D．年度培训

18、__对煤矿企业实际生产条件和安全条件进行审查是否符合煤炭生产许可证条件。

A．国土资源管理局 B．劳动保障部门

C．煤矿安全监察机构 D．煤炭管理部门

19、__是指人们在从事管理工作时，运用系统观点、理论和方法，对管理活动进行充分的系统分析，以达到管理的优化目标。A．系统原理 B．系统原则 C．人本原理 D．预防原理

20、依据《消防法》的规定，生产、储存和装卸易燃易爆危险物品的工厂、仓库和专用车站、码头，必须设置在__。A．交通便利区域 B．城市繁华区域

C．城市边缘或者相对独立的安全地带 D．水源充足的区域

21、《安全生产许可证条例》规定，安全生产许可证颁发管理机关应当自收到申请之日起__天内审查完毕，经审查符合本条例规定的安全生产条件的，颁发安全生产许可证。A．25 B．35 C．45 D．60

22、建立和实施职业安全健康管理体系有助于大型生产经营单位的职业安全健康管理功能__。A．一体化 B．完善化 C．科学化 D．现代化

23、__是变配电站的核心设备。A．电力电容器 B．电力变压器 C．高压开关

D．高压负荷开关

24、可以用单元综合抵消因子值的大小说明该单元安全管理与控制的__。A．绩效 B．程度 C．措施 D．系统

25、矿山建设工程安全设施竣工后，__验收。A．由管理矿山企业的主管部门 B．由劳动行政主管部门

C．由专门管理矿山企业的部门 D．由管理矿山企业的协管部门

二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、具有燃烧爆炸性质的危险物质可分为7大类，下面正确的有__。A．化学性物质 B．气体燃烧性物质 C．固体燃烧性物质 D．自燃物质 E．氧化性物质

2、生产经营单位采用__，必须了解、掌握其安全技术特性，采取有效的安全防护措施，并对从业人员进行专门的安全教育和培训。A．新工艺 B．新技术 C．新材料 D．新设备 E．新观念

3、某企业与从业人员订立的协议中规定：

“如因员工个人原因造成工伤事故，本厂不承担任何责任”。该企业因此而承担的违反《安全生产法》的法律责任是__。

A．协议无效

B．对生产经营单位的主要负责人、个人经营的投资人处以罚款 C．责令停业整顿

D．对生产经营单位的主要负责人给予刑事处分 E．责令限期改正

4、根据我国现行的生产性粉尘危害程度分级标准，生产性粉尘危害程度的分级指标有__。

A．粉尘中游离二氧化硅含量 B．工人接触时间 C．粉尘浓度

D．工人接触时间肺总通气量 E．粉尘浓度超标倍数

5、机械化、半机械化控制的人机系统，系统的安全性主要取决于__。A．机械化的程度

B．人机功能分配的合理性 C．机器的本质安全性 D．人员素质 E．人为失误率

6、审核策划和准备主要包括__以及准备审核工作文件等工作内容。A．确定审核范围 B．确定审核条件 C．指定审核组长 D．制定审核计划 E．做出审核报告

7、《中华人民共和国消防法》的立法目的是__。A．为了预防火灾和减少火灾危害

B．保护公民人身、公共财产和公民财产的安全 C．维护公共安全

D．保障社会主义建设的顺利进行

E．进行火灾事故的预防与预测，提供消防安全管理依据

8、要建立起一个完善的生产经营单位安全生产责任制，需要达到的要求是__。A．建立的安全生产责任制必须符合国家安全生产法律法规和政策、方针的要求，并应适时修订；安全生产责任制体系要与生产经营单位管理体制协调一致

B．制定安全生产责任制要根据本单位、部门、班组、岗位的实际情况，明确、具体，具有可操作性，防止形式主义

C．制定、落实安全生产责任制要有专门的人员与机构来保障

D．在建立安全生产责任制的同时建立安全生产责任制的监督、检查等制度，特别要注意发挥职工群众的监督作用，以保证安全生产责任制得到真正落实 E．生产经营单位的安全生产责任制应与该单位的经济利益相适应

9、注册安全工程师注册后，有下列__情形的，由所在单位向注册管理部门办理注销注册。

A．脱离全工作岗位连续满半年 B．不具有完全民事行为能力 C．受行政处罚

D．严重违反职业道德

E．同时在两个以上法人单位执业

10、漏电保护装置主要用于__。A．防止人身触电事故 B．防止中断供电 C．减少线路损耗 D．防止漏电火灾事故 E．监测一相接地故障

11、负有安全生产监督管理职责部门的职权包括__。A．对事故隐患的处理权

B．对安全生产违法行为的处理权 C．进入生产经营单位的检查权 D．制定生产经营单位的规章制度 E．对生产经营单位负责人的任免权

12、安全预评价报告的要求包括__。

A．应全面、概括地反映安全预评价过程的全部工作 B．文字应简洁、准确 C．提出的资料清楚可靠 D．论点鲜明

E．利于阅读和审查

13、依据《职业病防治法》的规定，下列说法中正确的是__。A．职业病的诊断由用人单位所在地的较大医疗卫生机构承担

B．用人单位参加工伤社会保险的，职业病病人的诊断、治疗、康复和定期检查费用由工伤保险机构承担

C．职业病病人变动工作单位，其依法享有的待遇不变

D．用人单位对不适宜继续从事原工作的职业病病人，应当及时办理提前退休手续，并给予相应的待遇

E．用人单位发生分立、合并、解散、破产等情形的，应当按照国家有关规定妥善安置职业病病人

14、《安全生产法》明确了负有安全生产监督管理职责的部门可行使以下__职权。A．进入生产经营单位进行检查的权利

B．发现安全生产违法行为，依法做出行政处罚决定的权利 C．对安全生产违法人员实施行政拘留的权利

D．重大事故隐患危急情况下的紧急撤出作业人员的权利

E．对不符合保障安全生产的设施、设备、器材予以查封或者扣押的权利

15、异常气候条件引起的职业病列入国家职业病目录的有__。A．中暑 B．风湿病 C．减压病 D．高原病 E．关节炎

16、下列属于安全生产违法行为行政处罚程序的有__。A．简易程序 B．一般程序 C．复议程序 D．听证程序 E．诉讼程序

17、《职业病防治法》规定，职业病前期预防的具体规定有__。

A．关于产生职业病危害的用人单位的设立及对其工作场所职业卫生要求的规定 B．关于职业病危害项目的申报制度的规定 C．关于职业病危害预评价制度的规定

D．关于建设项目职业病防护设施“三同时”制度的规定 E．关于职业病防护设施设计的备案制度的规定

18、依据《行政处罚法》的规定，行政机关作出__等行政处罚决定之前，应当告知当事人有要求举行听证的权利。A．责令停产停业

B．吊销许可证或者营业执照 C．警告

D．较大数额罚款 E．拘留

19、防止振动危害的控制措施__。A．加强通风

B．改革工艺，采用减震和隔振等措施

C．改善作业环境，加强个体防护及健康监护 D．限制作业时间和振动强度 E．控制振动源

20、初始评审目的是依据职业安全健康方针总体目标和承诺的要求，为建立和完善职业安全健康管理体系中的各项决策提供依据，并为持续改进企业的职业安全健康管理体系提供一个能够测量的基准。其各项决策的重点是__。A．目标 B．初始评审 C．管理方案 D．运行控制 E．应急响应

21、监督检查的目的是预防事故的发生，其实现手段有__。A．通过广泛宣传，提高全社会的安全意识

B．发挥群众监督和舆论监督的作用，加大对各类违法违规行为的查处力度 C．加强日常工作的监察

D．通过检验发现特种设备在设计、制造等过程中的影响产品安全性能的质量问题

E．对检查发现的问题，用行政执法的手段纠正违法违规行为

22、职业性致癌物分为__。A．标准致癌物 B．一般致癌物 C．确认致癌物 D．可疑致癌物 E．潜在致癌物

23、依据《建设工程安全生产管理条例》的规定，施工单位应当对下列__工程编制专项施工方案。

A．基坑支护与降水工程 B．土方开挖工程 C．浇灌混凝土工程 D．起重吊装工程 E．脚手架工程

24、职业病危害分级及职业危害分级标准包括__。A．职业性接触毒物危害程度分级 B．生产性粉尘危害程度分级 C．高温作业分级

D．发射性粉尘危害程度分级 E．有毒性粉尘危害程度分级

大数据存储技术和标准化 篇3

大数据作为信息化时代的战略新兴产业, 以一种前所未有的方式高速发展, 通过对海量数据进行分析, 可以获得有巨大价值的产品和服务, 但是不断产生的海量数据对数据存储提出了巨大的挑战。目前国际上尚未出现针对大数据的数据存储接口标准, 而且国内也未出现比较成熟的此类服务, 需要根据国内的实际情况, 并适当参考国际上现有的服务接口, 建立大数据存储的标准化体系, 形成大数据存储的基础性标准, 为产业发展提供有力保障。

2 大数据存储技术发展概述

大数据的出现以及结构数据的改变使常规技术的数据存储和管理面临新的挑战。

2.1 三种类型的大数据存储技术

针对不同类型的海量数据, 业界提出了不同的存储技术, 主要有以下三种:

(1) 存储海量非结构化数据的分布式文件系统

比较代表性的是Google的GFS和开源的HDFS (Hadoop Distributed File System) 。HDFS对应用程序的数据提供高吞吐量, 适用于那些大数据集应用程序。HDFS开放了一些POSIX的必须接口, 容许流式访问文件系统的数据。HDFS是主/从结构, 由一个名字结点和多个数据结点组成。HDFS将大规模数据分割为多个64 MByte的数据块, 存储在多个数据节点组成的分布式集群中。随着数据规模的不断增长, HDFS只需要在集群中增加更多的数据节点即可, 具有很强的可扩展性;同时每个数据块会在不同的节点中存储三个副本, 具有高容错性;数据的分布式存储可以提供高吞吐量的数据访问能力, 在海量数据批处理方面有很强的性能表现。

(2) 存储海量无模式的半结构化数据的No SQL数据库

传统关系型数据库在处理数据密集型应用方面显得力不从心, 主要表现在灵活性差、扩展性差、性能差等方面。在这样的背景下, No SQL数据库应运而生, 作为对关系型SQL数据系统的补充。由于No SQL数据库能够极大的适应云计算的需求, 因此各种No SQL数据库如雨后春笋般涌现, 当前主要有四种类型的No SQL数据库。

●键值 (Key-Value) 存储数据库

此类数据库主要会使用到一个哈希表, 这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key-Value模型对于IT系统来说, 其优势在于简单、易部署, 见表1。

●列存储数据库

此类数据库通常用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在, 但是它们的特点是指向了多个列, 这些列是由列簇来安排的, 见表2。

●文档型数据库

文档型数据库同第一种键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的文档, 半结构化的文档以特定的格式存储, 比如JSON。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版, 允许之间嵌套键值, 而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高, 见表3。

●图形数据库

图形结构的数据库同其他行列以及刚性结构的SQL数据库不同, 它是使用灵活的图形模型, 并且能够扩展到多个服务器上, 见表4。No SQL数据库没有标准的查询语言 (SQL) , 因此进行数据库查询需要制定数据模型。许多No SQL数据库都有REST式的数据接口或者查询API。

(3) 存储海量结构化数据的分布式并行数据库系统

Greenplum是基于Postgre SQL开发的一款海量并行处理架构的、无共享的分布式并行数据库系统。采用Master/Slave架构, Master只存储元数据, 真正的用户数据被散列存储在多台Slave服务器上, 并且所有的数据都在其他Slave节点上存有副本, 从而提高了系统可用性。

2.2 大数据与云存储

上述存储技术能够针对某一类型的数据进行存储, 但是大数据类型往往是结构化、非结构化数据并存的, 大数据存储系统须能同时支持各种类型的数据统一存储。在这样的背景下, 云存储成为大数据存储的必然选择。在存储资源获取接口上, 云存储和传统存储在功能上并无差异, 二者的区别体现在云存储可以按需提供易管理、高可扩展、高性价比的存储资源。根据存储的数据类型不同和应用需求不同, 云存储系统可以分为以下四种类型:基于块存储、基于文件存储、基于对象存储以及基于表存储。

云存储的四类服务接口上, 块存储和文件存储接口方面, 已有的标准协议已经非常成熟, 这里着重介绍下基于对象的云存储和基于表的云存储。

(1) 基于对象的云存储系统

Amazon S3 (Amazon Simple Storage Service) 采用桶和对象的两层结构来存储数据, 支持REST和SOAP两种访问协议, 可与多种网络开发工具集成工作。作为最早的云存储服务, 基于客户应用实践的积累, S3在对象存储的功能丰富方面也走在业界前列, 如对于超大数据 (数据容量5 TB) 存储、BT方式下载以及第三方支付的功能支持等。由于针对S3应用开发的广泛性, 围绕S3有一些开源项目, 使S3的编程工作变得更加简单, 方便非HTTP编程开发者使用。

(2) 基于表存储的云存储系统

表结构存储是一种结构化数据存储, 与传统数据库相比, 它提供的表空间访问功能受限, 但更强调系统的可扩展性。提供表存储的云存储系统的特征就是同时提高并发的数据访问性能和可伸缩的存储和计算架构。

提供表存储的云存储系统有两类接口访问方式。一类是标准的XDBC、SQL数据库接口, 一类是Map Reduce的数据仓库应用处理接口。分布式数据仓库一般采用MPP (Massive Parallel Processing) 架构实现海量数据存储和处理以及高并发数据读写能力, 它实现了SQL到Map Reduce的翻译、优化、执行和结果收集, 具有良好的扩展能力。分布式数据仓库的代表系统有商业软件Green Plum、中国移动Huge Table、开源Hive等。

3 大数据存储标准研究

目前国内外对于大数据存储技术标准的研究刚刚开始, 很多存储方面的标准化组织也开展了一些相关工作。

SNIA在2012年4月成立了大数据分析技术委员会 (ADBC) 致力于大数据分析的市场培育和发展, 并注重和大数据分析相关的产业主体的合作, 共同推动大数据的市场拓展和教育。ADBC技术委员会在大数据分析方面的工作侧重于存储和存储网络的使用。云标准客户委员会 (CSCC) 新成立大数据工作组致力于大数据标准的研究和培育。

此外, ITU-T、NIST、OASIS也纷纷展开大数据方面的标准研究工作。

云存储作为大数据存储下一步的重点发展方向, 其在标准化方面的工作值得大数据存储借鉴。因此, 本文以基于对象的云存储为例, 介绍其在存储接口方面的工作, 以供大数据存储标准的制定借鉴。

3.1 大数据存储参考模型

CDMI (Cloud Data Management Interface) 标准是由SNIA于2010年4月12日推出的首个云存储标准, 主要面向存储即服务 (Daa S) , 属于对象存储的范畴。CDMI给出了整个云存储参考模型, 如图1所示。按照存储系统提供存储资源接口的不同, 云存储的接口可分为四类:块存储 (如i SCSI) 、文件存储 (如POSIX) 、基于对象的存储 (如CDMI和适配器转换方式XAM) , 以及基于表的存储。

3.2 数据模型

SNIA的CDMI借鉴了Amazon S3中对象和桶的两层架构, 并且进一步采用五类对象进行数据存储管理和访问操作, 包括容器对象、数据对象、域对象、能力对象和队列对象, 其中后三个可以看做特殊的容器对象。每个对象通过多个Key-Value数据进行元数据描述。元数据包括安全和数据存储管理方面的元数据、用户自定义元数据等。

3.3 接口协议

SNIA的CDMI支持REST接口协议, 并在HTTP标准基础上进行了扩展。

3.4 操作能力

CDMI除了对能力对象仅仅提供读操作以外, 其他对象均支持增删改查四种操作。CDMI还支持对域对象、队列对象和能力对象的操作能力。

3.5 服务使用方式

目前用户使用基于对象的云存储服务, 主要有以下三种方式:

(1) 直接采用REST或HTTP接口, 编程实现与云存储系统的交互。

(2) 通过与特定编程语言绑定的API开发包。这种方式通过在REST接口之上封装一层, 可以提高特定语言开发者的编程效率。

(3) 通过云存储运营商管理门户 (Portal) 或第三方管理软件实现。用户无需编程, 直接通过图形界面使用, 或直接使用管理软件, 由管理软件调用REST接口实现存储的管理。这种方式下, 用户对后台的控制能力受到Portal或第三方管理软件的限制。

不同的支持方式可以服务于开发者、最终用户等不同需求的云存储用户。

3.6 大数据存储标准化方面的建议

从以上分析可以看出, 云存储标准与大数据的存储标准需求在架构模型、数据模型、接口协议、操作模式以及服务使用方式上十分类似, 但大数据存储本身还有许多特殊的需求, 与大数据分析关系比较密切。因此, 大数据存储标准可以在现有云存储标准上进行扩展, 以适应大数据存储的需求。

4 结语

存储标准 篇4

因为它比SQL语句执行快.

②存储过程是什么?

把一堆SQL语句罗在一起,还可以根据条件执行不通SQL语句.(AX写作本文时观点)

③来一个最简单的存储过程

CREATE PROCEDURE dbo.testProcedure_AX

AS

select userID from USERS order by userid desc

注:dbo.testProcedure_AX是你创建的存储过程名,可以改为:AXzhz等,别跟关键字冲突就行了.AS下面就是一条SQL语句,不会写SQL语句的请回避.

④我怎么在ASP.NET中调用这个存储过程?

下面黄底的这两行就够使了.

public static string GetCustomerCName(ref ArrayList arrayCName,ref ArrayList arrayID)

{

SqlConnection con=ADConnection.createConnection;

SqlCommand cmd=new SqlCommand(“testProcedure_AX”,con);

cmd.CommandType=CommandType.StoredProcedure;

con.Open();

try

{

SqlDataReader dr=cmd.ExecuteReader();

while(dr.Read())

{

if(dr[0].ToString()==“”)

{

arrayCName.Add(dr[1].ToString());

}

}

con.Close();

return “OK!”;

}

catch(Exception ex)

{

con.Close();

return ex.ToString();

}

}

注:其实就是把以前

SqlCommand cmd=new SqlCommand(“select userID from USERS order by userid desc”,con);

中的SQL语句替换为存储过程名,再把cmd的类型标注为CommandType.StoredProcedure(存储过程)

⑤写个带参数的存储过程吧,上面这个简单得有点惨不忍睹,不过还是蛮实用的.

参数带就带两,一个的没面子,太小家子气了.

CREATE PROCEDURE dbo.AXzhz

/*

这里写注释

*/

@startDate varchar(16),

@endDate varchar(16)

AS

select id from table_AX where commentDateTime>@startDate and commentDateTime

<@endDate order by contentownerid DESC

注:@startDate varchar(16)是声明@startDate 这个变量,多个变量名间用【,】隔开.后面的SQL就可以使用这个变量了.

⑥我怎么在ASP.NET中调用这个带参数的存储过程?

public static string GetCustomerCNameCount(string startDate,string endDate,ref DataSet ds)

探讨一种标准文献信息存储模式 篇5

标准信息是基础性信息,在社会建设中将起到经济调节的作用。

在现代社会,由于生产过程高度现代化、综合化,一项产品的生产或一项工程的施工,往往涉及到几十个行业、成千上万个企业和各门科学技术,它的联系网络遍及全国。生产组织、经营管理、技术协作关系,千头万绪、错综复杂。在这种形势下,标准化工作靠制定单个的标准已经远远不够了。它要求标准化摆脱传统的方式,不仅要从系统的观点处理问题,并且要建立同技术水平和生产发展规模相适应的标准系统。这个标准系统还要跟产品系统、生产系统以及整个国家的经济管理系统相协调。

故此,未来的标准化服务系统不仅要求提供人机接口,方便用户准确地查询到所要的标准;还要提供系统服务接口,使其它系统能读取、理解,综合其它信息资源运用现代化算法进行处理,以生成供生产、营销、管理等环节的有用信息。

1 标准信息存储模式

标准有其固有的特点,一般来说,标准系统的结构形式包括阶层秩序(层次级别的关系)、时间序列(标准的寿命时间方面的关系)、数量比例(具有不同功能的标准之间的构成比例)和各要素之间的关系(主要是标准之间相互适应,相互协调的关系,以及它们之间的合理组合)。

因此,所设计的标准数据库宜包括标准题录库和标准全文库,标准题录库主要反映的是标准之间的彼此相关性和一些题录信息,而标准全文库应能被计算机所识别和遍历,支持针对全文的特定部分(如规范性技术要素部分)进行文字、图表、公式等检索和智能化处理,使系统访问人员能及时、快速定位、更准确地查询到所需的信息。标准数据库结构如图1所示。

(1)题录数据库反映标准之间的层次级别关系、时间序列、数量关系和一些题录信息。

(2)标准全文数据库包括元数据和要素内容数据的存储,元数据反映标准全文的框架结构,而要素内容数据则保存框架结构中各元素的存储内容,如图表、公式、特殊符号等。

2 标准全文数据库

标准全文数据库由元数据库和要素内容数据库组成。以下分别介绍元数据库和要素内容数据库,阐述如何存储标准全文,使标准全文有序化。

2.1 元数据

元数据库描述的是标准全文的结构,是全文的概貌,结合要素内容数据库,能保存整篇标准全文,在设计元数据库时要注意两点。

(1)研究篇章布局、内容结构元素时,要确保范围全面。

(2)确定标准文献的各结构元素,制定标准文档结构的元数据标准,形式如表1所示。

2.2 要素内容数据

“标准内容结构”有其规范性,一般来说,整篇文章是由要素和要素所允许的内容组成的,要素类型分别为资料性概述要素、规范性一般要素、规范性技术要素、资料性补充要素、规范性技术要素、资料性补充要素。内容一般是文字、图、表、公式、注、脚注等。如表2所示。

(引用《GB/T 1.1-2009》第6页的表1标准中要素的典型编排)

3 应用

标准信息服务系统是基于标准文献信息存储模式而开发的系统,系统架构如图3所示。

标准信息服务系统主要由三部分组成:标准信息采集、标准信息存储和标准信息发布。

标准信息采集:目前主要关注的是纸介文件和电子文档如何录入进库里。

标准信息存储:标准文献里面含有文字、图片、图表、公式等信息,向各类应用提供标准信息,且要求支持各种文件格式进行浏览。故此,可以采用元数据库、要素内容数据库和题录数据库进行存储标准信息,待查看时自动生成各种文件格式的全文,以满足各种数据规范要求。

标准信息发布:架构标准信息的发布平台,准确、及时或触发式地向各类用户提供标准信息。该架构中还提供应用程序接口和授权管理,使各个系统能通过程序接口访问标准数据库。

4 结论与展望

新式的标准信息存储模式,不但满足了传统的标准信息检索要求,而且提供了标准资源的框架,其它的各类系统可以通过服务接口直接访问。此外,其它系统还可以结合本地信息资源,根据一定的智能化算法,自动形成有利于指导或管理某个领域发展的信息。

摘要：标准信息是基础性信息,在社会建设中将起到经济调节的作用。未来的标准化服务系统不仅要求提供人机接口,方便用户准确地查询到所要的标准;还要提供系统服务接口,使其它系统能读取、理解,综合其它信息资源运用现代化算法进行处理,以生成供生产、营销、管理等环节的有用信息。为了能让智能化算法处理标准信息资源,本文探讨了一种标准信息存储结构。

关键词：信息化,标准,资源建设,智能挖掘

参考文献

[1]GB/T1.1-2009.标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写[S]

[2]白殿一.标准的编写[M].北京:中国标准出版社,2009.

[3]萨师煊,王珊.数据库系统概论(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2000.

存储标准 篇6

2015—12—29发布2016—01—01实施

中国铁路BIM联盟

前言

根据铁路工程建设信息化总体方案的部署, 以及中国铁路总公司建设管理信息化要求, 在铁路BIM标准框架指导下, 在IFC4x1的基础上进行扩展, 制订了本标准。

本标准涵盖和涉及铁路线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、路基排水、地质8个专业领域。

本标准由中国铁路BIM联盟负责解释。在使用本标准过程中如发现需要修改和补充之处, 请及时将意见反馈给中国铁路BIM联盟。

本标准主编单位及人员:

本标准参编单位及人员:

铁路工程信息模型数据存储标准 (1.0版)

1总则

1.1编制原则

本标准的编制遵循以下原则:

(1) 兼容性原则。本标准与building SMART组织已发布的IFC (Industry Foundation Classes) 标准保持最大限度的兼容。

(2) 可移植性原则。本标准仅规范铁路工程领域的基础数据模型。该数据模型中的元素可以被不同技术平台的不同编码方式使用。

(3) 抽象性原则。本标准仅定义在国内外广泛应用, 且被整个领域共同认知与接受的重要铁路工程元素, 以使本标准的固定模型最小化。

(4) 可扩展性原则。本标准可与具体的信息分类、编码、字典相结合, 对本标准定义的元素进行进一步“修饰”或“限定”, 而不扩大和改变元素的基本含义, 从而满足特定用户的信息存储与交换需求。

(5) 可选择性原则。本标准中定义的任何元素在信息存储与交换需求中都是可选的。

(6) 可重复性原则。本标准中定义的任何元素在数据交换与存储的应用中都是可重复的。

(7) 易用性原则。本标准提供标准作者之间、作者与软件开发人员之间描述标准的形式化文件与可读性文件, 从而不给相关人员增加过多的工作负担。

1.2编制范围

本标准目前涵盖和涉及铁路工程线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、路基排水、地质专业领域。

1.3适用范围

本标准适用于铁路工程BIM实施标准制定、BIM软件研发和BIM应用研究。

1.4引用规范

本标准引用以下标准和规范:

GB/T 16656.1—2008工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第1部分:概述与基本原理 (ISO 10303—1:1994) 。

GB/T 16656.11—2010工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第11部分:描述方法:EXPRESS语言参考手册 (ISO 10303—11:2004) 。

GB/T 16656.21—2008工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第21部分:实现方法:交换文件结构的纯正文编码 (ISO 10303—21:2002) 。

ISO 16739:2013工业基础类平台规范。

building SMART Industry Foundation Classes IFC4x1。

building SMARTIndustry Foundation Classes IFC4x1 Alignment Extension。

2术语和缩略语

2.1术语

下列术语适用于本标准:

2.2缩略语

下列缩略语适用于本标准。

3铁路工程信息模型基础数据体系结构

3.1铁路工程信息模型基础数据体系结构

铁路工程信息模型基础数据体系结构是在IFC体系结构的基础上, 根据铁路工程需要进行扩展, 如图3.1所示。在资源层 (Resource Layer) 的几何资源中增加了线路中心线的部分定义。在核心层 (Core Layer) 的产品扩展 (Product Extension) 中扩展了IFC Alignment类, 用于表示铁路线路中心线。在共享层 (Interop Layer) 中增加了铁路工程共享模式的定义, 包括公用类型、公用空间结构、公用零件和公用属性集。在专业领域层 (Domain Layer) , 暂时扩展了线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场6个专业领域。

3.2铁路工程空间结构组成

铁路工程空间结构组成如图3.2所示。铁路项目 (Ifc Project) 可包含一条或多条铁路线 (Ifc Railway) 和一个或多个铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal) 。铁路线 (Ifc Railway) 可包含一条或多条线路中心线 (Ifc Alignment) , 一条或多条轨道 (Ifc Track) , 一个或多个路基 (Ifc Subgrade) 、桥梁 (Ifc Bridge) 、隧道 (Ifc Tunnel) 、车站 (Ifc Railway Station) 、建筑 (Ifc Building) 工点。铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal) 亦可包含一系列铁路线 (Ifc Railway) 和铁路车站 (Ifc Railway Station) 。

4铁路工程共享模式

4.1公用类型 (岩土零件类型)

4.2公用空间结构单元

4.2.1土木工程结构单元 (Ifc Civil Structure Element)

4.2.2铁路工程空间结构单元 (Ifc Railway Structure Element)

4.2.3铁路线 (Ifc Railway)

铁路线 (Ifc Railway) 用于定义一条铁路线路, 一般独立命名、非并行、工程内容需要单独计列的铁路线路宜单独定义为一个Ifc Railway对象。铁路线 (Ifc Railway) 对象可包含一条 (单线铁路) 、两条 (双线铁路) 或多条线路中心线;Ifc Railway对象可包含多个轨道 (Ifc Track) 、路基 (Ifc Subgrade) 、桥梁 (Ifc Bridge) 、隧道 (Ifc Tunnel) 、车站 (Ifc Railway Station) 、建筑 (Ifc Building) 等。Ifc Railway空间分解见表4.1;Ifc Railway空间包含实体见表4.2;Ifc Railway属性集见表4.3。

4.3公用零件

公用零件定义包括土木工程零件 (Ifc Civil Element Component) 、铁路零件 (Ifc Railway Element Component) 和岩土零件 (Ifc Geo Element Component) 。土木工程零件 (Ifc Civil Element Component) 继承自IFC中描述零件级概念的虚实体Ifc Element Component, 铁路零件 (Ifc Railway Element Component) 继承自土木工程零件 (Ifc Civil Element Component) , 岩土零件 (Ifc Geo Element Component) 继承自土木工程零件 (Ifc Civil Element Component) , 如图4.2所示。

4.3.1土木工程零件 (Ifc Civil Element Component)

4.3.2铁路零件 (Ifc Railway Element Component)

4.3.3岩土零件 (Ifc Geo Element Component)

岩土零件 (Ifc Geo Element Component) 定义了锚杆、钢架单元、土工织物、土钉等与岩土工程相关的零件。岩土零件的详细类型由Ifc Geo Element Component Type Enum枚举类型定义。Ifc Geo Element Component属性集见表4.4。

4.4公用属性集

5线路领域模式

building SMART于2015年发布IFC4x1 Alignment Extension标准, 本标准编制时尽可能保持与building SMART已发布标准的一致性, 以IFC4x1 Alignment Extension中的线路中心线为基础编制, 增加和修改的内容主要为里程系统和二维缓和曲线。

原IFC4x1 Alignment Extension标准定位方式采用ISO19148中的线性参考方法, 为了更好的适应中国铁路工程习惯, 本标准增加了里程系统的定义。

原IFC4x1 Alignment Extension标准定义了回旋线 (Ifc Clothoidal Arc Segment2D) 作为缓和曲线, 为了使Ifc Alignment能适应不同的缓和曲线类型, 本标准修改为缓和曲线类 (Ifc Transition Curve2D) 。

5.1模式定义

线路模式定义的全部信息模型见表5.1。

线路中心线 (Ifc Alignment) 定义了一个主要用于道路、铁路等线路工程组成元素定位的参考系统。由线路平面 (Ifc Alignment2DHorizontal) 、线路纵段面 (Ifc Alignment2DVertical) 和里程系统 (Ifc Chainage System) 组成, 线路空间曲线由线路平面和线路纵断面耦合而成。

线路平面 (Ifc Alignment2D Horizontal) 用于定义线路中心线在X/Y平面上的投影。线路平面 (Ifc Alignment2DHorizontal) 由一组有序、首尾相连的线路平面线段 (Ifc Alignment2DHorizontal Segment) 组成, 每个线路平面线段拥有一个二维曲线段 (Ifc Curve Segment2D) 对象, 二维曲线段对象分为二维直线段 (Ifc Line Segment2D) 、二维圆弧段 (Ifc Circular Arc Segment2D) 、二维缓和曲线 (Ifc Transition Curve2D) 三种。相邻线路平面线段间默认为切向连续, 也可为点连续 (非切向连续) 。

线路纵断面 (IfcAlignment2DVertical) 为沿线路平面展开的高程曲线。线路纵断面由一组有序、首尾相连的线路纵断面线段 (Ifc Alignment2DVertical Segment) 组成, 线路纵断面线段分为线路纵断面直线段 (Ifc Alignment2DVer Seg Line) 、线路纵断面圆曲线段 (Ifc Alignment2DVer Seg Circular Arc) 和线路纵断面抛物线段 (Ifc Alignment2DVer Seg Parabolic Arc) 三种。相邻线路纵断面线段间默认为切向连续, 也可为点连续 (非切向连续) 。

里程系统 (Ifc Chainage System) 由一组有序、首尾相接的里程段 (Ifc Chainage System Segment) 组成。

线路模式中各类的关系如图5.1所示。

5.2类型定义

5.2.1线路中心线线性参考类型 (Ifc Alignment Type Enum)

线路中心线的线性参考类型定义参考本线路中心线进行定位时应使用的参考方法。

5.2.2缓和曲线类型 (Ifc Transition Curve Type Enum)

5.3实体定义

5.3.1线路中心线 (Ifc Alignment)

5.3.1.1实体定义

线路中心线 (IfcAlignment) 定义了一个主要用于道路、铁路等线路工程组成元素定位的参考系统, 是IfcPositioning Element的子类。线路中心线由线路平面 (IfcAlignment2DHorizontal) 、线路纵段面 (IfcAlignment2DVertical) 和里程系统 (Ifc Chainage System) 组成。线路空间曲线一般由线路平面和线路纵断面耦合而成。线路平面在X/Y平面内定义, 相应的线路纵断面为沿线路平面的Z方向高程曲线。线路平面可以与多个线路纵断面耦合成不同的线路中心线。

根据实际应用需求, 线路中心线表达形式有以下五种类型:

由平面、纵断面、3D空间曲线 (几何表达) 组成的完整线路中线;

由线路平面、线路纵断面两部分组成;

仅含线路平面;

用简单的多段直线定义的平面 (几何表达) ;

只有3D空间曲线 (几何表达) 。

可以使用Ifc Group类将多条线路中线聚合成一个线路中心线系统。

5.3.1.2属性定义

线路中心线属性见表5.2

5.3.1.3 EXPRESS描述

5.3.2线路平面 (Ifc Alignment2DHorizontal)

5.3.2.1实体定义

线路平面是线路中心线在平面直角坐标系X/Y平面上的投影。线路平面 (Ifc Alignment2DHorizontal) 由一组有序、首尾相连的线路平面线段 (Ifc Alignment2DHorizontal Segment) 组成, 每个线路平面线段拥有一个二维曲线段 (Ifc Curve Segment2D) , 默认情况下相邻线路平面线段间是切向连续的, 也可为点连续 (非切连续) 。

5.3.2.2属性定义

线路平面属性见表5.3。

5.3.2.3 EXPRESS描述

5.3.3线路纵断面 (Ifc Alignment2DVertical)

5.3.3.1实体定义

线路纵断面 (Ifc Alignment2DVertical) 为沿线路平面展开的高程曲线。线路纵断面由一组有序、首尾相连的线路纵断面线段 (Ifc Alignment2DVertical Segment) 组成, 相邻线路纵断面线段间默认为切向连续, 也可为点连续 (非切向连续) 。

5.3.3.2属性定义

线路纵断面属性见表5.4。

5.3.3.3 EXPRESS描述

5.3.4线路二维线段 (Ifc Alignment2DSegment)

5.3.4.1实体定义

5.3.4.2属性定义

线路二维线段属性见表5.5。

5.3.4.3 EXPRESS描述

5.3.5线路平面线段 (Ifc Alignment2DHorizontal Segment)

5.3.5.1实体定义

线路平面由一组线路平面线段组成。线路平面线段是线路二维线段的子类, 位于X/Y平面空间。每个线路平面线段包含一个二维曲线段 (Ifc Curve Segment2D) , 用于自身的几何表达。

5.3.5.2属性定义

线路平面线段属性见表5.6。

5.3.5.3 EXPRESS描述

5.3.6线路纵断面线段 (Ifc Alignment2DVertical Segment)

5.3.6.1实体定义

5.3.6.2属性定义

线路纵断面线段属性见表5.7。

5.3.6.3 EXPRESS描述

5.3.7二维曲线段 (Ifc Curve Segment2D)

5.3.7.1实体定义

二维曲线段是一个抽象类, 作为二维圆弧段、二维缓和曲线、二维直线段的父类, 定义了通用几何属性。

5.3.7.2属性定义

二维曲线段属性见表5.8。

5.3.7.3 EXPRESS描述

5.3.8二维直线段 (Ifc Line Segment2D)

5.3.8.1实体定义

二维直线段定义一条有界的二维直线线段, 是Ifc Curve Segment2D类的子类。

5.3.8.2属性定义

属性均由Ifc Curve Segment2D继承而来, 没有特有属性。

5.3.8.3 EXPRESS描述

5.3.9二维圆弧段 (Ifc Circular Arc Segment2D)

5.3.9.1实体定义

二维圆弧段定义一条二维圆弧线段, 是Ifc Curve Segment2D的子类。

5.3.9.2属性定义

二维圆弧段属性见表5.9。

5.3.9.3 EXPRESS描述

5.3.10二维缓和曲线 (Ifc Transition Curve2D)

5.3.10.1实体定义

二维缓和曲线定义两个二维曲线段间的曲率过渡曲线, 是二维曲线段的子类。

5.3.10.2属性定义

二维缓和曲线属性见表5.10。

5.3.10.3 EXPRESS描述

5.3.11线路纵断面直线段 (Ifc Alignment2DVer Seg Line)

5.3.11.1实体定义

线路纵断面直线段定义线路纵断面上的直线坡段。

5.3.11.2属性定义

属性由Ifc Alignment2DVertical Segment继承而来, 没有特有属性。

5.3.11.3 EXPRESS描述

5.3.12线路纵断面圆曲线段 (Ifc Alignment2DVer Seg Circular Arc)

5.3.12.1实体定义

线路纵断面圆曲线段定义线路纵断面上的圆曲线型竖曲线, 是线路纵断面线段 (Ifc Alignment2DVertical Segment) 的子类。

5.3.12.2属性定义

线路纵断面圆曲线段属性见表5.11。

5.3.12.3 EXPRESS描述

5.3.13线路纵断面抛物线段 (Ifc Alignment2Dver Seg Parabolic Arc)

5.3.13.1实体定义

线路纵断面抛物线段定义线路纵断面上的抛物线型竖曲线, 是线路纵断面线段 (Ifc Alignment2DVertical Segment) 的子类。

5.3.13.2属性定义

线路纵断面抛物线段属性见表5.12。

5.3.13.3 EXPRESS描述

5.3.14里程系统 (Ifc Chainage System)

building SMART联盟发布的Ifc Alignment标准推荐采用ISO19148线性参考中绝对的方法进行定位。线性参考由参考线性元素 (Linear Element) 、参考方法 (Linear Refrencing Method) 和距离表达式 (Distance Expression) 三元素构成。其中, 参考方法分为绝对、相对和内插法。绝对的参考方法给定沿线路中心线距其起点的线路平面长度来定位, 是最简单的一种线性参考方法。

在国内, 由于多段落同步勘测定线、线路方案变化等原因, 同一条线路会出现多处里程不连续情况, 即断链。通过设置断链保证线路方案未变化区段里程值不变。采用绝对的线性参考方法, 在线路方案局部修改后, 同一物理位置线性参考的距离表达式会发生变化, 不利于工程参与各方沟通, 且无法与原有工程数据保持一致。为解决上述问题, 本标准引入里程系统, 使用线路中心线进行定位时应选择CHAINAGESYSTEM方法。

5.3.14.1实体定义

里程系统 (Ifc Chainage System) 由一组首尾相接的里程段 (Ifc Chainage System Segment) 组成, 每个里程段内里程连续, 相接处在不同里程段内里程值可以不同, 如图5.2所示。

5.3.14.2属性定义

里程系统属性见表5.13。

5.3.14.3 EXPRESS描述

5.3.15里程段 (Ifc Chainage System Segment)

5.3.15.1实体定义

里程段定义里程系统 (Ifc Chainage System) 中一段连续的里程段落。里程段范围内里程连续, 定义如下属性:

5.3.15.2属性定义

里程段属性见表5.14。

5.3.15.3 EXPRESS描述

5.4属性集

6地形领域模式

暂缺。

7地质领域模式

自土木构件 (Ifc Civil Element) 派生新的岩土体 (Ifc Rock Soil Mass) 类, 用于表达工程地质中的岩体和土体。岩土体的类型使用动态扩展的方法引用《铁路工程信息模型分类和编码标准》中“表60-地理信息”中的相关条目进行定义。

8路基领域模式

8.1模式定义

铁路路基BIM数据模型架构由空间结构单元 (Ifc Spatial Structure Element) 、组合件 (Ifc Element Assembly) 、构件 (Ifc Element) 组成。

路基空间结构单元 (Ifc Subgrade) 主要包括:路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) 、边坡防护 (Ifc Sub grade Slope Protection Element) 、支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) 、地基处理 (Ifc Subgrade Subs oil Treatment Element) 、过渡段 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Element) 。

路基组合件主要包括:路基支挡结构段 (Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly) 、地基加固桩 (Ifc Sub grade Subsoil Reinforcement Pile Assembly) 。

路基构件 (Ifc Subgrade Element) 主要包括:路基支挡结构单元 (Ifc Subgrade Retaining Element) 、路基填筑体 (Ifc Subgrade Filling Works) 、边坡防护构件单元 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element) 、地基加固桩构件单元 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element) 、原地基加固 (Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement) 、过渡段构件单元 (Ifc Subgrade Transition Section Element) 。

路基空间结构单元、组合件、构件间的关系如图8.1所示。

8.1.1路基空间结构单元

IFC4中定义了土木空间结构单元 (Ifc Civil Structure Element) , 本标准在Ifc Civil Structure Element下派生出路基结构 (Ifc Subgrade Structure Element) 作为路基工程中所有空间结构单元模型的父类。并进一步自Ifc Subgrade Structure Element下派生出路基 (Ifc Subgrade) 、路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) 、边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) 、支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) 、地基处理 (Ifc Sub grade Subsoil Treatment Element) 、过渡段 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Element) 。路基空间结构单元间的继承关系如图8.2所示。

路基结构 (Ifc Subgrade Structure Element) :是所有路基工程空间结构单元的父类。路基横断面及相关结构如图8.3所示。

路基 (Ifc Subgrade) :用于定义一段路基, 亦可称为一个路基工点。路基 (Ifc Subgrade) 从空间结构概念上进一步分解为路基本体 (Ifc Subgrade Structu re Part Element) 、边坡防护 (Ifc Subgra de Slope Protection Element) 、地基处理 (Ifc Subgrade Subsoil Treatment Eleme nt) 、支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining St ructure Element) 、过渡段 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Element) 。路基 (Ifc Subgrade) 通过预定义类型 (Pre Defined Type) 属性从填挖类型上将路基进一步细分为路堤 (EMBANKMENT) 、路堑 (CUTTING) 、半填半挖型路基 (CUTANDFILLSUBGRADE) 。路基 (Ifc Subgrade) 通过功能类型 (Function Type) 属性, 从路基功能的角度出发, 将路基进一步细分为铁路路基 (RAILWAYSUBGRADE) 、公路路基 (HIGHWAYSUBGRADE) 、道路路基 (ROADSUBGRADE) 。

路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) :用于定义路基主体部分, 路基本体由一个或多个路基填筑体构件 (Ifc Subgrade Filling Works) 组成。一个路基 (Ifc Subgrade) 中可有一个或多个路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) 。

边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) :用于分块组织路基坡面防护工程措施, 一个路基 (Ifc Subgrade) 中可有一个或多个边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) , 一般来说可以将路基两侧的边坡防护措施定义为两个边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) 对象。边坡防护由一个或多个边坡防护构件单元 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element) 组成。

地基处理 (Ifc Subgrade Subsoil Treatment Element) :用于分块组织路基地基处理工程措施。一个路基 (Ifc Subgrade) 对象中一般有一个地基处理 (Ifc Subgrade Subsoil Treatment Element) 对象。地基处理对象由一个或多个地基加固桩组合件 (Ifc Subgrade Subsoil Rei nforcement Pile Assembly) 或原地基加固构件 (Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement) 组成。

支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) :用于定义路基工程中挡土墙等支挡结构物, 如重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬壁式挡土墙等。一个支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) 对象由一个或多个支挡结构段组合件 (Ifc Subgrade Retaining Structure Se ction Assembly) 组成。在图8.4 (a) 中, 两条相邻伸缩缝之间的部分为一个加筋土挡土墙墙段, 若干个墙段组合称之为加筋土挡土墙;在图8.4 (b) 中, 标号 (1) 和 (2) 部分为挡土墙构件中的锚固桩和挡土板, 标号 (1) 和 (2) 组合称为桩板式挡土墙墙段组合件, 若干个桩板式挡土墙段组成桩板式挡土墙。

过渡段 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Element) :用于定义路基与结构物等衔接时需要特殊处理的地段, 由过渡段构件单元组成。图8.5中“级配碎石掺3%水泥”部分即为过渡锥体, 过渡锥体在纵断面上所经过的区段, 即图8.5中长度为L的路基纵向区段为路基过渡段。

8.1.2路基构件

路基构件 (Ifc Subgrade Element) :是所有路基构件的父类。路基构件Express-G如图8.6所示。

路基填筑体 (Ifc Subgrade Filling Works) :路基填方的组成部分, 包括基床表层 (TOPLAYERSUBBED) 、基床底层 (BOTTOMLAYERSUBBED) 、基床以下 (BELOWSUBBED) 以及基底换填 (REPSUBBASE) 。

边坡防护构件单元 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element) :边坡防护基本单元, 一段路基的边坡防护一般由多个边坡防护构件单元构成。边坡防护构件单元分为:拱形骨架 (ARCHEDFRAMEWORK) 、孔窗式护墙 (HOLETYPEPROWALL) 、浆砌片石 (MORTARRUBBLE) 、锚杆框架梁 (ANCHOREDFRAMEBEAM) 、方格形骨架 (GRIDFRAME) 、菱形骨架 (DIOMONDFRAME) 、人字形骨架 (HUMANSHAPEDFRAME) 、空心砖护坡 (HOLLOWBRICK) 、混凝土板实体护坡 (SOLIDSLOPEPROTECTION) 等类型。

地基加固桩构件单元 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element) :为改善支承建筑物的土或岩石组成的地基的承载能力而设置的桩基础单元, 主要包含桩身 (PILEBODY) 和桩帽 (PILECAP) 。

原地基加固 (Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement) :采用夯实、压实、注浆等方法改善地基承载力的工程措施, 包括压实地基 (COMPACTION) 、夯实地基 (RAMMED) 、注浆加固 (GROUTING) 、袋装砂井 (SANDWICK) 、塑料排水板 (SHEETDRAIN) 等。

8.1.3路基组合件

路基组合件 (Ifc Subgrade Element Assembly) :是所有路基组合件的父类。路基组合件Express-G如图8.7所示。

路基支挡结构段 (Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly) :由路基支挡结构单元构件组成, 通常是以伸缩缝为分界线的挡墙段落。

地基加固桩 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Assembly) :由地基加固桩构件单元组成的单根桩。

8.2类型定义

8.2.1路基形式类型 (Ifc Subgrade Structure Type Enum)

8.2.2路基功能类型 (Ifc Subgrade Function Type Enum)

8.2.3路基本体类型 (Ifc Subgrade Structure Part Type Enum)

8.2.4边坡防护类型 (Ifc Subgrade Slope Protection Type Enum)

8.2.5支挡结构类型 (Ifc Subgrade Retaining Structure Type Enum)

8.2.6地基处理类型 (Ifc Subgrade Subsoil Treatment Type Enum)

8.2.7过渡段类型 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Type Enum)

8.2.8路基支挡结构单元类型 (Ifc Subgrade Retaining Element Type Enum)

8.2.9路基填筑体类型 (Ifc Subgrade Filling Works Type Enum)

8.2.10边坡防护构件单元类型 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element Type Enum)

8.2.11地基加固桩构件单元类型 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element Type Enum)

8.2.12原地基加固类型 (Ifc Subgrade Original Subgrade Subsoil Reinforcement Type Enum)

8.2.13过渡段构件单元类型 (Ifc Subgrade Transition Section Element Type Enum)

8.2.14路基支挡结构段类型 (Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly Type Enum)

8.2.15地基加固桩类型 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Assembly Type Enum)

8.3实体定义

8.3.1路基结构 (Ifc Subgrade Structure Element)

8.3.2路基 (Ifc Subgrade)

Ifc Subgrade是指具有一定功能、有明确起终点的一段路基。Ifc Subgrade空间组成见表8.1;Ifc Subgrade空间分解见表8.2。

8.3.3路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element)

路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) 用于定义路基主体部分, 路基本体由一个或多个路基填筑体构件 (Ifc Subgrade Filling Works) 组成。一个路基 (Ifc Subgrade) 中可有一个或多个路基本体 (Ifc Subgrade Structure Part Element) 。Ifc Subgrade Structure Part Element属性集见表8.3;Ifc Subgrade Structure Part Element空间组成见表8.4;Ifc Subgrade Structure Part Element空间包含实体见表8.5。

8.3.4边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element)

边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) 模型用于分块组织路基坡面防护工程措施, 一个路基 (Ifc Subgrade) 中可有一个或多个边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) , 一般来说可以将路基两侧的边坡防护措施定义为两个边坡防护 (Ifc Subgrade Slope Protection Element) 对象。边坡防护由一个或多个边坡防护构件单元 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element) 组成。Ifc Subgrade Slope Protection Element属性集见表8.6;Ifc Subgra de Slope Protection Element空间组成见表8.7;Ifc Subgrade Slope Protection Element空间包含实体见表8.8。

8.3.5支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element)

支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) 用于定义路基工程中挡土墙等支挡结构物, 如重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬壁式挡土墙等。一个支挡结构 (Ifc Subgrade Retaining Structure Element) 对象由一个或多个支挡结构段组合件 (Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly) 组成。Ifc Subgrade Retaining Structure Element属性集见表8.9;Ifc Subgrade Retaining Structure Element空间组成见表8.10;Ifc Subgrade Retaining Structure Element空间包含实体见表8.11。

Pre Defined Type:预定义类型。具体可分为重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬壁式挡土墙、扶壁式挡土墙、钢筋混凝土桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙、预应力锚索加固、桩基托梁挡土墙、坞式挡土墙、短卸荷板式挡土墙、风沙地区挡风墙、土钉墙、锚定板挡土墙等。

8.3.6地基处理 (Ifc Subgrade Subsoil Treatment Element)

8.3.7过渡段 (Ifc Subgrade Transition Section Structure Element)

8.3.8路基构件 (Ifc Subgrade Element)

8.3.9路基支挡结构单元 (Ifc Subgrade Retaining Element)

Ifc Subgrade Retaining Element定义为组成支挡结构的基本单元, 若干路基支挡结构单元可组成路基支档结构段组合件。Ifc Subgrade Retaining Element属性集见表8.18;Ifc Subgrade Retaining Element被组合件包含见表8.19。

8.3.10路基填筑体 (Ifc Subgrade Filling Works)

Ifc Subgrade Filling Works定义为路基填方的组成部分, 可组成路基本体空间结构单元。Ifc Subgrade Filling Works属性集见表8.20;Ifc Subgrade Filling Works被空间包含见表8.21。

8.3.11边坡防护构件单元 (Ifc Subgrade Slope Protection Section Element)

Ifc Subgrade Slope Protection Section Element定义为边坡防护基本单元, 可组成边坡防护空间结构单元。Ifc Subgrade Slope Protection Section Element属性集见表8.22;Ifc Subgrade Slope Protection Section Element被空间包含见表8.23。

8.3.12地基加固桩构件单元 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element)

Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element是指为改善支承建筑物的土或岩石组成的地基的承载能力而设置的桩基础, 可组成地基加固桩组合件。Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Element属性集见表8.24;Ifc Subgrade Subs oil Reinforcement Pile Element被组合件包含见表8.25。

8.3.13原地基加固 (Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement)

Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement定义为采用夯实、压实、注浆等方法改善地基承载力的工程措施, 可组成地基处理空间结构单元。Ifc Original Subgrade Subsoil Reinforcement属性集见表8.26;Ifc Original Subgrade Subsoil Rein forcemen被空间包含见表8.27。

8.3.14过渡段构件单元 (Ifc Subgrade Transition Section Element)

Ifc Subgrade Transition Section Element定义为过渡段基本单元, 可组成过渡段空间结构单元。Ifc Subgrade Transition Section Element属性集见表8.28;Ifc Subgrade Transition Section Element被空间包含见表8.29。

8.3.15路基组合件 (Ifc Subgrade Element Assembly)

8.3.16路基支挡结构段 (Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly)

Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly定义为由路基支挡结构单元构件组成, 若干路基支档结构段组合件组成支挡结构空间结构单元。Ifc Subgrade Retaining Structure Section Assembly被空间包含见表8.30;Ifc Subgrade Retain ing Structure Section Assembly实体组成见表8.31。

8.3.17地基加固桩 (Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Assembly)

Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Assembly定义为由地基加固桩构件单元组成, 可组成地基处理空间结构单元。Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Assembly被空间包含见表8.32;Ifc Subgrade Subsoil Reinforcement Pile Asse mbly实体组成见表8.33。

8.4属性集定义

8.4.6 Pset_ANCBOLTRETWALL

9桥梁领域模式

9.1模式定义

本标准定义的信息模型基础数据领域包括梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥、框架桥、涵洞及其主要组成部分。

桥梁信息模型基础数据架构由空间结构单元 (Ifc Spatial Structure Element) 、组合件 (Ifc Element Assembly) 、构件 (Ifc Element) 组成。

桥梁空间结构单元 (Ifc Bridge Structure Element) 包括:桥梁 (Ifc Bridge) 、桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part) 。

桥梁组合件 (Ifc Bridge Element Assembly) 包括:桁架 (Ifc Bridge Truss) 、节点 (Ifc Bridge Joint) 、防落梁装置 (Ifc Beam Falling Prevention Device) 、横撑 (Ifc Cross Brace) 。

桥梁构件 (Ifc Bridge Element) 包括:桥梁杆件 (Ifc Bridge Member) 、加劲肋 (Ifc Stiffening Rib) 、桥梁板件 (Ifc Bridge Slab) 、梁段 (Ifc Bridge Girder Segment) 、锯齿块 (Ifc Bridge Gear Blocks) 、支承垫石 (Ifc Bridge Bedstone) 、桥墩节段 (Ifc Bridge Pier Segment) 、桥台节段 (Ifc Bridge Abutment Segment) 、索塔段 (Ifc Bridge Pylon) 、拱肋段 (Ifc Bridge Archrib) 、拱脚 (Ifc Bridge Archfoot) 、拱上立柱 (Ifc Bridge Stand Column) 、吊杆 (Ifc Bridge Suspender) 、斜拉索 (Ifc Bridge Cable) 、主缆 (Ifc Bridge Suspended Tendon) 、支座 (Ifc Bridge Bearing) 、伸缩装置 (Ifc Bridge Expansion Instal ation) 、防护墙 (Ifc Bridge Protecting Wal) 、框构节段 (Ifc Bridge Frame Segment) 、翼墙 (Ifc Bridge Wing Wall) 、涵洞节段 (Ifc Bridge Culvert Segment) 、帽石 (Ifc Bridge Hat Stone) 、盖梁 (Ifc Bridge Coping) 、预埋件基础 (Ifc Bridge Embedded Parts Foundation) 、避车台 (Ifc Bridge Refuge Platform) 。

桥梁空间结构单元、组合件、构件间的关系如图9.1所示。

9.1.1桥梁空间结构单元

首先在Ifc Civil Structure Element下派生出桥梁空间结构单元 (Ifc Bridge Structure Element) 作为桥梁工程中所有空间结构单元模型的父类。并进一步自Ifc Bridge Structure Element下派生出桥梁 (Ifc Bridge) 、桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part) 。桥梁空间结构单元间的继承关系如图9.2所示。

桥梁结构 (Ifc Bridge Structure Element) :继承自土木结构 (Ifc Civil Structure Element) , 是所有桥梁空间结构单元的父类。

桥梁 (Ifc Bridge) :定义一座桥梁。Ifc Bridge定义的一座桥可以是一座单一结构桥梁, 也可以是一座由多个单一结构桥梁及桥梁结构组成组合成的复合桥梁。

单一结构桥梁一般由主梁、桥墩、基础、桥台等桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part) , 和伸缩装置、支座等桥梁构件共同组成。

复合桥梁由一座或多座单一结构桥梁 (IfcBridge) , 和主梁、桥墩、基础、桥台等桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part) , 及伸缩装置、支座等桥梁构件共同组成。

当Ifc Bridge是一座单一结构桥梁时, 其从Ifc Spatial Structure Element父类继承的Composition Type属性应取值为ELEMENT。当Ifc Bridge是一座复合桥梁时, 其从Ifc Spatial Structure Element父类继承的Composition Type属性应取值为COMPLEX。如图9.3所示。

Ifc Bridge通过预定义类型属性进一步细分为梁桥 (GIRDERBRIDGE) 、拱桥 (ARCHBRIDGE) 、刚构桥 (RIGIDFRAMEBRIDGE) 、斜拉桥 (CABLESTAYEDBRIDGE) 、悬索桥 (SUSPENSIONBRIDGE) 、框构桥 (FRAME BRIDGE) 以及涵洞 (CULVERT) 。

桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part) :指从空间结构概念上组成Ifc Bridge的各部位。Ifc Bridge Part通过预定义类型属性进一步细分为梁 (GIRD) 、桥台 (ABUTMENT) 、桥墩 (PIRE) 、桥塔 (PYLONS) 、斜拉索系统 (CABLES) 、拱 (ARCH) 、吊杆系统 (SUSPENDERS) 、基础 (FOUNDATION) 、主缆系统 (SUSPENDEDTENDONS) 、桥面系 (BRIDGEFLOORSYSTEM) 。如图9.4所示。

9.1.2桥梁构件

在Ifc Civil Element下派生出桥梁构件 (Ifc Bridge Element) 作为桥梁工程中所有构件的父类。自Ifc Bridge Element下派生出桥梁杆件 (Ifc Bridge Member) 、加劲肋 (Ifc Stiffening Rib) 、桥梁板件 (Ifc Bridge Slab) 、梁段 (Ifc Bridge Girder Segment) 、锯齿块 (Ifc Bridge Gear Blocks) 、支承垫石 (Ifc Bridge Bedstone) 、桥墩节段 (Ifc Bridge Pier Segment) 、桥台节段 (Ifc Bridge Abutment Segment) 、索塔段 (Ifc Bridge Pylon) 、拱肋段 (Ifc Bridge Archrib) 、拱脚 (Ifc Bridge Archfoot) 、拱上立柱 (Ifc Bridge Stand Column) 、吊杆 (Ifc Bridge Suspender) 、斜拉索 (Ifc Bridge Cable) 、主缆 (Ifc Bridge Suspended Tendon) 、支座 (Ifc Bridge Bearing) 、伸缩装置 (Ifc Bridge Expansion Instal ation) 、防护墙 (Ifc Bridge Protecting Wal) 、框构节段 (Ifc Bridge Frame Segment) 、翼墙 (Ifc Bridge Wing Wal) 、涵洞节段 (Ifc Bridge Culvert Segment) 、帽石 (Ifc Bridge Hat Stone) 、盖梁 (Ifc Bridge Coping) 、预埋件基础 (Ifc Bridge Embedded Parts Foundation) 、避车台 (Ifc Bridge Refuge Platform) 。

桥梁构件间的继承关系如图9.5所示。

桥梁构件 (Ifc Bridge Element) :继承自土木工程构件 (Ifc Civil Element) , 是所有桥梁构件的父类。

桥梁杆件 (Ifc Bridge Member) :指组成桁架的杆件、纵梁、横梁等。考虑到桥梁杆件一般为主要受力构件, 构造比较复杂, 因此本标准未直接引用原IFC4中定义的Ifc Member。

加劲肋 (Ifc Stiffening Rib) :指U肋、板肋等加劲构造。

桥梁板件 (Ifc Bridge Slab) :指节点板、桥面板、拼接板等, 另外也指悬臂板、人行道板、腹板等, 厚度可以变化。原IFC4中定义的Ifc Slab主要指建筑中的天花板、底板以及楼梯板, Ifc Plate主要指厚度均匀的平面板, 均不能完全满足桥梁板件的要求, 因此本标准未直接使用Ifc Slab或Ifc Plate定义桥梁板件。

梁段 (Ifc Bridge Girder Segment) :指构成桥梁主梁的节段。未将主梁整体定义一个构件, 主要考虑主梁在施工过程中是分段施工, 并且不同位置截面尺寸是变化的。

锯齿块 (Ifc Bridge Gear Blocks) :指锚固预应力束的楔形构造。考虑到锯齿块一般单独设计, 因此定义单独的实体。

支承垫石 (Ifc Bridge Bedstone) :指放在桥墩或桥台顶部, 用于放置支座的构造。

桥墩节段 (Ifc Bridge Pier Segment) :指墩身节段、顶帽或托盘。未将桥墩整体定义一个构件, 主要考虑桥墩墩身在施工过程中是分段浇筑, 且墩身、顶帽、托盘间材料不尽相同。

桥台节段 (Ifc Bridge Abutment Segment) :指桥台的组成节段。未将桥台整体定义为一个构件, 主要考虑桥台在施工过程中是分段浇筑。

索塔段 (Ifc Bridge Pylon) :指构成桥塔的节段。未将桥塔整体定义为一个构件, 主要考虑桥塔在施工过程中是分段浇筑或拼装。

拱肋段 (Ifc Bridge Archrib) :指构成拱桥桥拱的节段。未将桥拱整体定义为一个构件, 主要考虑桥拱在施工过程中是分段浇筑或拼装。

拱脚 (Ifc Bridge Archfoot) :用于支撑拱肋与基础或者主梁的连接构造。

拱上立柱 (Ifc Bridge Stand Column) :指位于拱肋上, 用于支撑主梁的结构。

吊杆 (Ifc Bridge Suspender) :指连接悬索与桥面系或拱肋与桥面系的构件, 这里指单根吊杆, 其包含吊杆杆体、护套、套筒以及螺栓等所有结构。

斜拉索 (Ifc Bridge Cable) :指连接桥塔与桥面系的构件, 这里指单根斜拉索, 其包含斜拉索索体、护套、套筒以及螺栓等所有结构。

主缆 (Ifc Bridge Suspended Tendon) :指悬索桥主缆系统中单侧单根主缆, 其包含钢丝、护套等所有结构。

支座 (Ifc Bridge Bearing) :指用于支撑主梁, 传递上部结构荷载至桥墩的结构。一般是成套的产品。

伸缩装置 (Ifc Bridge Expansion Installation) :指为使车辆平稳通过桥面, 并满足桥梁上部结构变形的需要, 在桥梁伸缩处设置的由橡胶和钢质零件组成的装置。一般为成套的产品。

防护墙 (Ifc Bridge Protecting Wall) :指位于桥面用于保护行人及支挡道砟的结构。原IFC4中定义的Ifc Wall主要指建筑的墙, 为强调桥梁防护墙的特定语义, 因此未使用Ifc Wall定义防护墙。

框构节段 (Ifc Bridge Frame Segment) :指框架桥主体的一个节段。未将框架桥主体整体定义为一个构件, 主要考虑框架桥主体在施工过程中是分段浇筑或拼装。

翼墙 (Ifc Bridge Wing Wall) :指框架桥或涵洞进出口处为保证两侧路基边坡稳定并起引导河流作用而设置的一种挡土结构物。原IFC4中定义的Ifc Wall主要指建筑的墙, 为强调翼墙的特定语义, 因此未使用Ifc Wall定义翼墙。

涵洞节段 (Ifc Bridge Culvert Segment) :指涵洞主体的一个节段。未将涵洞洞身整体定义为一个构件, 主要考虑涵洞洞身在设计和施工过程中是分段设计和施工。

帽石 (Ifc Bridge Hat Stone) :指位于涵洞端翼墙上方, 用于支挡路基填料的结构物。

盖梁 (Ifc Bridge Coping) :指为支承、分布和传递上部结构的荷载, 在排架或者双柱式墩顶设置的横梁, 又称帽梁。

预埋件基础 (Ifc Bridge Embedded Parts Foundation) :指为其他构件放置在桥面或者桥墩上而预留的连接构造。

避车台 (Ifc Bridge Refuge Platform) :指在桥上为维修人员躲避列车而设置的平台。

9.1.3桥梁组合件

自土木工程组合件 (Ifc Civil Element Assembly) 下派生桥梁组合件 (Ifc Bridge Element Assembly) 作为桥梁工程中所有组合件的父类。自桥梁组合件 (Ifc Bridge Element Assembly) 派生出桁架 (Ifc Bridge Truss) 、节点 (Ifc Bridge Joint) 、防落梁装置 (Ifc Beam Falling Prevention Device) 、横撑 (Ifc Cross Brace) 。桥梁组合件间的继承关系如图9.6。

桥梁组合件 (Ifc Bridget Element Assembly) :继承自土木组合件 (Ifc Civil Element Assembly) , 是所有桥梁工程组合件的父类。它有4个子实体:桁架 (Ifc Bridge Truss) 、节点 (Ifc Bridge Joint) 、防落梁装置 (Ifc Beam Falling Preve ntion Device) 、横撑 (Ifc Cross Brace) 。

桁架 (Ifc Bridge Truss) :指由杆件等组成的桁架结构, 为钢桁梁桥的一部分。原IF4中已经有Tuss的定义, 但是其仅是组合件 (Ifc Element Assembly) 的一个类型枚举值。而桥梁结构中的桁架构造复杂, 是主要受力构件, 原有定义无法完整表达桥梁结构中桁架的概念, 因此特扩展出桁架 (Ifc Bridge Truss) 类型。

节点 (Ifc Bridge Joint) :指连接杆件的构造。由杆件、板件、加劲肋以及螺栓等构成。

防落梁装置 (Ifc Beam Faling Prevention Device) :指地震时防止主梁跌落的装置。一般由防震挡块以及支挡结构组成。

横撑 (Ifc Cross Brace) :指拱肋的横向连接构造。主要由杆件、板件及加劲肋等构成。

9.1.4其他

(1) 人行道栏杆、吊篮、检查梯采用原IFC4标准中的Ifc Railing类型。

(2) 钢筋、钢筋网分别采用原IFC4标准中的Ifc Reinforcing Bar、Ifc Reinforcing Mesh类型。

(3) 桩基、基础分别采用原IFC4标准中的Ifc Pile、Ifc Footing类型。

(4) 预应力束及锚具分别采用原IFC4标准中的Ifc Tendon、Ifc Tendon Anchor类型。预应力束波纹管参见本标准第4章节。

(6) 焊缝采用IFC4标准中Ifc FastenerWELD。

(7) 锚垫板采用IFC4标准中Ifc Discrete AccessoryANCHORPLATE。

(8) 电缆槽模型定义参见本标准第14章节。

(9) 排水管、急流槽、缓流井等桥梁排水设施模型定义参见本标准第11章节。

9.2类型定义

9.2.1桥梁结构类型 (Ifc Bridge Structure Type Enum)

Ifc Bridge Structure Type Enum是桥梁结构类型枚举, 从桥梁结构形式的角度定义桥梁结构类型。

9.2.2桥梁结构组成类型 (Ifc Bridge Structure Part Type Enum)

9.2.3桥梁杆件类型 (Ifc Bridge Member Type Enum)

9.2.4桥梁加劲 (板) 肋类型 (Ifc Bridge Stiffening Rib Type Enum)

9.2.5桥梁板件类型 (Ifc Bridge Slab Type Enum)

9.2.6梁段类型 (Ifc Bridge Girder Segment Type Enum)

9.2.7锯齿块类型 (Ifc Bridge Gear Block Type Enum)

9.2.8支承垫石类型 (Ifc Bridge Bed Stone Type Enum)

9.2.9桥墩节段类型 (Ifc Bridge Pier Segment Type Enum)

9.2.10桥台节段类型 (Ifc Bridge Abutment Segment Type Enum)

9.2.11索塔段类型 (Ifc Bridge Pylon Segment Type Enum)

9.2.12拱肋段类型 (Ifc Bridge Arch Segment Type Enum)

9.2.13拱脚类型 (Ifc Bridge Archfoot Type Enum)

9.2.14拱上立柱类型 (Ifc Bridge Stand Column Type Enum)

9.2.15吊杆类型 (Ifc Bridge Suspender Type Enum)

9.2.16斜拉索类型 (Ifc Bridge Cable Type Enum)

9.2.17主缆类型 (Ifc Bridge Suspended Tendon Type Enum)

9.2.18支座类型 (Ifc Bridge Bearing Type Enum)

9.2.19伸缩装置类型 (Ifc Bridge Expansion Installation Type Enum)

9.2.20防护墙类型 (Ifc Bridge Protecting Wall Type Enum)

9.2.21框构节段类型 (Ifc Bridge Frame Segment Type Enum)

9.2.22翼墙类型 (Ifc Bridge Wing Wall Type Enum)

9.2.23涵洞节段类型 (Ifc Bridge Culvert Segment Type Enum)

9.2.24帽石类型 (Ifc Bridge Hat Stone Type Enum)

9.2.25盖梁类型 (Ifc Bridge Coping Type Enum)

9.2.26预埋件基础类型 (Ifc Bridge Embedded Parts Foundation Type Enum)

9.2.27避车台类型 (Ifc Bridge Refuge Platform Type Enum)

9.2.28桁架类型 (Ifc Bridge Truss Type Enum)

9.2.29节点类型 (Ifc Bridge Joint Type Enum)

9.2.30防落梁装置类型 (Ifc Beam Falling Prevention Device Type Enum)

9.2.31横撑类型 (Ifc Cross Brace Type Enum)

9.3实体定义

9.3.1桥梁结构 (Ifc Bridge Structure Element)

9.3.2桥梁 (Ifc Bridge)

桥梁 (Ifc Bridge) :指一座桥梁。Ifc Bridge定义的一座桥可以是一座单一结构桥梁, 也可以是一座由多个单一结构桥梁及桥梁结构组成组合成的复合桥梁。Ifc Bridge空间组成见表9.1;Ifc Bridge空间分解见表9.2;Ifc Bridge属性集见表9.3;Ifc Bridge空间分解及空间包含见表9.4。

9.3.3桥梁结构组成 (Ifc Bridge Part)

9.3.4桥梁构件 (Ifc Bridge Element)

桥梁构件 (Ifc Bridge Element) 继承自Ifc Civil Element, 是桥梁工程中所有构件的父类。Ifc Bridge Element被空间包含见表9.8。

9.3.5桥梁杆件 (Ifc Bridge Member)

Ifc Bridge Member主要指构成结构的杆件等, 如组成桁架的杆件、纵梁、横梁等。Ifc Bridge Member被空间包含见表9.9。

9.3.6桥梁加劲肋 (Ifc Bridge Stiffening Rib)

Ifc Bridge Stiffening Rib主要指U肋、板肋等加劲构造。Ifc Bridge Stiffening Rib被空间包含见表9.10。

9.3.7桥梁板件 (Ifc Bridge Slab)

Ifc Bridge Slab主要是指节点板、桥面板、拼接板等, 另外也指悬臂板、人行道板等, 厚度可以变化。Ifc Bridge Slab被空间包含见表9.11。

9.3.8梁段 (Ifc Bridge Girder Segment)

Ifc Bridge Girder Segment指构成桥梁主梁的节段。Ifc Bridge Girder Segment被空间包含见表9.12;Ifc Bridge Girder Segment结构分解见表9.13。

9.3.9锯齿块 (Ifc Bridge Gear Block)

Ifc Bridge Gear Block指锚固预应力束的楔形构造。Ifc Bridge Gear Block被空间包含见表9.14。

9.3.10支承垫石 (Ifc Bridge Bedstone)

Ifc Bridge Bedstone指放在桥墩或桥台顶部, 用于放置支座的构造。Ifc Bridge Bedstone被空间包含见表9.15。

9.3.11桥墩节段 (Ifc Bridge Pier Segment)

9.3.12桥台节段 (Ifc Bridge Abutment Segment)

9.3.13索塔段 (Ifc Bridge Pylon Segment)

9.3.14拱肋段 (Ifc Bridge Arch Segment)

9.3.15拱脚 (Ifc Bridge Arch Foot)

9.3.16拱上立柱 (Ifc Bridge Stand Column)

9.3.17吊杆 (Ifc Bridge Suspender)

9.3.18斜拉索 (Ifc Bridge Cable)

9.3.19主缆 (Ifc Bridge Suspended Tendon)

9.3.20支座 (Ifc Bridge Bearing)

9.3.21伸缩装置 (Ifc Bridge Expansion Installation)

Ifc Bridge Expansion Installation指为使车辆平稳通过桥面, 并满足桥梁上部结构变形的需要, 在桥梁伸缩处设置的由橡胶和钢质材料构成的装置。Ifc Bridge Expansion Installation被空间包含见表9.28;Ifc Bridge Expansion Installation属性集见表9.29。

9.3.22防护墙 (Ifc Bridge Protecting Wall)

9.3.23框构节段 (Ifc Frame Segment)

9.3.24翼墙 (Ifc Bridge Wing Wall)

Ifc Bridge Wing Wall指框架桥或涵洞进出口处为保证两侧路基边坡稳定并起引导河流作用而设置的一种挡土结构物。Ifc Bridge Wing Wall被空间包含见表9.32。

9.3.25涵洞节段 (Ifc Bridge Culvert Segment)

9.3.26帽石 (Ifc Bridge Hat Stone)

9.3.27盖梁 (Ifc Bridge Coping)

9.3.28预埋件基础 (Ifc Bridge Embedded Parts Foundation)

9.3.29避车台 (Ifc Bridge Refuge Platform)

Ifc Bridge Refuge Platform指在桥上为维修人员躲避列车而设置的平台。Ifc Bridge Refuge Platform被空间包含见表9.37。

9.3.30桥梁组合件 (Ifc Bridge Element Assembly)

桥梁组合件 (Ifc Bridge Element Assembly) 继承自Ifc Civil Element Assembly, 是桥梁工程中所有组合件的父类。Ifc Bridge Element Assembly被空间包含见表9.38。

9.3.31桁架 (Ifc Bridge Truss)

Ifc Bridge Truss主要指由杆件等组成的桁架结构, 为钢桁梁桥的一部分。Ifc Bridge Truss实体组成见表9.39;Ifc Bridge Truss被空间包含见表9.40。

9.3.32节点 (Ifc Bridge Joint)

Ifc Bridge Joint主要指连接杆件的构造。Ifc Bridge Joint实体组成见表9.41;Ifc Bridge Joint被空间包含见表9.42。

9.3.33防落梁装置 (Ifc Beam Falling Prevention Device)

9.3.34横撑 (Ifc Cross Brace)

Ifc Cross Brace指拱肋的横向连接构造。Ifc Cross Brace实体组成见表9.45;Ifc Cross Brace被空间包含见表9.46。

9.4属性集定义

10隧道领域模式

10.1模式定义

本标准定义的信息模型适用于采用新奥法设计与施工的隧道及其组成单元。

隧道信息模型基础数据架构由空间结构单元 (Ifc Spatial Structure Element) 、构件 (Ifc Element) 、零件 (Ifc Element Component) 三种类型组成。其中零件定义参见“4.3公用零件”章节。

隧道空间结构单元主要包括:隧道 (Ifc Tunnel) 和隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 。

隧道构件主要包括:超前支护 (Ifc Tunnel Advance Support) 、初期支护 (Ifc Tunnel Primary Support) 、系统锚杆 (Ifc System Ancher Bolt) 、系统钢架 (Ifc System Steel Frame) 、初支喷混 (Ifc Initial Support Shotcrete) 、衬砌结构 (Ifc Tunnel Lining Structure) 、洞门结构 (Ifc Tunnel Portal Structure) 、仰拱填充 (Ifc Tunnel Invert Filling) 、防水层 (Ifc Waterproof Layer) 、找平层 (Ifc Leveling Blanket) 、结构保护层 (Ifc Protective Layer) 、临时支护 (Ifc Temporary Support) 、护拱 (Ifc Protective Arch) 。

隧道空间结构单元、构件间的关系如图10.1所示。

10.1.1空间结构单元

首先从土木工程结构单元 (Ifc Civil Structure Element) 派生出隧道结构 (Ifc Tunnel Structure Element) 作为隧道工程中所有空间结构单元模型的父类。进一步自隧道结构 (Ifc Tunnel Structure Element) 派生出隧道 (Ifc Tunnel) 、隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 。隧道空间结构单元间的继承关系如图10.2所示。

隧道结构 (Ifc Tunnel Structure Element) :继承自土木工程结构单元 (Ifc Civil Structure Element) , 是所有隧道空间结构单元的父类。

隧道 (Ifc Tunnel) :指一座隧道, 在空间上由若干个隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 组成。隧道 (Ifc Tunnel) 通过预定义类型属性进一步细分为圆形隧道 (CIRCULARTUNNEL) 、曲墙拱形隧道 (CURVEDWALLANDARCHCROWNTUNNEL) 、直墙拱形隧道 (STRAIGHTWALLANDARCHCROWNTUNNEL) 、矩形隧道 (RECTANGULARTUNNEL) 、棚洞隧道 (THESHEDTUNNEL) 、明洞隧道 (THEOPEN-CUTTUNNEL) 。通过功能类型属性进一步细分为铁路隧道 (RAILWAYTUNNEL) 、公路隧道 (HIGHWAYTUNNEL) 、水工隧道 (HYDRAULICTUNNEL) 、市政隧道 (MUNICIPALTUNNEL) 、矿山隧道 (MINETUNNEL) 、辅助坑道 (SERVICEGALLERY) 。

隧道组成 (Ifc Tunnel Part) :指从空间结构概念上组成隧道 (Ifc Tunnel) 的各部分。隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 通过预定义类型属性进一步细分为洞门 (PORTAL) 、明洞 (OPEN-CUTTUNNEL) 、暗洞 (UNDER-CUTTUNNEL) 、洞室 (TUNNELCHAMBER) 、棚洞 (SHEDTUNNEL) 。

10.1.2构件

隧道专业的构件实体类图如图10.3所示。

隧道构件 (Ifc Tunnel Element) :继承自土木构件 (Ifc Civil Element) , 是所有隧道构件的父类。

超前支护 (Ifc Tunnel Advance Support) :指在隧道开挖前对掌子面围岩进行预加固的支护, 这里指具有相同超前支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 亦包含在空间结构单元暗洞或洞室中。通过预定义类型属性进一步细分为超前管棚 (ADVANCEPIPE-ROOFSUPPORT) 、超前导管 (ADVANCEFOREPOLING) 、注浆 (GROUTING) 。

初期支护 (Ifc Tunnel Primary Support) :指开挖后立即施作的支护结构, 这里指具有相同初期支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 亦包含在空间结构单元暗洞或洞室中。

系统锚杆 (Ifc System Ancher Bolt) :指为使围岩整体稳定, 沿隧道周边按一定纵横间距布置的锚杆群, 这里指具有相同锚杆支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元暗洞或洞室中。

系统钢架 (Ifc System Steel Frame) :指用型钢、钢轨或钢筋等制成的骨架支护结构, 这里指具有相同钢架形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 亦包含在空间结构单元暗洞或洞室中。

初支喷混 (Ifc Primary Support Shotcrete) :指利用压缩空气或其他动力, 将混凝土混合物以较高速度垂直喷射于受喷面, 依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击, 压密而形成的一种混凝土构件, 这里指具有相同初支喷混形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 亦包含在空间结构单元暗洞或洞室中。

衬砌结构 (Ifc Tunnel Lining Structure) :指沿隧道洞身周边修建的永久性支护结构, 这里指具有相同衬砌结构的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 亦包含在空间结构单元暗洞、明洞或洞室中。通过预定义类型属性进一步细分为拱墙衬砌 (ARCHWALLLINING) 、仰拱衬砌 (INVERTLINING) 、管片 (SEGMENT) 、底板 (BASESLAB) 。

仰拱填充 (Ifc Tunnel Invert Filling) :指填充在隧道仰拱部位的混凝土, 这里指某一衬砌类型段中的仰拱填充。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞、暗洞中。

防水层 (Ifc Waterproof Layer) :指附加在衬砌上的防水结构, 也指施工缝、变形缝中的防水结构;当用作附加在衬砌结构上的防水结构时指具有相同防水结构的某一段, 当用作施工缝、变形缝中的防水结构时指某一道施工缝或变形缝中的防水结构。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞、暗洞中。

找平层 (Ifc Leveling Blanket) :指结构底部的垫层, 也指结构做防水等之前的结构找平层, 这里指具有相同形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞中。

结构保护层 (Ifc Protective Layer) :指洞门、明洞等结构回填土石之前做的一层保护层, 这里指具有相同形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞中。

临时支护 (Ifc Temporary Support) :指隧道开挖过程中为保持围岩的稳定性而临时施作的一些支护措施, 此部分支护需要拆除, 这里指具有相同临时支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元暗洞中。

护拱 (Ifc Protective Arch) :指在隧道浅埋段不具备明挖条件时而设置的确保隧道暗挖安全的保护结构, 这里指具有相同护拱结构形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元暗洞中。

10.2类型定义

10.2.1隧道类型 (Ifc Tunnel Type Enum)

10.2.2隧道功能类型 (Ifc Tunnel Function Type Enum)

10.2.3隧道组成类型 (Ifc Tunnel Part Type Enum)

10.2.4超前支护类型 (Ifc Advance Support Type Enum)

10.2.5初期支护类型 (Ifc Primary Support Type Enum)

10.2.6系统锚杆类型 (Ifc System Ancher Bolt Type Enum)

10.2.7系统钢架类型 (Ifc System Steel Frame Type Enum)

10.2.8初支喷混类型 (Ifc Initial Support Shotcrete Type Enum)

10.2.9衬砌结构类型 (Ifc Tunnel Lining Type Enum)

10.2.10洞门结构类型 (Ifc Portal Structure Type Enum)

10.2.11仰拱填充类型 (Ifc Invert Filling Type Enum)

10.2.12防水层类型 (Ifc Waterproof Layer Type Enum)

10.2.13找平层类型 (Ifc Leveling Blanket Type Enum)

10.2.14结构保护层类型 (Ifc Protective Layer Type Enum)

10.2.15护拱类型 (Ifc Protective Arch Type Enum)

10.2.16临时支护类型 (Ifc Temporary Support Type Enum)

10.3实体定义

10.3.1隧道结构 (Ifc Tunnel Structure Element)

10.3.2隧道 (Ifc Tunnel)

隧道 (Ifc Tunnel) 指一座隧道, 在空间上是铁路线 (Ifc Railway) 的一部分, 由若干个隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 组成。隧道 (Ifc Tunnel) 通过预定义类型属性进一步细分为圆形隧道、曲墙拱形隧道、直墙拱形隧道、矩形隧道、棚洞隧道、明洞隧道, 通过功能类型属性进一步细分为铁路隧道、公路隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、辅助坑道。Ifc Tunnel空间组成见表10.1;Ifc Tunnel空间分解见表10.2;Ifc Tunnel属性集见表10.3。

10.3.3隧道组成 (Ifc Tunnel Part)

隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 是隧道 (Ifc Tunnel) 在空间结构上的分解, 其中包含各种隧道构件。隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 通过预定义类型属性进一步细分为洞门、明洞、暗洞、洞室、棚洞。Ifc Tunnel Part空间组成见表10.4;Ifc Tunnel Part空间包含见表10.5;Ifc Tunnel Part属性集见表10.6。

10.3.4隧道构件 (Ifc Tunnel Element)

10.3.5超前支护 (Ifc Tunnel Advance Support)

超前支护 (Ifc Tunnel Advance Support) 指在隧道开挖前对掌子面围岩进行预加固的支护, 这里指具有相同超前支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 可包含在空间结构单元暗洞或洞室中。通过预定义类型属性进一步细分为超前管棚、超前导管、注浆。Ifc Tunnel Advance Support属性集见表10.7;Ifc Tunnel Advance Support被空间包含见表10.8。

10.3.6初期支护 (Ifc Tunnel Primary Support)

初期支护 (Ifc Tunnel Primary Support) 指隧道开挖后立即施作的支护结构, 这里指具有相同初期支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在隧道组成 (Ifc Tunnel Part) 的预定义类型暗洞或洞室中。Ifc Tunnel Primary Support属性集见表10.9;Ifc Tunnel Primary Support被空间包含见表10.10。

10.3.7系统锚杆 (Ifc System Ancher Bolt)

系统锚杆 (Ifc System Ancher Bolt) 指为使围岩整体稳定, 沿隧道周边按一定纵横间距布置的锚杆群, 这里指具有相同锚杆支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在暗洞或洞室中。Ifc System Ancher Bolt属性集见表10.11;Ifc System Ancher Bolt被空间包含见表10.12。

10.3.8系统钢架 (Ifc System Steel Frame)

系统钢架 (Ifc System Steel Frame) 指用型钢、钢轨或钢筋等制成的骨架支护结构, 这里指具有相同钢架形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在暗洞或洞室中。Ifc System Steel Frame属性集见表10.13;Ifc System Steel Frame被空间包含见表10.14。

10.3.9初支喷混 (Ifc Initial Support Shotcrete)

初支喷混 (Ifc Primary Support Shotcrete) 指利用压缩空气或其他动力, 将混凝土混合物以较高速度垂直喷射于受喷面, 依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击, 压密而形成的一种混凝土, 这里指具有相同初支喷混形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在暗洞或洞室中。Ifc Initial Support Shotcrete属性集见表10.15;Ifc Initial Support Shotcrete被空间包含见表10.16。

10.3.10衬砌结构 (Ifc Tunnel Lining Structure)

衬砌结构 (Ifc Tunnel Lining Structure) 指沿隧道洞身周边修建的永久性支护结构, 这里指具有相同衬砌结构的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在暗洞、明洞或洞室中。通过预定义类型属性进一步细分为拱墙衬砌、仰拱衬砌、管片、底板。Ifc Tunnel Lining Structure属性集见表10.17;Ifc Tunnel Lining Structure被空间包含见表10.18。

10.3.11洞门结构 (Ifc Tunnel Portal Structure)

洞门结构 (Ifc Tunnel Portal Structure) 指为维持洞口边、仰坡稳定, 引排坡上水流并装饰洞口而修建的门式建筑物, 这里指某一座洞门。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门中。通过预定义类型属性进一步细分为帽檐式洞门结构、喇叭口式洞门结构、直切式洞门结构、倒斜切式洞门结构、缓冲式洞门结构、端墙式洞门结构。Ifc Tunnel Portal Structure被空间包含见表10.19。

10.3.12仰拱填充 (Ifc Tunnel Invert Filling)

10.3.13防水层 (Ifc Waterproof Layer)

防水层 (Ifc Waterproof Layer) 既指附加在衬砌上的防水结构, 也指施工缝、变形缝中的防水结构;当用作附加在衬砌结构上的防水结构时指具有相同防水结构的某一段, 当用作施工缝、变形缝中的防水结构时指某一道施工缝或变形缝中的防水结构。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞、暗洞中。Ifc Waterproof Layer属性集见表10.21;Ifc Waterproof Layer被空间包含见表10.22。

10.3.14找平层 (Ifc Leveling Blanket)

找平层 (Ifc Leveling Blanket) 既指结构底部的垫层, 也指结构做防水等之前的结构找平层, 这里指具有相同形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞中。Ifc Leveling Blanket属性集见表10.23;Ifc Leveling Blanket被空间包含见表10.24。

10.3.15结构保护层 (Ifc Protective Layer)

结构保护层 (Ifc Protective Layer) 指洞门、明洞等结构回填土石之前做的一层保护层, 这里指具有相同形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元洞门、明洞中。Ifc Protective Layer属性集见表10.25;Ifc Leveling Blanket被空间包含见表10.26。

10.3.16临时支护 (Ifc Temporary Support)

临时支护 (Ifc Temporary Support) 指隧道开挖过程中为保持围岩的稳定性而临时施作的一些支护措施, 此部分支护需要拆除, 这里指具有相同临时支护形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元暗洞中。Ifc Temporary Support被空间包含见表10.27。

10.3.17护拱 (Ifc Protective Arch)

护拱 (Ifc Protective Arch) 多指在隧道浅埋段不具备明挖条件时而设置的确保隧道暗挖安全的保护结构, 这里指具有相同护拱结构形式的某一段。继承自隧道构件 (Ifc Tunnel Element) , 包含在空间结构单元暗洞中。Ifc Protective Arch被空间包含见表10.28。

10.4属性集定义

11排水领域模式

11.1模式定义

本模式定义的排水领域包含:排水沟、侧沟、天沟、截水沟、急流槽、检查井、集水坑、消能设施、路基面纵向排水槽、路基面横向排水槽 (管) 、公路排水槽 (管) 、立交桥下排水沟 (管) 等用于排除地表水的设施及其附属检修设备;隧道内中心沟、隧道洞口排水沟、隧道仰坡截水沟、隧道环向盲管、纵向盲管、横向排水管、竖向排水管等隧道排水设施;路基内排除地下水的排水盲沟和边坡渗沟等。

通过引用IFC4标准中Ifc Shared Bldg Service Elements模式中的Ifc Distribution System (配送系统) 、Ifc Pipe Segment (管线段) 、Ifc Distribution Chamber Element (检查设施) 模型, 并为上述模型补充定义排水设施相关属性集的方法实现排水模式的定义。

11.2排水沟

当排水管排除地下水时, Ifc Distribution System的预定义类型属性取值为“DRAINAGE (排水系统) ”, 如隧道内中心沟、隧道环向盲管、纵向盲管、横向排水管、竖向排水管、地下水路堑排水盲沟和边坡渗沟等。

为Ifc Distribution System新定义名称为“Pset_DS_Drainage Ditch Common”的属性集, 使用该属性集中的Type属性进一步说明排水沟的类型。Pset_DS_Drainage Ditch Common排水沟属性集属性列表见表11.1。

11.3排水沟段

使用Ifc Pipe Segment表达整条排水沟中的一段排水沟、槽、管, 并同时要求Ifc Pipe Segment的预定义类型属性取值为“GUTTER (重力流明渠) ”。

为Ifc Pipe Segment新定义名称为“Pset_PS_Ditch Segment Common”的属性集, 用于进一步标识排水沟段的类型和属性。Pset_PS_Ditch Segment Common排水沟段属性集属性列表见表11.2。

11.4检查设施

使用Ifc Distribution Chamber Element表达排水沟检查井, 并同时要求Ifc Distribution Chamber Element的预定义类型属性取值为“MANHOLE (人孔、手孔) ”。

使用Ifc Distribution Chamber Element表达排水沟上的集水坑, 并同时要求Ifc Distribution Chamber Element的预定义类型属性取值为“SUMP (集水坑、集水井) ”。

12轨道领域模式

12.1模式定义

本模式定义轨道工程领域信息模型的基础数据架构。轨道工程包括有砟轨道和无砟轨道结构的正线和站线轨道及其组成。

轨道信息模型基础数据架构由空间结构单元 (Ifc Spatial Structure Element) 、组合件 (Ifc Element Assembly) 、构件 (Ifc Element) 、零件 (Ifc Element Component) 四种类型组成。轨道空间结构单元、组合件、构件、零件间的关系如图12.1所示。

轨道空间结构单元主要包括:轨道 (Ifc Track) 、轨道段 (Ifc Track Part) 。

轨道构件主要包括:钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 、轨枕 (Ifc Track Sleeper) 、轨道板 (Ifc Track Slab) 、道床板 (Ifc Track Concrete Slab) 、隔离层 (Ifc Track Isolation Layer) 、弹性垫层 (Ifc Track Elastic Cushion) 、调整层 (Ifc Track Adjustment Layer) 、底座 (Ifc Track Base) 、道岔 (Ifc Track Turnout) 、道砟层 (Ifc Track Ballast Layer) 、钢轨伸缩调节器 (Ifc Track Expansion Joint) 。

轨道组合件主要包括:轨排 (Ifc Track Panel) 、有砟道床 (Ifc Ballast Bed) 。

轨道零件主要包括:钢轨接头 (Ifc Track Rail Joint) 、轨道加强设备 (Ifc Track Strengthening Equipment) 、轨道附属设备 (Ifc Track Accessory Equipment) 。

与轨道相关的铁路零件主要包括:接地端子 (Ifc Earthing Terminal) 。

12.1.1轨道空间结构单元

轨道的空间结构单元指轨道结构的空间主体以及它的主要组成结构。分为轨道 (I f c T r a c k) 和轨道段 (Ifc Track Part) 两类。轨道空间结构单元间的继承关系如图12.2所示。

轨道 (Ifc Track) 指具有一定功能、有明确起终点的一条股道, 也可指包含一条股道或多条股道的轨道工程。Ifc Track可以用于定义一段或几段正线轨道, 也可用于定义车站内一条或几条具有明确用途的站线股道。Ifc Track可由一个或多个Ifc Track组成, 也可由一段或多段Ifc Track Part组成。Ifc Track可包含在Ifc Railway和Ifc Railway Station中。

轨道段 (Ifc Track Part) 指组成Ifc Track的一段具有唯一轨道结构类型及功能类型的轨道段落。Ifc Track Part应包含在Ifc Track中。

12.1.2轨道构件

轨道构件指组成轨道结构的重要的常用构件。主要包含钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 、轨枕 (Ifc Track Sleeper) 、轨道板 (Ifc Track Slab) 、道床板 (Ifc Track Concrete Slab) 、隔离层 (Ifc Track Isolation Layer) 、弹性垫层 (Ifc Track Elastic Cushion) 、调整层 (Ifc Track Adjustment Layer) 、底座 (Ifc Track Base) 、道岔 (Ifc Track Turnout) 、道砟层 (Ifc Track Ballast Layer) 、钢轨伸缩调节器 (Ifc Track Expansion Joint) 。轨道构件单元间的继承关系如图12.3所示。

钢轨 (Ifc Track Rail) 指一段钢轨。钢轨是轨道的主要组成构件, 是直接支承和引导车轮的构件, 为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面, 引导机车车辆的前进, 承受车轮的巨大荷载, 并传递到下部结构上, 且还可兼做轨道电路之用。Ifc Track Rail可和扣件 (Ifc Track Fastening) 、轨枕 (Ifc Track Sleeper) 组合成轨排组合件 (Ifc Track Panel) 。Ifc Track Rail宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

轨枕 (Ifc Track Sleeper) 指一根轨枕。轨枕是支承钢轨、保持轨距并将荷载传布于道床的构件。Ifc Track Sleeper可和钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 组合成轨排组合件 (Ifc Track Panel) 。Ifc Track Sleeper宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

轨道板 (Ifc Track Slab) 是指一块轨道板。轨道板是预制的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板, 是板式轨道的主要构件, 把来自钢轨和扣件的荷载均匀的传递给下部结构, 并且把轨道纵横向荷载传递给限位结构。轨道板仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Slab宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

道床板 (Ifc Track Concrete Slab) 指一块道床板。道床板是现场灌筑的埋设双块式轨枕、混凝土岔枕或其他轨枕的整体钢筋混凝土层。道床板仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Concrete Slab宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

隔离层 (Ifc Track Isolation Layer) 指一块隔离层。隔离层是位于底座顶面, 可实现上部轨道结构特殊情况下的伤损修复, 同时协调温度变形的结构层。隔离层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Isolation Layer宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

弹性垫层 (Ifc Track Elastic Cushion) 是指一块弹性垫层。弹性垫层是为缓和纵横向荷载对轨道结构的冲击作用, 在底座凹槽侧面设置的垫层。弹性垫层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Elastic Cushion宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

调整层 (Ifc Track Adjustment Layer) 是指一个调整层。调整层是现场摊铺或浇筑的用于支承轨道板或混凝土道床板的混凝土层或砂浆层。调整层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Adjustment Layer宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

底座 (Ifc Track Base) 指一块底座。底座是现场浇筑的用于支承轨道板或道床板的钢筋混凝土基础。底座仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Base宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

道岔 (Ifc Track Turnout) 指一组道岔。道岔是把一条轨道分支为两条或以上的设备。Ifc Track Turnout宜包含在Ifc Track Part中除WITHNOTURNOUT以外的所有类型中, 不应包含在Ifc Track Part中WITHNOTURNOUT类型中, 可包含在Ifc Track中。

道砟层 (Ifc Track Ballast Layer) 指一个道砟层。道砟层是由具有不同级配的碎石、卵石、砂子、矿砟等散粒体材料组成的结构层, 具有直接支承或固定轨枕位置, 传递荷载以及排水等作用。一个或一个以上Ifc Track Ballast Layer可组合成有砟道床组合件 (Ifc Ballast Bed) 。道砟层仅存在于有砟轨道结构中。Ifc Track Ballast Layer宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

钢轨伸缩调节器 (Ifc Track Expansion Joint) 指一组钢轨伸缩调节器。钢轨伸缩调节器是调节钢轨伸缩的设备。Ifc Track Expansion Joint宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

12.1.3轨道组合件

轨道的组合件指轨道结构中具备一定功能, 可以发挥具体作用的构件的组合或构件和组合件的组合。分为有砟道床 (Ifc Ballast Bed) 和轨排 (Ifc Track Panel) 两类。轨道组合件单元间的继承关系如图12.4所示。

有砟道床 (Ifc Ballast Bed) 是支承和固定轨枕, 并将其荷载传布于下部结构上表面的轨道组成部分。有砟道床仅存在于有砟轨道结构中。有砟道床组合件 (Ifc Ballast Bed) 可由一个及以上Ifc Track Ballast Layer组合而成。Ifc Ballast Bed宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

轨排 (I f c T r a c k P a n e l) 是用扣件将每节 (两股) 钢轨和轨枕连结在一起而组成的结构构件。轨排组合件 (Ifc Track Panel) 可由钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 和轨枕 (Ifc Track Sleeper) 组合而成。Ifc Track Panel宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

12.1.4轨道零件

轨道的零件指附加在轨道构件上或包含在轨道构件中, 起加固或连接等辅助作用的小物件。主要包含钢轨接头 (Ifc Track Rail Joint) 、轨道加强设备 (Ifc Track Strengthening Equipment) 和轨道附属设备 (Ifc Track Accessory Equipment) 。轨道零件单元间的继承关系如图12.5所示。

轨道加强设备 (Ifc Track Strengthening Equipment) 是指一个轨道加强设备。轨道加强设备是安装在轨道上的, 提高钢轨抵抗纵、横向移动能力的设备。通过预定义类型属性轨道加强设备进一步细分为防爬器 (TICREEPER) 、防爬支撑 (ANTICREEPSTRUT) 、轨距杆 (GAUGETIEROD) 、轨撑 (RAILBRACE) 等。Ifc Track Strengthening Equipment宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

轨道附属设备 (Ifc Track Accessory Equipment) 是指一个轨道附属设备。轨道附属设备是安装在轨道上或轨道旁的, 起密封、防护、吸附等特定效果的设备。通过预定义类型属性轨道附属设备进一步细分为轨枕间密封条 (SEALINGSTRIPBETWEENSLEEPERS) 、钢弹簧隔振器 (STEELSPRINGVIBRATIONISOLATOR) 、减振垫 (RUBBERDAMPINGPAD) 、吸音板 (SOUNDABSORBINGPANEL) 、护轨 (GUARDRAIL) 等。Ifc Track Accessory Equipment宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

12.1.5其他零件

其他零件指附加在轨道构件上或包含在轨道构件中, 或应用于其他工程中, 起加固或连接等辅助作用的小物件。主要包含接地端子 (Ifc Earthing Terminal) 。

接地端子 (Ifc Earthing Terminal) 指与接地体连接的端子。Ifc Earthing Terminal宜包含在Ifc Track Part中, 可包含在Ifc Track中。

12.2类型定义

12.2.1轨道类型 (Ifc Track Type Enum)

12.2.2轨道进路方向类型 (Ifc Track Route Direction Type Enum)

12.2.3轨道进路功能类型 (Ifc Track Route Function Type Enum)

12.2.4轨道段结构类型 (Ifc Track Part Structure Type Enum)

12.2.5轨道段功能类型 (Ifc Track Part Function Type Enum)

12.2.6钢轨类型 (Ifc Track Rail Type Enum)

12.2.7扣件类型 (Ifc Track Fastening Elasticity Type Enum)

12.2.8扣件结构形式类型 (Ifc Track Fastening Structure Type Enum)

12.2.9轨枕类型 (Ifc Track Sleeper Type Enum)

12.2.10轨道板类型 (Ifc Track Slab Type Enum)

12.2.11道床板类型 (Ifc Track Concrete Slab Type Enum)

12.2.12隔离层类型 (Ifc Track Isolation Layer Type Enum)

12.2.13弹性垫层类型 (Ifc Track Elastic Cushion Type Enum)

12.2.14调整层类型 (Ifc Track Adjustmentlayer Type Enum)

12.2.15底座类型 (Ifc Track Base Type Enum)

12.2.16道岔类型 (Ifc Track Turnout Type Enum)

12.2.17道砟层类型 (Ifc Track Ballast Layer Type Enum)

12.2.18钢轨伸缩调节器类型 (Ifc Track Expansion Joint Type Enum)

12.2.19有砟道床类型 (Ifc Ballast Bed Type Enum)

12.2.20轨排类型 (Ifc Track Panel Type Enum)

12.2.21钢轨接头类型 (Ifc Track Rail Joint Type Enum)

12.2.22轨道加强设备类型 (Ifc Track Strengthening Equipment Type Enum)

12.2.23轨道附属设备类型 (Ifc Track Accessory Equipment Type Enum)

12.2.24接地端子类型 (Ifc Earthing Terminal Type Enum)

12.3实体定义

12.3.1轨道 (Ifc Track)

Ifc Track指具有一定功能、有明确起终点的一条股道, 也可指包含一条股道或多条股道的轨道工程。Ifc Track可以用于定义一段或几段正线轨道, 也可用于定义车站内一条或几条具有明确用途的站线股道。Ifc Track可由一个或多个Ifc Track组成, 也可由一段或多段Ifc Track Part组成。Ifc Track空间组成见表12.1;Ifc Track空间分解见表12.2;Ifc Track空间包含见表12.3;Ifc Track属性集见表12.4。

12.3.2轨道段 (Ifc Track Part)

Ifc Track Part是指组成Ifc Track的一段具有唯一轨道结构类型及功能类型的轨道段落。Ifc Track Part空间组成见表12.5;Ifc Track Part空间包含见表12.6;Ifc Track Part属性集见表12.7。

12.3.3轨道构件 (Ifc Track Element)

12.3.4钢轨 (Ifc Track Rail)

Ifc Track Rail是轨道的主要组成构件, 是直接支承和引导车轮的构件, 为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面, 引导机车车辆的前进, 承受车轮的巨大荷载, 并传递到下部结构上, 且还可兼做轨道电路之用。Ifc Track Rail可和扣件 (Ifc Track Fastening) 、轨枕 (Ifc Track Sleeper) 组合成轨排组合件 (Ifc Track Panel) 。Ifc Track Rail属性集见表12.8;Ifc Track Rail被空间包含见表12.9。

12.3.5扣件 (Ifc Track Fastening)

Ifc Track Fastening是指将钢轨扣压在轨枕或其他轨下基础上的连接构件。Ifc Track Fastening可和钢轨 (Ifc Track Rail) 、轨枕 (Ifc Track Sleeper) 组合成轨排组合件 (Ifc Track Panel) 。Ifc Track Fastening属性集见表12.10;Ifc Track Fastening被空间包含见表12.11。

12.3.6轨枕 (Ifc Track Sleeper)

Ifc Track Sleeper是指支承钢轨、保持轨距并将荷载传递于道床的构件。Ifc Track Sleeper可和钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 组合成轨排组合件 (Ifc Track Panel) 。Ifc Track Sleeper属性集见表12.12;Ifc Track Sleeper被空间包含见表12.13。

12.3.7轨道板 (Ifc Track Slab)

Ifc Track Slab是指预制的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板, 是板式轨道的主要构件, 把来自钢轨和扣件的荷载均匀的传递给下部结构, 并且把轨道纵横向荷载传递给限位结构。轨道板仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Slab属性集见表12.14;Ifc Track Slab被空间包含见表12.15。

12.3.8道床板 (Ifc Track Concrete Slab)

Ifc Track Concrete Slab是现场灌筑的埋设双块式轨枕、混凝土岔枕或其他轨枕的整体钢筋混凝土层。道床板仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Concrete Slab属性集见表12.16;Ifc Track Concrete Slab被空间包含见表12.17。

12.3.9隔离层 (Ifc Track Isolation Layer)

Ifc Track Isolation Layer是位于底座顶面, 可实现上部轨道结构特殊情况下的伤损修复, 同时协调温度变形的结构层。隔离层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Isolation Layer属性集见表12.18;Ifc Track Isolation Layer被空间包含见表12.19。

12.3.10弹性垫层 (Ifc Track Elastic Cushion)

Ifc Track Elastic Cushion是为缓和纵横向荷载对轨道结构的冲击作用, 在底座凹槽侧面设置的垫层。弹性垫层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Elastic Cushion属性集见表12.20;Ifc Track Elastic Cushion被空间包含见表12.21。

12.3.11调整层 (Ifc Track Adjustment Layer)

Ifc Track Adjustment Layer是现场摊铺或浇筑的用于支承轨道板或道床板的混凝土层或砂浆层。调整层仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Adjustment Layer属性集见表12.22;Ifc Track Adjustment Layer被空间包含见表12.23。

12.3.12底座 (Ifc Track Base)

Ifc Track Base是现场浇筑的用于支承轨道板或道床板的钢筋混凝土基础。底座仅存在于无砟轨道结构中。Ifc Track Base属性集见表12.24;Ifc Track Base被空间包含见表12.25。

12.3.13道岔 (Ifc Track Turnout)

Ifc Track Turnout是指把一条轨道分支为两条或以上的设备。Ifc Track Turnout属性集见表12.26;Ifc Track Turnout被空间包含见表12.27。

12.3.14道砟层 (Ifc Track Ballast Layer)

Ifc Track Ballast Layer是由具有不同级配的碎石、卵石、砂子、矿砟等散粒体材料组成的结构层, 具有直接支承或固定轨枕位置, 传递荷载以及排水等作用。一个或一个以上Ifc Track Ballast Layer可组合成有砟道床组合件 (Ifc Ballast Bed) 。道砟层仅存在于有砟轨道结构中。Ifc Track Ballast Layer属性集见表12.28;Ifc Track Ballast Layer被空间包含见表12.29。

12.3.15钢轨伸缩调节器 (Ifc Track Expansion Joint)

Ifc Track Expansion Joint是调节钢轨伸缩的设备。Ifc Track Expansion Joint属性集见表12.30;Ifc Track Expansion Joint被空间包含见表12.31。

12.3.16铁路组合件 (Ifc Railway Assembly)

12.3.17有砟道床 (Ifc Ballast Bed)

Ifc Ballast Bed是支承和固定轨枕, 并将其荷载传布于下部结构上表面的轨道组成部分。有砟道床仅存在于有砟轨道结构中。有砟道床组合件 (Ifc Ballast Bed) 可由一个及以上Ifc Track Ballast Layer组合而成。Ifc Ballast Bed被空间包含见表12.32;Ifc Ballast Bed实体组成见表12.33。

12.3.18轨排 (Ifc Track Panel)

Ifc Track Panel是用扣件将每节 (两股) 钢轨和轨枕连接在一起而组成的结构构件。轨排组合件 (Ifc Track Panel) 可由钢轨 (Ifc Track Rail) 、扣件 (Ifc Track Fastening) 和轨枕 (Ifc Track Sleeper) 组合而成。Ifc Track Panel属性集见表12.34;Ifc Track Panel被空间包含见表12.35;Ifc Track Panel实体组成见表12.36。

12.3.19轨道零件 (Ifc Track Element Component)

12.3.20钢轨接头 (Ifc Track Rail Joint)

Ifc Track Rail Joint是钢轨之间接头处所使用的连接零件。Ifc Track Rail Joint属性集见表12.37;Ifc Track Rail Joint被空间包含见表12.38。

12.3.21轨道加强设备 (Ifc Track Strengthening Equipment)

12.3.22轨道附属设备 (Ifc Track Accessory Equipment)

12.3.23接地端子 (Ifc Earthing Terminal)

Ifc Earthing Terminal指与接地体连接的端子。Ifc Earthing Terminal属性集见表12.43;Ifc Earthing Terminal被空间包含见表12.44。

12.4属性集定义

13站场领域模式

13.1模式定义

本标准定义的信息模型数据基础架构包括铁路枢纽、铁路车站及其各种组成部分。

站场信息模型数据基础架构由空间结构单元 (Ifc Spatial Structure Element) 、构件 (Ifc Element) 组成。

站场空间结构单元包括:铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal) 、铁路车站 (Ifc Railway Station) 、铁路站台 (Ifc Railway Platform) 。

站场空间结构单元、构件间的关系如图13.1所示。

13.1.1站场空间结构单元

站场的空间结构单元指铁路站场的空间主体以及它的主要组成结构。分为铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal) 、铁路车站 (Ifc Railway Station) 、铁路站台 (Ifc Railway Platform) 三类。站场空间结构单元间的继承关系如图13.2所示。

铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal) 继承自铁路结构 (Ifc Railway Structure Element) , 表达由一个或多个车站 (Ifc Railway Station) 及线路 (Ifc Railway) 组成的空间结构。

铁路车站 (Ifc Railway Station) 继承自铁路结构 (Ifc Railway Structure Element) 。通常表达完成客货运作业或技术作业的一座车站。作为一个空间结构单元, 其内部包含各类铁路工程构件, 如信号设备 (Ifc Railway Signal Device) 、标志标牌 (Ifc Railway Denoter Device) 、安全设备 (Ifc Railway Safety Device) 、机械设备 (Ifc Railway Mechanical Equipment) 、建筑构件 (Ifc Building Element) 等。同时, 它通过关系对象 (Ifc Rel Aggregated) 分解为其他类别的对象, 包括轨道 (Ifc Track) 、路基 (Ifc Subgrade) 、桥涵 (Ifc Bridge) 、站台 (Ifc Railway Platform) 、建筑 (Ifc Building) 、道路 (Ifc Road) 等。

铁路站台 (Ifc Railway Platform) 继承自铁路结构 (Ifc Railway Structure Element) 。可以表达一座站台内部包含站台墙 (Ifc Railway Platform Wall) 、坡道 (Ifc Ramp) 、台阶 (Ifc Stair) 等建筑构件。

13.1.2站场构件

信号设备构件 (Ifc Railway Signal Device) 表示铁路上使用的信号显示设备。以此为父类可以派生出信号机 (Ifc Railway Signal) 与警冲标 (Ifc Railway Clearance Post) 两种构件。

调速设备构件 (Ifc Railway Speed Control Device) 表示在列车调车作业中调节列车运行速度的设施。以此为父类可以派生出减速器 (Ifc Railway Speed Reducer) 及减速顶 (Ifc Railway Retarder) 两种类型的构件实体。

标志标牌构件 (Ifc Railway Denoter Device) 表示设置在铁路线路附近用来指示各种信息的构件实体。

机械设备构件 (Ifc Railway Mechanical Equipment) 表示车站内用于客货运运输作业的各类机械设备, 目前暂时包括轨道衡 (Ifc Wagon Scale) 、汽车衡 (Ifc Truck Scale) 、超偏载仪 (Ifc Deflection Instrument) 等三类设备。

站台墙 (Ifc Railway Platform Wall) 表示支挡站台路基土方的构件实体。

平过道 (Ifc Railway Flat Aisle) 表示供人或车辆跨越铁路的平交设施。

站场构件间的继承关系如图13.3所示。

13.2类型定义

13.3实体定义

13.3.1铁路枢纽 (Ifc Railway Terminal)

Ifc Railway Terminal是由若干个车站、各种为铁路运输服务的设施及连接线等所组成的整体。Ifc Railway Terminal空间分解见表13.1。

13.3.2铁路车站 (Ifc Railway Station)

Ifc Railway Station表示一座车站。Ifc Railway Station空间组成见表13.2;Ifc Railway Station空间分解见表13.3;Ifc Railway Station空间包含见表13.4;Ifc Railway Station属性集见表13.5。

13.3.3铁路站台 (Ifc Railway Platform)

Ifc Railway Platform是指车站用于旅客上下车或货物装卸的设施。Ifc Railway Platform空间组成见表13.6;Ifc Railway Platform空间包含见表13.7。

13.3.4铁路信号设施 (Ifc Railway Signal Device)

13.3.5铁路信号机 (Ifc Railway Signal)

Ifc Railway Signal表示的是由调度台统一控制的带有色灯指示的铁路运行控制设备。Ifc Railway Signal属性集见表13.9。

13.3.6铁路警冲标 (Ifc Railway Clearance Post)

13.3.7铁路调速设备 (Ifc Railway Speed Control Device)

Ifc Railway Speed Control Device是在列车调车作业中调节列车运行速度的设施。包括减速器及减速顶两种类型的构件实体。Ifc Railway Speed Control Device被空间包含见表13.10。

13.3.8减速器 (Ifc Railway Speed Reducer)

13.3.9减速顶 (Ifc Railway Retarder)

13.3.10铁路标志标牌构件 (Ifc Railway Denoter Device)

Ifc Railway Denoter Device是设置在车站线路附近用来指示各种信息的构件实体。Ifc Railway Denoter Device被空间包含见表13.11。

13.3.11铁路安全设备构件 (Ifc Railway Safety Device)

Ifc Railway Safety Device是设置在车站线路上用来保证列车运行安全的构件实体。包括车挡、挡车器、脱鞋器、停车顶、铁鞋等类型的构件实体。Ifc Railway Denoter Device被空间包含见表13.12。

13.3.12铁路车挡 (Ifc Railway Car Bumper)

13.3.13铁路挡车器 (Ifc Railway Car Stopper)

13.3.14铁鞋 (Ifc Railway Iron Shoe)

13.3.15停车顶 (Ifc Railway Stop Retarder)

13.3.16停车器 (Ifc Railway Stop Device)

13.3.17脱鞋器 (Ifc Railway Iron Shoe Removing)

13.3.18站台墙 (Ifc Railway Platform Wall)

Ifc Railway Platform Wall表示的是支挡站台路基土方的构件实体。Ifc Railway Platform Wall被空间包含见表13.13。

13.3.19铁路平过道 (Ifc Railway Flat Aisle)

Ifc Railway Flat Aisle表示的是供行人或车辆跨越铁路的设施。Ifc Railway Flat Aisle被空间包含见表13.14;Ifc Railway Flat Aisle属性集见表13.15。

13.3.20铁路机械设备 (Ifc Railway Mechanical Equipment)

Ifc Railway Mechanical Equipment表示的是站内用于客货运运输作业的各类机械设备, 目前暂时包括轨道衡、汽车衡、超偏载仪等三类设备, 远期可以根据需要继续添加不同的设备。Ifc Railway Mechanical Equipment被空间包含见表13.16。

13.3.21铁路轨道衡 (Ifc Railway Wagon Scale)

13.3.22铁路汽车衡 (Ifc Railway Truck Scale)

13.3.23铁路超偏载仪 (Ifc Railway Deflection Instrument)

13.4属性集定义

14其他

14.1电缆槽

使用Ifc Distribution System表达电缆槽, Ifc Distribution System的预定义类型属性取值为“CONVEYING”或“USERDIFINED”。

使用Ifc Cable Carrier Segment表达一段电缆槽, 并同时要求Ifc Cable Carrier Segment的预定义类型属性取值为“CABLETRUNKINGSEGMENT”。

存储标准 篇7

根据铁路工程建设信息化总体方案的部署, 以及中国铁路总公司建设管理信息化要求, 在铁路BIM标准框架指导下, 在IFC4×1的基础上进行扩展, 制定了本标准。

本标准涵盖铁路通信、信号、电力变电、接触网4个专业领域。

本标准由铁路BIM联盟负责解释。在使用本标准过程中如发现需要修改和补充之处, 请及时将意见反馈给铁路BIM联盟。

本标准主编单位及人员

中铁第一勘察设计院集团有限公司:

魏州泉、任晓春、张峰、闫鹏、李志彪、王嘉、杨长辉、朱铁栓、宋元斌、郭世勇、王朝存、肖志强、路长平、金光、郝帅、冯亦博、赵乐、宫衍圣、黄文勋、张学武、王继来、魏佳良、刘彦明、许兴旺、魏方华、王鹏、徐博、张生延、周福军、靳猛、王玮

本标准参编单位及人员

中国铁路总公司工程管理中心:

盛黎明、沈东升、刘延宏、陈亮、王江、索宁、陈云、李慧

中国铁道科学研究院:

史天运、王万齐、王辉麟、解亚龙、郭歌、卢文龙、冯云梅、梁策、王楠、牛宏睿、张松峰、郝蕊、刘北胜、钱进、张静涵、刘雨娜、朱亚静、徐晓磊、智鹏、陈杰、王超、鲍榴

中国中铁二院工程集团有限责任公司:

周建、董凤翔、李朝阳、张毅、杨佳、麦洋、王彦哲、邵岩、叶明珠、朱聪、吴桦林、郑毅、胡水、袁蕾、梁莹

铁道第三勘察设计院集团有限公司:

李华良、杨绪坤、刘航、刘新宇、车爽、郑新新、江传东、张妍君、柴天娇、张文利、辛宇、苗桦、卢静、赵飞飞、姚峰峰、苏林、武长海、侯震宇、彭良勇、马静波、陈兴强、何永发、罗健

中铁第四勘察设计院集团有限公司:

张颋、孙建明、吴华丹、吴杰、张雷、石瑞霞、刘畅、李红梅、周洁云、刘继洲、刘正自、卫旭初、沈志淩、许永宏

中建交通建设集团有限公司:

王永义、张坤、黄鑫

目录

1总则

1.1编制原则

本标准的编制遵循以下原则:

(1) 兼容性原则。本标准与building SMART组织已发布的IFC (Industry Foundation Class) 标准保持最大限度的兼容。

(2) 可移植性原则。本标准仅规范铁路四电工程领域的基础数据模型。该数据模型中的元素可以被不同技术平台的不同编码方式使用。

(3) 抽象性原则。本标准仅定义在国内外广泛应用, 且被整个领域共同认知与接受的重要铁路四电工程元素, 以使本标准的固定模型最小化。

(4) 可扩展性原则。本标准可与具体的信息分类、编码、字典相结合、对本标准定义的元素进行进一步“修饰”或限度, 而不扩大和改变元素的基本含义, 从而满足特定用户的信息存储与交换需求。

(5) 可选择性原则。本标准中定义的任何元素在信息存储与交换需求中都是可选的。

(6) 可重复性原则。本标准中定义的任何元素在数据交换与存储的应用中都是可重复的。

(7) 易用性原则。本标准提供标准作者之间、作者与软件开发人员之间描述标准的形式化文件与可读性文件, 从而不给相关人员增加过多的工作负担。

1.2编制范围

本标准目前涵盖铁路通信、信号、电力变电、接触网专业领域。

1.3适用范围

本标准适用于铁路工程BIM实施标准制定、铁路BIM软件研发和铁路BIM应用研究。

1.4引用规范

本标准引用以下标准和规范:

GB/T 16656.1—2008工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第1部分:概述与基本原理 (ISO 10303—1:1994) 。

GB/T 16656.11—2010工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第11部分:描述方法:EXPRESS语言参考手册 (ISO 10303—11:2004) 。

GB/T 16656.21—2008工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第21部分:实现方法:交换文件结构的纯正文编码 (ISO 10303—21:2002) 。

ISO 16739:2013工业基础类平台规范。

building SMART Industry Foundation Classes IFC4x1。

2术语和缩略语

2.1术语

下列术语适用于本标准:

实体 (entity) :表示具有共同特性的概念或物理对象的一类集合。

属性 (attribute) :对实体特性的抽象描述。

直接属性 (direct attribute) :对实体特征进行直接描述的信息单元。

反向属性 (inverse attribute) :定义获取关联实体的信息单元, 以保证参照完整性。

衍生属性 (derived attribute) :从其他属性计算得到的信息单元。

属性集 (property set) :属性的集合。

模式 (schema) :构造部分或全部模型的数据项的集合。

信息模型 (information model) :某领域概念及关系的一种抽象的数据语言表达。

空间结构单元 (spatial structure element) :通常表示物体的空间主体及其主要组成结构。

空间组成 (spatial composition) :指空间结构单元之间部分与整体间的组成关系。

空间分解 (spatial decomposition) :指空间结构单元间整体与部分间的分解关系。

空间包含 (spatial containment) :指空间结构单元包含实体的关系。

被空间包含 (contained in spatial structure) :指实体被空间结构单元包含的关系。

实体组成 (entity composition) :指组合件包含实体的关系。

Express-G:EXPRESS语言的图形子集, 用图形化的方法描述概念与概念之间的关系。

2.2缩略语

下列缩略语适用于本标准。

AEC/FM:Architecture, Engineering, Construction and Facilities Management/建筑、设计、施工和设备管理。

BIM:Building Information Modeling/建筑信息模型。

IFC:Industry Foundation Classes/工业基础类。

HVAC:Heating, Ventilation and Air Conditioning/暖通空调。

XML:Extensible Markup Language/可扩展标记语言。

3铁路四电工程信息模型基础数据体系结构

3.1铁路四电工程信息模型基础数据体系结构

铁路四电工程信息模型基础数据体系结构是在IFC4和铁路工程信息模型数据存储标准1.0版的基础上, 根据铁路四电工程的特点及需求进行扩展。为了维持IFC标准的可延续性, 在扩充过程中遵循了以下扩展原则:

(1) 四电专业在领域层、共享层做扩展, 不增加新领域。

(2) 主要利用既有实体进行扩展。

(3) 主要通过增加属性或预定义类型来扩充实体。

(4) 当以上两点都不能满足需要时, 增加新实体, 并增加相应的通用属性类。

根据上述原则进行扩展, 如图3.1所示。在资源层 (Resource Layer) 、核心层 (Core Layer) 没有扩展。在领域层 (Domain Layer) 的电气领域 (Electrical Domain) 和建筑控制领域 (Building Controls Domain) 、共享层 (Interop Layer) 根据四电专业特点新增和扩展了一些实体。

3.2铁路四电工程空间结构组成

铁路四电工程空间结构组成如图3.2所示。在铁路车站 (IfcRailway Sation) 下面包含多个配送系统 (Ifc Distribution System) 。配送系统可以是通信、信号、接触网、电力或者变电系统。

图3.3是IFC4中一个配电系统的电路图, 铁路四电系统基本上和该系统类似。一个配送系统 (Ifc Distribution System) 通过Ifc Rel Aggregates包含多个子配送系统, 配送系统内部通过Ifc Rel Assigns To Group包含多个设备、接线盒和线缆, 设备和线缆通过Ifc Rel Nests包含多个端口;端口之间通过Ifc Rel Connects Ports关联。

4铁路四电工程公用

铁路四电工程信息模型基础数据架构由配送系统 (Ifc Distribution System) 、配送构件 (Ifc Distribution Element) 以及配送接口 (Ifc Distribution Port) 等组成。

其中, 部分铁路四电工程公用构件或零部件采用原IFC4中已有类型或已有类型的枚举项, 部分构件通过增加类型或枚举项的方式进行扩展, 具体如下:

(1) 铁路四电工程公用部分参见本标准第4章节。

(2) 灯具采用IFC4中Ifc Lamp和Ifc Light Fixture类型。

(3) 电容采用IFC4中Ifc Electric Flow Storage Device类型。

(4) 继电器采用IFC4中Ifc Electric Time Control类型。

(5) 报警器采用IFC4中Ifc Alarm类型。

(6) 接线盒/箱采用IFC4中Ifc Junction BoxDATA或POWER。

(7) 端口采用IFC4中Ifc Distribution Port类型。

(8) 电缆井采用IFC4中Ifc Distribution Chamber ElementMANHOLE。

(9) 基础采用IFC4中Ifc Footing类型。

(10) 立柱采用IFC4中Ifc Column类型。

(11) 电缆槽采用IFC4中Ifc Cable Carrier SegmentCABLETRUNKINGSEGMENT。

(12) 过轨管采用IFC4中Ifc Cable Carrier SegmentCONDUITSEGMENT。

(13) 桥架采用IFC4中Ifc Cable Carrier SegmentCABLELADDERSEGMENT。

(14) 走线架采用IFC4中Ifc Cable Carrier SegmentCABLETRAYSEGMENT。

(15) 配线模块采用IFC4中Ifc Cable Fitting, 并新增预定义类型。

(16) 电缆段、绞线段、贯通地线采用IFC4中Ifc Cable Segment, 并增加预定义类型。

(17) 熔断器、断路器采用IFC4中Ifc Protective Device, 并增加预定义类型。

(18) 配电箱、配电板采用IFC4中Ifc Electric Distribution Board, 并增加预定义类型。

(19) 变压器、整流器采用IFC4中Ifc Transformer类型, 并增加预定义类型。

(2 0) 不间断电源设备采用I F C 4中采用I f c E l e c t r i c F l o w S t o r a g e D e v i c eU P S, 蓄电池采用Ifc Electric Flow Storage DeviceBATTERY, 并增加预定义类型。

(21) 开关电源采用IFC4中Ifc Electric Flow Storage Device类型, 并增加预定义类型。

(22) 设备柜 (Ifc Device Cabinet) 为新增实体, 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) 。主要包括:箱合、方向盒、防护盒、分线盘、接口柜、轨道柜、通信机柜等。

(23) 绝缘装置 (Ifc Insulation Device) 为新增实体, 继承自流处理设备 (Ifc Flow Treatment Device) 。

(24) 防雷设施 (Ifc Lightning Protection) 为新增实体, 继承自流控制器 (Ifc Flow Controller) 。

(25) 接地装置 (Ifc Ground Device) 为新增实体, 继承自流控制器 (Ifc Flow Controller) 。

电缆槽、电缆井和过轨管的连接关系示意如图4.1所示, 电缆槽、电缆井与过轨管配送系统的连接关系如图4.2所示, 四电公用EXPRESS-G如图4.3所示。

4.1公用类型

4.1.1电缆桥架段类型 (Ifc Cable Carrier SegmentType Enum)

Ifc Cable Carrier Segment Type Enum是电缆桥架段类型枚举, 从功能的角度定义电缆桥架段的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

CABLELADDERSEGMENT:电缆梯架段;

CABLETRAYSEGMENT:电缆托架段;

CABLETRUNKINGSEGMENT:电缆槽段;

CONDUITSEGMENT:导管段 (过轨管) ;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

CANTILEVER:腕臂;

SUPPORTOR:肩架。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Cable Carrier Segment Type Enum=ENUMERATION OF

(CABLELADDERSEGMENT,

CABLETRAYSEGMENT,

CABLETRUNKINGSEGMENT,

CANTILEVER,

CONDUITSEGMENT,

SUPPORTOR,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.2电缆段类型 (Ifc Cable Segment Type Enum)

Ifc Cable Segment Type Enum是电缆段类型枚举, 从功能的角度定义电缆段的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

BUSBARSEGMENT:母线段;

CABLESEGMENT:电缆段;

CONDUCTORSEGMENT:导体段;

CORESEGMENT:核心段;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

INTEGRATEDGROUNDINGWIRESEGMENT:综合贯通地线;

STRANDEDSEGMENT:绞线段。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Cable Segment Type Enum=ENUMERATION OF

(BUSBARSEGMENT,

CABLESEGMENT,

CONDUCTORSEGMENT,

CORESEGMENT,

INTEGRATEDGROUNDINGWIRESEGMENT,

STRANDEDSEGMENT,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.3保护设备类型 (Ifc Protective Device Type Enum)

Ifc Protective Device Type Enum是保护设备类型枚举, 从功能的角度定义保护设备的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

CIRCUITBREAKER:断路器;

EARTHLEAKAGECIRCUITBREAKER:地漏断路器;

EARTHINGSWITCH:接地开关;

FUSEDISCONNECTOR:熔断器;

RESIDUALCURRENTCIRCUITBREAKER:漏电断路器;

RESIDUALCURRENTSWITCH:漏电开关;

VARISTOR:变阻器 (防雷单元) ;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

POINTMACHINEPROTECTION:转辙机保护器;

RESISTOR:电阻;

SWITCHINGCABINET:开关柜。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Protective Device Type Enum=ENUMERATION OF

(CIRCUITBREAKER,

EARTHLEAKAGECIRCUITBREAKER,

EARTHINGSWITCH,

FUSEDISCONNECTOR,

POINTMACHINEPROTECTION,

RESIDUALCURRENTCIRCUITBREAKER,

RESIDUALCURRENTSWITCH,

RESISTOR,

VARISTOR,

SWITCHINGCABINET,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.4配电板卡类型 (Ifc Electric Distribution Board Type Enum)

Ifc Electric Distribution Board Type Enum是配电板卡类型枚举, 从功能的角度定义配电板的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

CONSUMERUNIT:配电箱;

DISTRIBUTIONBOARD:配电板;

MOTORCONTROLCENTRE:电机控制中心;

SWITCHBOARD:开关板;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

POWERBOARD:电源板卡;

DATABOARD:数据板卡。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Electric Distribution Board Type Enum=ENUMERATION OF

(CONSUMERUNIT,

DATABOARD,

DISTRIBUTIONBOARD,

MOTORCONTROLCENTRE,

POWERBOARD,

SWITCHBOARD,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.5电缆配件类型 (Ifc Cable Fitting Type Enum)

Ifc Cable Fitting Type Enum是线缆配件设备类型枚举, 从功能的角度定义各类线缆配件设备的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

CONNECTOR:用户自定义;

ENTRY:用户自定义;

EXIT:用户自定义;

JUNCTION:用户自定义;

TRANSITION:用户自定义;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

TERMINALMOUDULE:配线模块。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Cable Fitting Type Enum=ENUMERATION OF

(CONNECTOR,

ENTRY,

EXIT,

JUNCTION,

TERMINALMOUDULE,

TRANSITION,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.6变压器类型 (Ifc Transformer Type Enum)

Ifc Transformer Type Enum是保护设备类型枚举, 从功能的角度定义电能变换设备的类型。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

CURRENT:变流器;

FREQUENCY:变频器;

INVERTER:逆变器;

RECTIFIER:整流器;

VOLTAGE:变压器;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

LIGHTINGUNIT:点灯单元。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Transformer Type Enum=ENUMERATION OF

(CURRENT,

FREQUENCY,

INVERTER,

LIGHTINGUNIT,

RECTIFIER,

VOLTAGE,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.7设备柜 (Ifc Device Cabinet Type Enum)

Ifc Device Cabinet Type Enum是设备柜类型枚举, 从功能的角度定义设备柜的类型。

新增枚举项定义:

BOX:箱盒;

CABINET:机柜;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Device Cabinet Type Enum=ENUMERATION OF

(BOX,

CABINET,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.8绝缘装置类型 (Ifc Insulation Device Type Enum)

Ifc Insulation Device Type Enum是绝缘装置类型枚举, 从功能的角度定义绝缘装置的类型。

新增枚举项定义:

AIRCORECOIL:空心线圈;

INSULATEDJOINT:绝缘节;

INSULATIONEQUIPMENT:绝缘器件;

INSULATOR:绝缘子;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Insulation Device Type Enum=ENUMERATION OF

(AIRCORECOIL,

INSULATEDJOINT,

INSULATIONEQUIPMENT,

INSULATOR,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.9防雷设施类型 (Ifc Lightning Protection Type Enum)

Ifc Lightning Protection Type Enum是防雷设施类型枚举, 从功能的角度定义防雷设施的类型。

新增枚举项定义:

LIGHTNINGROD:避雷针;

LIGHTNINGSTRIP:避雷带;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Lightning Protection Type Enum=ENUMERATION OF

(LIGHTNINGROD,

LIGHTNINGSTRIP,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.10接地装置类型 (Ifc Ground Device Type Enum)

Ifc Ground Device Type Enum是接地装置类型枚举, 从功能的角度定义接地装置的类型。

新增枚举项定义:

EARTHELECTRODE:接地极;

GROUNDBUS:接地母线;

GROUNDINGMODULE:接地模块;

IONELECTROD:离子接地极;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Ground Device Type Enum=ENUMERATION OF

(EARTHELECTRODE,

GROUNDBUS,

GROUNDINGMODULE,

IONELECTROD,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.11报警设备类型 (Ifc Alarm Type Enum)

Ifc Alarm Type Enum是指不同种类报警设备的集合。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

BELL:警铃;

BREAKGLASSBUTTON:击碎玻璃报警按钮;

LIGHT:视觉报警装置;

MANUALPULLBOX:手拉报警装置;

SIREN:声音报警装置;

WHISTLE:警笛;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

ALARMBUTTON:紧急报警装置。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Alarm Type Enum=ENUMERATION OF

(BELL,

BREAKGLASSBUTTON,

LIGHT,

MANUALPULLBOX,

SIREN,

WHISTLE,

ALARMBUTTON,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.1.12电流存储设备 (Ifc Electric Flow Storage Device Type Enum)

Ifc Electric Flow Storage Device Type Enum电流存储装置类型枚举。该类是IFC4的现有类, 四电专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

BATTERY:电池;

CAPACITORBANK:电容器组;

HARMONICFILTER:谐波滤波器;

INDUCTORBANK:电感组;

UPS:不间断电源;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

SWITCHPOWERSUPPLY:开关电源。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Electric Flow Storage Device Type Enum=ENUMERATION OF

(BATTERY,

CAPACITORBANK,

HARMONICFILTER,

INDUCTORBANK,

UPS,

SWITCHPOWERSUPPLY,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

4.2公用实体

4.2.1流终端 (Ifc Flow Terminal)

4.2.1.1实体定义

由于在流终端下需要新增信号终端实体 (Ifc Signaling Terminal) 、设备柜实体 (Ifc Device Cabinet) 和信号机机构实体 (Ifc Signal Mechanisms) , 因此流终端需要被重新描述。

4.2.1.2属性定义

流终端保持原有的属性不做改变。

4.2.1.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Flow Terminal

SUPERTYPE OF (ONEOF

(Ifc Air Terminal,

Ifc Audio Visual Appliance,

Ifc Communications Appliance,

Ifc Device Cabinet

Ifc Electric Appliance,

Ifc Fire Suppression Terminal,

Ifc Lamp,

Ifc Light Fixture,

Ifc Medical Device,

Ifc Outlet,

Ifc Sanitary Terminal,

Ifc Signal Mechanisms,

Ifc Signaling Terminal,

Ifc Space Heater,

Ifc Stack Terminal,

Ifc Waste Terminal) )

SUBTYPE OF (Ifc Distribution Flow Element) ;

END_ENTITY;

4.2.2设备柜 (Ifc Device Cabinet)

4.2.2.1实体定义

设备柜 (Ifc Device Cabinet) 是用于摆放设备的流终端设备。

4.2.2.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将设备柜进一步细分为机柜、箱盒等。

4.2.2.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Device Cabinet

SUBTYPE OF (Ifc Flow Terminal) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Device Cabinet Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Device Cabinet Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Device Cabinet Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCDEVICECABINETTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

4.2.3流控制器 (Ifc Flow Controller)

4.2.3.1实体定义

由于在流控制器下需要新增信号中继器实体 (Ifc Signaling Relay) 、防雷设施 (Ifc Lightning Protection) 、接地装置 (Ifc Ground Device) , 因此流控制器需要被重新描述。

4.2.3.2属性定义

流控制器保持原有的属性不做改变。

4.2.3.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Flow Controller

SUPERTYPE OF (ONE OF

(Ifc Air Terminal Box,

Ifc Damper,

Ifc Electric Distribution Board,

Ifc Electric Time Control,

Ifc Flow Meter,

Ifc Ground Device,

Ifc Lightning Protection,

Ifc Protective Device,

Ifc Signaling Relay,

Ifc Switching Device,

Ifc Valve) )

SUBTYPE OF (Ifc Distribution Flow Element) ;

END_ENTITY;

4.2.4流处理设备 (Ifc Flow Treatment Device)

4.2.4.1实体定义

由于在流处理设备下需要新增绝缘装置实体 (Ifc Insulation Device) , 因此流处理设备需要被重新描述。

4.2.4.2属性定义

流处理设备保持原有的属性不做改变。

4.2.4.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Flow Treatment Device

SUPERTYPE OF (ONEOF

(Ifc Duct Silencer,

Ifc Filter,

Ifc Interceptor,

Ifc Insulation Device) )

SUBTYPE OF (Ifc Distribution Flow Element) ;

END_ENTITY;

4.2.5绝缘装置 (Ifc Insulation Device)

4.2.5.1实体定义

绝缘装置 (Ifc Insulation Device) 定义了接触网系统中带电体与其他设备或接地体保持电气绝缘的重要部件或构件。

4.2.5.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从结构形式上将绝缘装置进一步细分为空心线圈、绝缘节、绝缘器件、绝缘子、绝缘套管等。

4.2.5.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Insulation Device

SUBTYPE OF (Ifc Flow Treatment Device) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Insulation Device Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Insulation Device Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Insulation Device Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCINSULATIONDEVICETYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

4.2.6防雷设施 (Ifc Lightning Protection)

4.2.6.1实体定义

防雷设施 (Ifc Lightning Protection) 是用于减少闪击击于建 (构) 筑物上或建 (构) 筑物附近造成的物质性损害和人员伤亡的设施。

4.2.6.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将防雷设施进一步细分为避雷带、避雷针等。

4.2.6.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Lightning Protection

SUBTYPE OF (Ifc Flow Controller) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Lightning Protection Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Lightning Protection Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Lightning Protection Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCLIGHTNINGPROTECTIONTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

4.2.7接地装置 (Ifc Ground Device)

4.2.7.1实体定义

接地装置 (Ifc Ground Device) 是接地体和接地线的总合, 用于传导雷电流并将其流散入大地。

4.2.7.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将接地装置进一步细分为接地母线、接地极、接地模块、离子接地极等。

4.2.7.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Ground Device

SUBTYPE OF (Ifc Flow Controller) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Ground Device Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Ground Device Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Ground Device Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCGROUNDDEVICETYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

4.3公用属性集

4.3.1 Pset_Device Cabinet Common

属性集名称:Pset_Device Cabinet Common。

适用的实体:Ifc Device Cabinet。

描述:设备柜通用属性集。

属性列表:见表4.1。

4.3.2 Pset_Electri Distribution Board Type Power Board

属性集名称:Pset_Electri Distribution Board Type Power Board。

适用的实体:Ifc Electri Distribution Board。

描述:电源板卡属性集。

属性列表:见表4.2。

4.3.3 Pset_Ground Device Type Common

属性集名称:Pset_Ground Device Type Common。

适用的实体:Ifc Ground Device。

描述:接地装置通用属性集。

属性列表:见表4.3。

4.3.4 Pset_Chainage Common

属性集名称:Pset_Chainage Common。

适用的实体:四电室外部分设备或基础。

描述:里程通用属性集。

属性列表:见表4.4。

4.3.5 Pset_Ifc Lightning Protection

属性集名称:Pset_Lightning Protection。

适用的实体:Ifc Lightning Protection。

描述:防雷设施属性集。

属性列表:见表4.5。

4.3.6 Pset_Ifc Lightning Protection Type Lightning Rod

属性集名称:Pset_Lightning Protection Type Lightning Rod。

适用的实体:Ifc Lightning Protection。

描述:避雷针属性集。

属性列表:见表4.6。

4.3.7 Pset_Ifc Distribution System Type Rail System

本标准引用IFC4中配送系统 (Ifc Distribution System) 来表达铁路四电工程中系统的定义, 并新定义“Pset_Distribution System Type Rail System”属性集, 使用该属性集中的Type属性进一步说明系统的类型。

属性集名称:Pset_Distribution System Type Rail System。

适用的实体:Ifc Distribution System。

描述:配送系统铁路子系统类型。

属性列表:见表4.7。

5通信

本标准中通信定义了铁路通信、信息、自然灾害监测及异物侵限3部分的内容。

通过引用IFC4中配送系统 (Ifc Distribution System) 、配送构件 (Ifc Distribution Element) 以及配送接口 (Ifc Distribution Port) 来构成通信的定义。图5.1以铁路车站票务系统为例, 展示了构件、端口的连接关系。

其中, 部分通信构件或零部件采用IFC4中已有类型或已有类型的枚举项, 部分构件通过增加枚举项的方式进行扩展, 具体如下:

(1) 路由器采用IFC4中Ifc Communications ApplianceROUTER。

(2) 采用IFC4中Ifc Communications Appliance类型, 并新增预定义类型TRANSMISSIONEQUIPMENT (传输设备) 、A C C E S S N E T W O R K E Q U I P M E N T (接入网设备) 、E X C H A N G E E Q U I P M E N T (交换设备) 、N E T W O R K S W I T C H (网络交换机) 、S Y N C H R O N I Z A T I O N N E T W O R K E Q U I P M E N T (同步设备) 、EMERGENCYHANDLINGEQUIPMENT (应急处理设备) 、MONITORHANDLEEQUIPMENT (监控设备) 、CONVERTER (转换器) 、WIRELESSCOMMUNICATIONEQUIPMENT (无线通信设备) 、LOCOMOTIVEEQUIPMENT (车载设备) 、PORTABLEDEVICES (便携设备) 、DATA STORAGE (数据存储设备) 。

(3) 天线采用IFC4中Ifc Communications ApplianceANTENNA。

(4) 风速风向计采用IFC4中Ifc SensorWINDSENSOR。

(5) 采用IFC4中Ifc Sensor类型, 并新增预定义类型PLUVIOGRAPH (雨量计) 、SNOWMETER (雪深仪) 、SEISMOMETER (地震仪) 、CLEARANCEINTRUSIONMONITORINGDEVICE (异物侵限监测装置) 。

(6) 数据或语音插座采用IFC4中Ifc OutletDATAOUTLET或TELEPHONEOUTLET。

(7) 摄像头采用IFC4中Ifc Audio Visual ApplianceCAMERA。拾音器采用IFC4中Ifc Audio Visual ApplianceMICROPHONE。

(8) 时钟采用IFC4中Ifc Electric Time ControlTIMECLOCK。

(9) 各类信息查询、办公、管理终端采用IFC4中Ifc Communications ApplianceCOMPUTER。

(10) 客运信息显示屏采用IFC4中Ifc Communications ApplianceDISPLAY。

(11) 扬声器采用I F C4中I f c A u d i o V i s u a l A p p l i a n c eS P E A K E R, 噪声探测器采用I F C4中I f c S e n s o rSOUNDSENSOR, 无线呼叫站采用IFC4中Ifc Audio Visual ApplianceRECEIVER, 广播主机采用IFC4中Ifc Audio Visual AppliancePLAYER, 广播功放采用IFC4中Ifc Audio Visual ApplianceAMPLIFIER。

(12) 声光报警器采用IFC4中Ifc AlarmLIGHT、BELL。

(13) 采用IFC4中Ifc Sensor类型, 并增加预定义类型INTRUSIONDETECTOR (入侵探测器) 。

(14) 采用IFC4中Ifc Alarm类型, 并增加预定义类型ALARMBUTTON (紧急报警装置) 。

(15) 采用I F C4中I f c A u d i o V i s u a l A p p l i a n c e类型, 并增加预定义类型R E C O R D E R (记录仪) 、CONFERENCEEQUIPMENT (会议设备) 、CONSOLE (监控台) 。

(1 6) 自动售票机采用I F C 4中I f c E l e c t r i c A p p l i a n c eV E N D I N G M A C H I N E, 人工售票机采用Ifc Communications ApplianceCOMPUTER, 票据打印机采用Ifc Communications AppliancePRINTER。

(17) 不间断电源设备采用Ifc Electric Flow Storage DeviceUPS, 蓄电池采用Ifc Electric Flow Storage DeviceBATTERY。

(18) 开关电源设备采用IFC4中Ifc Electric Flow Storage Device类型, 并增加预定义类型SWITCHPOWERSUPPLY (开关电源) 。

(19) 线缆、防雷、接地、沟槽管井参见四电公用部分。

5.1类型定义

5.1.1视听设备类型枚举 (Ifc Audio Visual Appliance Type Enum)

Ifc Audio Visual Appliance Type Enum是指不同种类视听设备的集合。

现有枚举项定义:

AMPLIFIER:放大器;

CAMERA:摄像机;

DISPLAY:显示器;

MICROPHONE:麦克风;

PLAYER:播放器;

PROJECTOR:幻灯机;

RECEIVER:接收器;

SPEAKER:扬声器;

SWITCHER:转接器;

TELEPHONE:电话;

TUNER:调节器;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

RECORDER:记录仪;

CONFERENCEEQUIPMENT:会议设备;

CONSOLE:监控台。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Audio Visual Appliance Type Enum=ENUMERATION OF

(AMPLIFIER,

CAMERA,

CONFERENCEEQUIPMENT,

CONSOLE,

DISPLAY,

MICROPHONE,

PLAYER,

PROJECTOR,

RECEIVER,

RECORDER,

SPEAKER,

SWITCHER,

TELEPHONE,

TUNER,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

5.1.2通信设备类型枚举 (Ifc Communications Appliance Type Enum)

Ifc Communications Appliance Type Enum是指不同种类通信设备的集合。

现有枚举项定义:

ANTENNA:天线;

COMPUTER:电脑;

FAX:传真机;

GATEWAY:网关;

MODEM:调制解调器;

NETWORKAPPLIANCE:网络设备;

NETWORKBRIDGE:网桥;

NETWORKHUB:网络集线器;

PRINTER:打印机;

REPEATER:中继器;

ROUTER:路由器;

SCANNER:扫描仪;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

TRANSMISSIONEQUIPMENT:传输设备;

ACCESSNETWORKEQUIPMENT:接入网设备;

EXCHANGEEQUIPMENT:交换设备;

NETWORKSWITCH:网络交换机;

SYNCHRONIZATIONNETWORKEQUIPMENT:同步设备;

EMERGENCYHANDLINGEQUIPMENT:应急处理设备;

MONITORHANDLEEQUIPMENT:监控设备;

CONVERTER:转换器;

WIRELESSCOMMUNICATIONEQUIPMENT:无线通信设备;

LOCOMOTIVEEQUIPMENT:车载设备;

PORTABLEDEVICES:便携设备;

DATA STORAGE:数据存储设备。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Communications Appliance Type Enum=ENUMERATION OF

(ACCESSNETWORKEQUIPMENT,

ANTENNA,

COMPUTER,

CONVERTER,

DATA STORAGE,

EMERGENCYHANDLINGEQUIPMENT,

EXCHANGEEQUIPMENT,

FAX,

GATEWAY,

LOCOMOTIVEEQUIPMENT,

MODEM,

MONITORHANDLEEQUIPMENT,

NETWORKAPPLIANCE,

NETWORKBRIDGE,

NETWORKHUB,

NETWORKSWITCH,

PRINTER,

REPEATER,

PORTABLEDEVICES,

ROUTER,

SCANNER,

SYNCHRONIZATIONNETWORKEQUIPMENT,

TRANSMISSIONEQUIPMENT,

WIRELESSCOMMUNICATIONEQUIPMENT,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

5.1.3传感器类型枚举 (Ifc Sensor Type Enum)

Ifc Sensor Type Enum是指不同种类传感器的集合。

现有枚举项定义:

CO2SENSOR:CO2传感器;

CONDUCTANCESENSOR:电导传感器;

CONTACTSENSOR:接触传感器;

FIRESENSOR:火传感器;

FLOWSENSOR:流传感器;

FROSTSENSOR:霜传感器;

GASSENSOR:气体传感器;

HEATSENSOR:热量传感器;

HUMIDITYSENSOR:湿度传感器;

IDENTIFIERSENSOR:识别传感器;

IONCONCENTRATIONSENSOR:离子浓度传感器;

LEVELSENSOR:填充传感器;

LIGHTSENSOR:灯光传感器;

MOISTURESENSOR:水分传感器;

MOVEMENTSENSOR:移动传感器;

PHSENSOR:p H传感器;

PRESSURESENSOR:压力传感器;

RADIATIONSENSOR:辐射传感器;

RADIOACTIVITYSENSOR:无线传感器;

SMOKESENSOR:烟感器;

SOUNDSENSOR:声音传感器;

TEMPERATURESENSOR:温度传感器;

WINDSENSOR:风速传感器;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

CLEARANCEINTRUSIONMONITORINGDEVICE:异物侵限监测装置;

GLASSBREAKSENSOR:玻璃破碎传感器;

INFRAREDSENSOR:红外传感器;

SEISMOMETER:地震仪;

SNOWMETER:雪深仪;

PLUVIOGRAPH:雨量计;

WATERLOGGINGSENSOR:水浸传感器;

INTRUSIONDETECTOR:入侵探测器。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Sensor Type Enum=ENUMERATION OF

(CO2SENSOR,

CONDUCTANCESENSOR,

CONTACTSENSOR,

FIRESENSOR,

FLOWSENSOR,

FROSTSENSOR,

GASSENSOR,

HEATSENSOR,

HUMIDITYSENSOR,

IDENTIFIERSENSOR,

IONCONCENTRATIONSENSOR,

LEVELSENSOR,

LIGHTSENSOR,

MOISTURESENSOR,

MOVEMENTSENSOR,

PHSENSOR,

PRESSURESENSOR,

RADIATIONSENSOR,

RADIOACTIVITYSENSOR,

SMOKESENSOR,

SOUNDSENSOR,

TEMPERATURESENSOR,

WINDSENSOR,

CLEARANCEINTRUSIONMONITORINGDEVICE,

GLASSBREAKSENSOR,

INFRAREDSENSOR,

SEISMOMETER,

SNOWMETER,

PLUVIOGRAPH,

WATERLOGGINGSENSOR,

INTRUSIONDETECTOR,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

5.1.4电气设备类型枚举 (Ifc Electric Appliance Type Enum)

Ifc Electric Appliance Type Enum是指不同种类电气设备的集合。

现有枚举项定义:

DISHWASHER:洗碗机;

ELECTRICCOOKER:电灶具 (烤箱等) ;

FREESTANDINGELECTRICHEATER:可移动电暖气;

FREESTANDINGFAN:可移动电风扇;

FREESTANDINGWATERHEATER:可移动热水器;

FREESTANDINGWATERCOOLER:可移动冷水器;

FREEZER:冷柜;

HANDRYER:干手机;

KITCHENMACHINE:厨房器械 (如搅拌机) ;

MICROWAVE:微波炉;

PHOTOCOPIER:复印机;

REFRIGERATOR:冰箱;

TUMBLEDRYER:烘干机;

VENDINGMACHINE:自动贩卖机;

WASHINGMACHINE:洗衣机;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

AUTOMATICGATEMACHINE:自动检票机;

LUGGAGEINSPECTION:安检仪;

PERSONNELSCREENING:安检门。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Electric Appliance Type Enum=ENUMERATION OF

(DISHWASHER,

ELECTRICCOOKER,

FREESTANDINGELECTRICHEATER,

FREESTANDINGFAN,

FREESTANDINGWATERHEATER,

FREESTANDINGWATERCOOLER,

FREEZER,

HANDRYER,

KITCHENMACHINE,

MICROWAVE,

PHOTOCOPIER,

REFRIGERATOR,

TUMBLEDRYER,

VENDINGMACHINE,

WASHINGMACHINE,

AUTOMATICGATEMACHINE,

LUGGAGEINSPECTION,

PERSONNELSCREENING,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

5.2属性集定义

5.2.1 Pset_Audio Visual Appliance Type Recorder

属性集名称:Pset_Audio Visual Appliance Type Recorder。

适用的实体:Ifc Audio Visual Appliance。

描述:记录仪属性集。

属性列表:见表5.1。

5.2.2 Pset_Audio Visual Appliance Type Conference Equipment

属性集名称:Pset_Audio Visual Appliance Type Conference Equipment。

适用的实体:Ifc Audio Visual Appliance。

描述:会议设备属性集。

属性列表:见表5.2。

5.2.3 Pset_Audio Visual Appliance Type Console

属性集名称:Pset_Audio Visual Appliance Type Console。

适用的实体:Ifc Audio Visual Appliance。

描述:监控台属性集。

属性列表:见表5.3。

5.2.4 Pset_Communications Appliance Type Transmission Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Transmission Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:传输设备属性集。

属性列表:见表5.4。

5.2.5 Pset_Communications Appliance Type Access Network Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Access Network Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:接入网设备属性集。

属性列表:见表5.5。

5.2.6 Pset_Communications Appliance Type Exchange Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Exchange Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:交换设备属性集。

属性列表:见表5.6。

5.2.7 Pset_Communications Appliance Type Network Switch

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Network Switch。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:网络交换机属性集。

属性列表:见表5.7。

5.2.8 Pset_Communications Appliance Type Synchronization Network Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Synchronization Network Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:同步设备属性集。

属性列表:见表5.8。

5.2.9 Pset_Communications Appliance Type Emergency Handling Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Emergency Handling Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:应急处理设备属性集。

属性列表:见表5.9。

5.2.10 Pset_Communications Appliance Type Monitor Handle Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Monitor Handle Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:监控设备属性集。

属性列表:见表5.10。

5.2.11 Pset_Communications Appliance Type Converter

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Converter。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:转换器属性集。

属性列表:见表5.11。

5.2.12 Pset_Communications Appliance Type Wireless Communication Equipment

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Wireless Communication Equipment。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:无线通信设备属性集。

属性列表:见表5.12。

5.2.13 Pset_Communications Appliance Type Portable Devices

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Portable Devices。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:便携设备属性集。

属性列表:见表5.13。

5.2.14 Pset_Communications Appliance Type Data Storage

属性集名称:Pset_Communications Appliance Type Data Storage。

适用的实体:Ifc Communications Appliance。

描述:数据存储设备属性集。

属性列表:见表5.14。

5.2.15 Pset_Sensor Wind Sensor Snow Meter Pluvio Graph Interface Type Common

属性集名称:Pset_Sensor Wind Sensor Snow Meter Pluvio Graph Interface Common。

适用的实体:Ifc Sensor。

描述:雪深仪、风速计、雨量计接口通用属性集。

属性列表:见表5.15。

5.2.16 Pset_Insulation Device Type Common

属性集名称:Pset_Insulation Device Type Common。

适用的实体:Ifc Insulation Device。

描述:绝缘装置属性集。

属性列表:见表5.16。

6信号

铁路信号系统是统一调度指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、改善劳动强度的重要行车装备, 主要包括行车指挥系统、列控系统、区间及闭塞系统、车站联锁系统、信号集中监测系统、电源系统等系统。

通过引用IFC4中Ifc Shared Bldg Service Elements模式中Ifc Distribution System (分布系统) 表达信号系统及其各子系统。

信号信息模型基础数据架构由构件 (Ifc Element) 和端口 (Ifc Port) 组成。其中, 部分信号构件或零部件采用IFC4中已有类型或已有类型的枚举项, 部分构件通过增加类型或枚举项的方式进行扩展, 具体如下:

(1) 铁路四电公用部分参见本标准第4章节。

(2) 继电器采用IFC4中Ifc Electric Time ControRELAY。

(3) 断路器采用IFC4中Ifc Protective DeviceCIRCUITBREAKER。

(4) 熔断器采用IFC4中Ifc Protective DeviceFUSEDISCONNECTOR。

(5) 防雷单元采用IFC4中Ifc Protective DevicVARISTOR。

(6) 电阻采用IFC4中Ifc Protective Device, 并新增预定义类型RESISTOR (电阻) 。

(7) 隔离单元采用IFC4中Ifc Protective Devic, 并新增预定义类型ISOLATIONUNIT (隔离单元) 。

(8) 交流限时断相保护器、直流限时保护器采用I F C4中I f c P r o t e c t i v e D e v i c e, 并新增预定义类型POINTMACHINEPROTECTION (转辙机保护器) 。

(9) 直流限时报警器、灯丝断丝报警器、熔丝断丝报警器、排架报警器等报警器采用IFC4中Ifc AlarmBELL或Ifc AlarmLIGHT。

(10) 电容采用IFC4中Ifc Electric Flow Storage DeviceCAPACITORBANK。

(11) 变压器采用IFC4中Ifc TransformerVOLTAGE。

(12) 整流器采用IFC4中Ifc TransformerRECTIFIER。

(13) 扼流变压器采用IFC4中Ifc Transformer, 并新增预定义类型IMPEADANCEBOND (扼流变压器) 。

(14) 点灯单元采用IFC4中Ifc Transformer, 并新增预定义类型LIGHTINGUNIT (点灯单元) 。

(15) 方向盒、终端盒、电子接线盒采用IFC4中Ifc Junction BoxPOWER或Ifc Junction BoxDATA。

(16) 端子板采用IFC4中Ifc Cable Fitting, 并新增预定义类型TERMINALBOARD (端子板) 。

(17) 接线端子采用IFC4的Ifc Distribution PortCABLE。

(18) 信号电缆、计轴电缆、应答器电缆、信号室内软线采用IFC4中CABLESEGMENT。

(1 9) 综合贯通地线采用I F C 4中I f c C a b l e S e g m e n t T y p e E n u m, 并新增预定义类型INTEGRATEDGROUNDINGWIRESEGMENT (综合贯通地线) 。

(20) 绝缘节采用新增实体Ifc Insulation Device, 并新增预定义类型INSULATEDJOINT (绝缘节) 。

(21) 空心线圈绝缘节采用新增实体Ifc Insulation Device, 并新增预定义类型AIRCORECOIL (空心线圈) 。

(22) 箱盒基础采用IFC4中Ifc FootingSTRIP_FOOTING。

(23) 高柱信号机机柱采用IFC4中Ifc ColumnCOLUMN。

(24) 组合柜、轨道柜、分线盘、接口柜、移频柜、综合柜、机柜、变压器箱、双体防护盒使用在铁路四电公用部分新增的实体Ifc Device Cabinet。

(25) 机柜中各种电路板 (如计算机联锁机柜中联锁逻辑部二重系、电子终端、光分路器、UPS电源、逻辑24 V电源、接口24 V电源) 采用IFC4中Ifc Electric Distribution Board, 并新增预定义类型POWERBOARD (电源板) 或DATABOARD (数据板) 。

(26) 信号机、应答器、计轴器、转辙机、道岔安装装置、密贴检查器、锁闭器采用新增实体信号终端 (Ifc Signaling Terminal) , 信号终端 (Ifc Signaling Terminal) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) 。

(27) 发送器、接收器、衰耗器、功放器、应答器编码单元、采集器、电缆模拟网络盘, 25 Hz相敏轨道电路防护盒 (FH-25) 采用新增实体信号中继器 (Ifc Signaling Relay) , 信号中继器 (Ifc Signaling Relay) 继承自流控制 (Ifc Flow Controller) 。

(28) 信号机机构采用新增实体信号机机构 (Ifc Signal Mechanisms) , 信号机机构 (Ifc Signal Mechanisms) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) 。

CTC中心设备、CTC车站分机、计算机联锁机、列控中心、临时限速服务器、RBC设备、轨道电路维护机、微机监测中心设备、微机监测车站分机, 轨道电路送电端、轨道电路受电端等设备采用IFC4中的Ifc Distribution SystemDATA。

信号构件Express-G如图6.1所示。

信号系统由各种构件 (Ifc Element) 和端口 (Ifc Port) 连接实现, 图6.2、图6.3以信号联锁子系统为例体现了信号构件及端口连接关系。图6.2为信号联锁子系统室内设备连接关系, 图6.3为信号联锁子系统室外设备连接关系, 室内设备与设备设通过室外电缆连接。

新增信号终端 (Ifc Signaling Terminal) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) ;新增信号中继器 (Ifc Signaling Relay) 继承自流控制器 (Ifc Flow Controller) ;新增信号机机构 (Ifc Signal Mechanisms) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) 。

6.1类型定义

6.1.1信号终端类型 (Ifc Signaling Terminal Type Enum)

Ifc Signaling Terminal Type Enum是信号终端类型枚举, 从功能的角度定义信号终端的类型。

新增枚举项定义:

SIGNAL:信号机;

AXLECOUNTER:计轴器;

BALISE:应答器;

ENDPOSITIONDETECTOR:密贴检测器;

LOCKSTRETECHER:锁闭器;

POINTMACHINE:转辙机;

MOUNTEDDEVICE:道岔安装装置;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Signaling Terminal Type Enum=ENUMERATION OF

(SIGNAL

AXLECOUNTER,

BALISE,

ENDPOSITIONDETECTOR,

LOCKSTRETECHER,

MOUNTEDDEVICE,

POINTMACHINE,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

6.1.2信号中继器类型 (Ifc Signaling Relay Type Enum)

Ifc Signaling Relay Type Enum是信号中继器类型枚举, 从功能的角度定义信号中继器的类型。

新增枚举项定义:

ACQUISITION:采集器 (CP) ;

AMPLIFIER:功放器;

ATTENUATOR:衰耗器 (SH) ;

LEU:应答器编码单元;

RECEIVER:接收器;

SENDER:发送器;

SIMULATOR:模拟网络盘;

25HZTRACKCIRCUITPROTECTIONBOX:25 Hz轨道电路防护盒;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Signaling Relay Type Enum=ENUMERATION OF

(ACQUISITION,

AMPLIFIER,

ATTENUATOR,

LEU,

RECEIVER,

SENDER,

SIMULATION,

25HZTRACKCIRCUITPROTECTIONBOX:

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

6.1.3信号机机构类型 (Ifc Signal Mechanisms Type Enum)

Ifc Signal Mechanisms Type Enum是信号机机构类型枚举, 从信号机灯位结构数量的角度定义信号机机构的类型。

新增枚举项定义:

SINGLEMECHANISMS:一灯位;

DOUBLEMECHANISMS:二灯位;

TRIPLEMECHANISMS:三灯位;

QUADRUPLEMECHANISMS:四灯位;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Signal Mechanisms Type Enum=ENUMERATION OF

(SINGLEMECHANISMS,

DOUBLEMECHANISMS,

TRIPLEMECHANISMS,

QUADRUPLEMECHANISMS,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

6.2实体定义

6.2.1信号终端 (Ifc Signaling Terminal)

6.2.1.1实体定义

信号终端 (Ifc Signaling Terminal) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) , 定义了信号系统中的终端设备。

6.2.1.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将信号终端进一步细分为信号机、计轴器、应答器、密贴检查器、转辙机、锁闭器、道岔安装装置等。

6.2.1.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Signaling Terminal

SUBTYPE OF (Ifc Flow Terminal) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Signaling Terminal Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Signaling Terminal Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Signaling Terminal Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCSIGNALINGTERMINALTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

6.2.2信号中继器 (Ifc Signaling Relay)

6.2.2.1实体定义

信号中继器 (Ifc Signaling Relay) 定义了信号系统中对信号进行接收、发送、处理等操作的非整机设备。

6.2.2.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将信号中继器进一步细分为功放器、衰耗器、采集器、模拟网络盘、接收器、发送器、25 Hz相敏轨道电路防护盒等。

6.2.2.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Signaling Relay

SUBTYPE OF (Ifc Flow Controller) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Signaling Relay Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Signaling Relay Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Signaling Relay Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCSIGNALINGRELAYTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

6.2.3信号机机构 (Ifc Signal Mechanisms)

6.2.3.1实体定义

信号机机构 (Ifc Signal Mechanisms) 继承自流终端 (Ifc Flow Terminal) , 信号机构是信号机组成的一个部件, 从信号机机构灯位结构的角度定义信号机机构的设备。

6.2.3.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从信号机机构灯位结构类型上将信号机机构进一步细分为一灯位、二灯位、三灯位、四灯位等。

6.2.3.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Signal Mechanisms

SUBTYPE OF (Ifc Flow Terminal) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Signal Mechanisms Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Signal Mechanisms Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Signal Mechanisms Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCSIGNALMECHANISMSTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

6.3属性集定义

6.3.1 Pset_Signal Terminaland Processor Common

属性集名称:Pset_Signal Terminaland Processor Common。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal/Ifc Signaling Relay。

描述:信号终端设备和信号中继器通用属性集。

属性列表:见表6.1。

6.3.2 Pset_Signal Terminal PHistory

属性集名称:Pset_Signal Terminal PHistory。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:信号终端表现历史属性集。

属性列表:见表6.2。

6.3.3 Pset_Signal Terminal Occurrence

属性集名称:Pset_Signal Terminal Occurrence。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:信号终端环境属性集。

属性列表:见表6.3。

6.3.4 Pset_Signal Terminal Type Signal

属性集名称:Pset_Signal Terminal Type Signal。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:信号机属性集。

属性列表:见表6.4。

6.3.5 Pset_Signal Terminal Type Balise

属性集名称:Pset_Signal Terminal Type Balise。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:应答器属性集。

属性列表:见表6.5。

6.3.6 Pset_Signal Terminal Type Point Machine

属性集名称:Pset_Signal Terminal Type Point Machine。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:转辙机属性集。

属性列表:见表6.6。

6.3.7 Pset_Signal Terminal Type End Position Detector

属性集名称:Pset_Signal Terminal Type End Position Detector。

适用的实体:Ifc Signaling Terminal。

描述:密贴检查器属性集。

属性列表:见表6.7。

6.3.8 Pset_Signal Processor PHistory

属性集名称:Pset_Signal Processor PHistory。

适用的实体:Ifc Signaling Relay。

描述:信号中继器表现历史属性集。

属性列表:见表6.8。

6.3.9 Pset_Signal Processor Type Acquisition

属性集名称:Pset_Signal Processor Type Acquisition。

适用的实体:Ifc Signaling Relay。

描述:采集器属性集。

属性列表:见表6.9。

6.3.10 Pset_Signal Mechanisms Common

属性集名称:Pset_Signal Mechanisms Common。

适用的实体:Ifc Signal Mechanisms。

描述:信号机机构通用属性集。

属性列表:见表6.10。

7电力变电

电力变电模型基础数据架构由构件 (Ifc Element) 和端口 (Ifc Port) 组成。

其中, 部分电力变电构件或零件采用原IFC4中已有类型或已有类型的枚举项, 部分构件通过增加类型或枚举项的方式进行扩展, 具体如下:

(1) 铁路四电公用部分参见本标准第4章节。

(2) 灯具采用原IFC4中Ifc Lamp和Ifc Light Fixture类型。

(3) 发电机采用原IFC4中Ifc Electric Generator类型。

(4) 光伏电池板采用原IFC4中Ifc Solar Device类型。

(5) 变压器、电压互感器、电流互感器分别采用IFC4中Ifc TransformerVOLTAGE、Ifc TransformerVOLTAGE和Ifc TransformerCURRENT。

(6) 滤波装置采用IFC4中Ifc Electric Flow Storage DeviceHARMONICFILTER。

(7) 隔离开关、负荷开关分别采用IFC4中Ifc Switching DeviceSWITCHDISCONNECTOR和Ifc Switching DeviceLOADSWITCH。

(8) 交直流屏采用IFC4中Ifc Electric Distribution BoardDISTRIBUTIONBOARD。

(9) 补偿装置、抗雷线圈分别采用I F C4中I f c E l e c t r i c F l o w S t o r a g e D e v i c eC A P A C I T O R B A N K、Ifc Electric Flow Storage DeviceINDUCTORBANK。

(10) 端子箱、集中接地箱均采用IFC4中Ifc Junction BoxPOWER。

(11) 断路器、避雷器、熔断器分别采用IFC4中Ifc Protective DeviceCIRCUITBREAKER、Ifc Protective DeviceVARISTOR、Ifc Protective DeviceFUSEDISCONNECTO, 并在Ifc Protective Device类型中增加开关柜预定义类型。

(12) 二次屏采用IFC4中Ifc Unitary Control Element类型, 并增加预定义类型。组合电器 (Ifc Composite Apparatus) 为新增实体, 继承自能量转换装置 (Ifc Energy Conversion Device) 。

(13) 箱式所 (Ifc Box Type Substation) 为新增实体, 继承自能量转换装置 (Ifc Energy Conversion Device) 。

(14) 火灾自动报警探测器采用IFC4中Ifc Sensor类型。

(15) 火灾自动报警监控主机利用Ifc Communications Appliance新增枚举MONITORHANDLEEQUIPMENT:监控设备 (详见上文) 。

(16) BAS (Building Automation System) 楼宇自动化系统监控主机利用Ifc Communications Appliance新增枚举MONITORHANDLEEQUIPMENT:监控设备 (详见上文) 。

电力变电EXPRESS-G如图7.1所示, 电力变电逻辑关系如图7.2所示。

7.1类型定义

7.1.1组合电器类型 (Ifc Composite Apparatus Type Enum)

Ifc Composite Apparatus Type Enum是组合电器类型枚举, 从功能的角度定义组合电器的类型。

新增枚举项定义:

GIS:GIS组合电器;

HGIS:HGIS组合电器;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Composite Apparatus Type Enum=ENUMERATION OF

(GIS,

HGIS,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

7.1.2箱式所类型 (Ifc Box Type Substation Type Enum)

Ifc Box Type Substation Type Enum是箱式所类型枚举, 从功能的角度定义箱式所的类型。

新增枚举项定义:

SUBSTATION:变电所;

SECTIONPOST:分区所;

SUBSECTIONPOST:开闭所;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Box Type Substation Type Enum=ENUMERATION OF

(SECTIONPOST,

SUBSECTIONPOST,

SUBSTATION,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

7.1.3统一控制类型 (Ifc Unitary Control Element Type Enum)

Ifc Unitary Control Element Type Enum是统一控制类型枚举, 从功能的角度定义统一控制的类型。该类是IFC4的现有类, 本专业在现有的基础上进行扩充。

现有枚举项定义:

ALARMPANEL:报警面板;

CONTROLPANEL:控制面板;

GASDETECTIONPANEL:气体监测面板;

INDICATORPANEL:指示器面板;

MIMICPANEL:模拟面板;

HUMIDISTAT:温度调节器;

THERMOSTAT:温控器;

WEATHERSTATION:气象站;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

新增枚举项定义:

SECONDARYDEVICECABINET:二次屏。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Unitary Control Element Type Enum=ENUMERATION OF

(ALARMPANEL,

CONTROLPANEL,

GASDETECTIONPANEL,

INDICATORPANEL,

MIMICPANEL,

HUMIDISTAT,

SECONDARYDEVICECABINET,

THERMOSTAT,

WEATHERSTATION,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

7.2实体定义

7.2.1能量转换装置 (Ifc Energy Conversion Device)

7.2.1.1实体定义

由于在能量转换装置下需要新增能量转换实体, 因此能量转换装置需要被重新描述。

7.2.1.2属性定义

能量转换装置保持原有的属性不做改变。

7.2.1.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Energy Conversion Device

SUPERTYPE OF (ONE OF

(Ifc Air To Air Heat Recovery,

Ifc Boiler,

Ifc Box Type Substation,

Ifc Burner,

Ifc Chiller,

Ifc Coil,

Ifc Composite Apparatus,

Ifc Condenser,

Ifc Cooled Beam,

Ifc Cooling Tower,

Ifc Electric Generator,

Ifc Electric Motor,

Ifc Engine,

Ifc Evaporative Cooler,

Ifc Evaporator,

Ifc Heat Exchanger,

Ifc Humidifier,

Ifc Motor Connection,

Ifc Solar Device,

Ifc Transformer,

Ifc Tube Bundle,

Ifc Unitary Equipment) )

SUBTYPE OF (Ifc Distribution Flow Element) ;

END_ENTITY;

7.2.2组合电器 (Ifc Composite Apparatus)

7.2.2.1实体定义

组合电器 (Ifc Composite Apparatus) 定义了变电系统中的组合电器设备。

7.2.2.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将组合电器进一步细分为GIS组合电器、HGIS组合电器等。

7.2.2.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Composite Apparatus

SUBTYPE OF (Ifc Energy Conversion Device) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Composite Apparatus Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Composite Apparatus Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Composite Apparatus.Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCCOMPOSITEAPPARATUSTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

7.2.3箱式所 (Ifc Box Type Substation)

7.2.3.1实体定义

箱式所 (Ifc Box Type Substation) 定义了变电系统中的箱式所设备。

7.2.3.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能类型上将信号终端进一步细分为变电所、分区所、开闭所等。

7.2.3.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Box Type Substation

SUBTYPE OF (Ifc Energy Conversion Device) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Box Type Substation Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Box Type Substation Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Box Type Substation Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCBOXTYPESUBSTATIONTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

7.3属性集定义

7.3.1 Pset_Composite Apparatus Type Common

属性集名称:Pset_Composite Apparatus Type Common。

适用的实体:Ifc Composite Apparatus。

描述:组合电器通用属性集。

属性列表:见表7.1。

7.3.2 Pset_Box Type Substation Type Common

属性集名称:Pset_Box Type Substation Type Common。

适用的实体:Ifc Box Type Substation。

描述:箱式所属性集。

属性列表:见表7.2。

7.3.3 Pset_Box Type Substation Type Substation

属性集名称:Pset_Box Type Substation Type Substation。

适用的实体:Ifc Box Type Substation。

描述:箱式变电所属性集。

属性列表:见表7.3。

7.3.4 Pset_Box Type Substation Type Sub Section Post

属性集名称:Pset_Box Type Substation Type Sub Section Post。

适用的实体:Ifc Box Type Substation。

描述:箱式开闭所属性集。

属性列表:见表7.4。

7.3.5 Pset_Box Type Substation Type Section Post

属性集名称:Pset_Box Type Substation Type Section Post。

适用的实体:Ifc Box Type Substation。

描述:箱式分区所属性集。

属性列表:见表7.5。

7.3.6 Pset_Ifc Protective Device Type Switching Cabinet

属性集名称:Pset_Protective Device Type Switching Cabinet。

适用的实体:Ifc Protective Device。

描述:开关柜属性集。

属性列表:见表7.6。

7.3.7 Pset_Ifc Unitary Control Element Type Secondary Device Panel

属性集名称:Pset_Unitary Control Element Type Secondary Device Panel。

适用的实体:Ifc Unitary Control Element。

描述:二次屏属性集。

属性列表:见表7.7。

7.3.8 Pset_Ifc Electric Distribution Board Type Distribution Board

属性集名称:Pset_Electric Distribution Board Type Distribution Board。

适用的实体:Ifc Electric Distribution Board。

描述:配电屏新增属性集。

属性列表:见表7.8。

8接触网

接触网模型基础数据架构由构件 (Ifc Element) 和端口 (Ifc Port) 组成。

其中, 部分接触网构件采用IFC4中已有类型或已有类型的预定义类型, 其余构件通过增加类型或预定义类型的方式进行扩展, 具体如下:

(1) 铁路四电公用部分参见本标准第4章节。

(2) 接触导线、电缆分别采用IFC4中Ifc Cable SegmentCONDUCTORSEGMENT、Ifc Cable SegmentC A B L E S E G M E N T;承力索、附加导线等各类绞线采用I F C4中I f c C a b l e S e g m e n t类型, 并新增预定义类型STRANDEDSEGMENT (绞线段) 。

(3) 接触网腕臂、附加导线肩架采用IFC4中Ifc Cable Carrier Segment类型, 并新增预定义类型CANTILEVER (腕臂) 、SUPPORTOR (肩架) 。

(4) 接触网支柱基础、拉线基础采用IFC4中Ifc Footing类型。

(5) 接触网支柱采用IFC4中Ifc ColumnCOLUMN。

(6) 硬横梁采用IFC4中Ifc Element AssemblyBEAM_GRID;大限界框架采用IFC4中Ifc Element AssemblyBRACED_FRAME。

(7) 电缆接头及终端、线缆类金具采用IFC4中Ifc Cable Fitting类型。

(8) 接触网隔离开关采用IFC4中的Ifc Switching DeviceSWITCHDISCONNECTOR。

(9) 避雷器采用IFC4中Ifc Protective DeviceVARISTOR。

(10) 线缆附属构件 (Ifc Cable Auxiliary) 为新增实体, 继承自流配件 (Ifc Flow Fitting) 。其预定义类型包括下锚补偿装置、拉线、吊弦、电连接及中心锚结。

接触网构件EXPRESS-G如图8.1所示;牵引变电—接触网—电力机车—回流配送关系如图8.2所示;接触网系统结构组成如图8.3所示。

8.1类型定义

8.1.1线缆附属构件类型 (Ifc Cable Auxiliary Type Enum)

Ifc Cable Auxiliary Type Enum是线缆附属构件类型枚举, 从功能的角度定义线缆附属构件的类型。

新增枚举项定义:

ANCHORCOMPENSITON:下锚补偿装置;

BRACINGWIRE:拉线;

DROPPER:吊弦;

ELECTRICCONNECTION:电连接;

MIDPOINTANCHOR:中心锚结;

USERDEFINED:用户自定义;

NOTDEFINED:未定义。

EXPRESS描述:

TYPE Ifc Cable Auxiliary Type Enum=ENUMERATION OF

(ANCHORCOMPENSATION,

BRACINGWIRE,

DROPPER,

ELECTRICCONNECTION,

MIDPOINTANCHOR,

USERDEFINED,

NOTDEFINED) ;

END_TYPE;

8.2实体定义

8.2.1流配件 (Ifc Flow Fitting)

8.2.1.1实体定义

由于在流配件下需要新增线缆附属构件实体 (Ifc Cable Auxiliary) , 因此流配件需要被重新描述。

8.2.1.2属性定义

流配件保持原有的属性不做改变。

8.2.1.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Flow Fitting

SUPERTYPE OF (ONEOF

(Ifc Cable Auxiliary,

Ifc Cable Carrier Fitting,

Ifc Cable Fitting,

Ifc Duct Fitting,

Ifc Junction Box,

Ifc Pipe Fiiting) )

SUBTYPE OF (Ifc Distribution Flow Element) ;

END_ENTITY;

8.2.2线缆附属构件 (Ifc Cable Auxiliary)

8.2.2.1实体定义

线缆附属构件 (Ifc Cable Auxiliary) 定义了线缆系统中, 安装于线缆间或线缆两端, 起到连接、固定及提高载流性能等作用的线缆附属装置。

8.2.2.2属性定义

Pre Defined Type:预定义类型。从功能上将线缆附属构件进一步细分为下锚补偿装置、拉线、吊弦、电连接、中心锚结等。

8.2.2.3 EXPRESS描述

ENTITY Ifc Cable Auxiliary

SUBTYPE OF (Ifc Flow Fitting) ;

Pre Defined Type:OPTIONAL Ifc Cable Auxiliary Type Enum;

WHERE

Correct Predefined Type:

NOT (EXISTS (Predefined Type) )

OR (Predefined Type<>Ifc Cable Auxiliary Type Enum.USERDEFINED)

OR

( (Predefined Type=Ifc Cable Auxiliary Type Enum.USERDEFINED)

AND EXISTS (SELFIfc Object.Object Type) ) ;

Correct Type Assigned:

(SIZEOF (Is Type By) =0)

OR

(‘IFCELECTRICALDOMAIN.IFCCABLEAUXILIARYTYPE’

IN TYPEOF (SELFIfc Object.Is Type By[1].Relating Type) ) ;

END_ENTITY;

8.3属性集定义

8.3.1 Pset_Cable Carrier Segment Type Cantilever

属性集名称:Pset_Cable Carrier Segment Type Cantilever。

适用的实体:Ifc Cable Carrier Segment/CANTILEVER。

描述:腕臂属性集。

属性列表:见表8.1。

8.3.2 Pset_Cable Carrier Segment Type Supportor

属性集名称:Pset_Cable Carrier Segment Type Supportor。

适用的实体:Ifc Cable Carrier Segment/SUPPORTOR。

描述:肩架属性集。

属性列表:见表8.2。

8.3.3 Pset_Cable Segment Type Stranded Segment

属性集名称:Pset_Cable Segment Type Stranded Segment。

适用的实体:Ifc Cable Segment/STRANDEDSEGMENT。

描述:绞线段属性集。

属性列表:见表8.3。

8.3.4 Pset_Insulation Device Type Insulation Equipment

属性集名称:Pset_Insulation Device Type Insulation Equipment。

适用的实体:Ifc Insulation Device/INSULATIONEQUIPMENT。

描述:绝缘器件属性集。

属性列表:见表8.4。

8.3.5 Pset_Insulation Device Type Insulatorltage P_SINGLEVALUE/Ifc Ele stance P_SINGLEVALUE/Ifc Po

属性集名称:Pset_Insulation Device Type Insulator。

适用的实体:Ifc Insulation Device/INSULATOR。

描述:绝缘子属性集。

属性列表:见表8.5。

8.3.6 Pset_Cable Auxiliary Type Common

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Common。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary。

描述:线缆附属构件通用属性集。

属性列表:见表8.6。

8.3.7 Pset_Cable Auxiliary Type Anchor Compensation

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Anchor Compensation。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary/ANCHORCOMPOSATION。

描述:下锚补偿装置通用属性集。

属性列表:见表8.7。

8.3.8 Pset_Cable Auxiliary Type Bracing Wire

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Bracing Wire。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary/BRACINGWIRE。

描述:拉线属性集。

属性列表:见表8.8。

8.3.9 Pset_Cable Auxiliary Type Dropper

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Dropper。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary/DROPPER。

描述:吊弦属性集。

属性列表:见表8.9。

8.3.10 Pset_Cable Auxiliary Type Electrical Connection

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Electrical Connection。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary/ELECTRICCONNECTION。

描述:电连接属性集。

属性列表:见表8.10。

8.3.11 Pset_Cable Auxiliary Type Mid Point Anchor

属性集名称:Pset_Cable Auxiliary Type Mid Point Anchor。

适用的实体:Ifc Cable Auxiliary/MIDPOINTANCHOR。

描述:中心锚结属性集。

属性列表:见表8.11。

存储标准 篇8

1 大数据存储技术研究

1.1 非结构化数据的处理

在这一方面, 要数HDFS最具代表性。HDFS主要服务于系统中的各项应用程序, 其将一些POSIX接口开放, 通过主/从结构让流式访问文件的数据被允许操作。它是由不同的数据节点以及一个名字节点所组成, 能够让数据按照一定模式分割为不同的64位数模块, 并将其安排到不同分布式集群 (由不同数据节点组成) 中进行存储。当然, 若在使用过程中大数据存储量不断增多, 只需要增加数据节点即可轻松实现存储功能, 扩展性能较强。另外, 非结构化数据处理在数据吞吐量方面性能较好, 海量的数据处理不会明显影响到用户体验。

1.2 分布式并行数据库

分布式并行数据库主要用于处理海量的、结构化的数据, 是一种无共享、并行处理架构的数据管理系统。这类型系统主要采用Slave或是Master架构。Slave在运用上较多, 例如用户数据的存储方面, 多是被通过散列方式存储在不同的Slave服务器之中, 且数据在Slave的不同节点上也具有副本, 在系统适用性上较高。Master架构则只用于对元数据的存储。

1.3 半结构化数据的处理

传统数据处理由于没有使用No SQL数据库, 当遇到大数据存储时往往表现出低性能、低扩展性以及低灵活性缺陷。使用了No SQL数据库之后, 云计算得以适应, 目前其数据库类型主要有以下几种:列存储数据库、键值存储数据库、图形数据库以及文档型数据库。

2 大数据存数的标准化分析

2.1 云存储服务

目前在大数据存储上, 普通用户使用的云存储服务大多为基于对象类型, 表现为以下几种模式:⑴绑定。绑定对象为特定的编程语言, 表现为API开发包, 这类型的绑定处理利用了在REST接口上的一层封装, 让编程语言在运行效率上能够大大提升。⑵接口设置。接口设置方面, 主要采用HTTP接口或是REST接口两种, 要想实现云存储服务, 就必须通过编程实现其交互功能, 达到数据存储的有效性。⑶非编程状态下的存储。这一种形式是由第三方软件或是云存储本身所在的运营商通过其门户管理来完成的。对于使用者而言, 它不需要再次编程, 直接利用管理软件调用REST接口或是图形界面即可使用数据存储功能。在这一形式中, 使用者在后台控制上会受到第三方软件或者Portal的限制。

2.2 数据模型的设定及应用接口研究

在数据存储管理方面, 应注意对队列对象、能力对象、域对象、数据对象以及容器对象这5个对象的管理, 并实现对存储数据的访问功能。在这5个对象中, 前三个属于特殊容器对象的一种。在Key-Valuc帮助下, 每个对象均能够实现元数据描述功能。这里的元数据指的是使用者自定义数据、存储管理数据以及安全元数据等。

应用接口方面, 大数据存储技术的应用系统可分为4种, 即对象存储系统、分布式文件系统、分布式关系型数据库系统以及No SQL数据库系统, 不同系统在应用接口类型、应用环境以及特性方面对比如下:⑴对象存储系统。可适用REST或是HTTP接口, 用于处理基于对象的设备操作以及数据存储, 可有效定义对象的属性, 为用户提供基于数据对象的功能操作。⑵分布式文件系统。其应用接口可使用HTTP、CIFS或是NFS, 主要应用于非结构化数据的管理以及存储, 能够将元数据有效定义, 同时为用户提供应用及功能并管理相关数据。⑶分布式关系型数据库系统。可适用SQL、JDBC、ODBC应用接口, 应用于结构化数据的管理与存储, 能够对关系型数据模型有效定义, 访问时基于数据组织结构状态。⑷No SQL数据库系统。适用于API、REST或是HTTP接口, 用于对半结构化数据进行管理与存储, 其不支持SQL, 数据模型处理原则采用schema-free原则。

3 结束语

大数据存储并非一项单纯技术, 而是多种不同存储技术的综合。在具体操作方面, 其应用接口类型多样化, 目前应用最为成熟的算是分布式文件系统。No SQL数据库系统以及对象存储系统在应用上尚未达到成熟阶段, 相信在今后的研究中会不断完善, 让大数据存储不断趋近标准化, 提升其使用可行性。

参考文献

[1]韩晶.大数据服务若干关键技术研究[D].北京邮电大学, 2013.

[2]夏军宝.空间科学大数据存储模型SP-HDF及应用研究[D].中国地质大学 (北京) , 2013.

[3]李海波, 程耀东.大数据存储技术和标准化[J].信息技术与标准化, 2013, 05:23-26.

存储标准 篇9

当前,数字电视机顶盒设计中,主要参考的视频编解码标准包括MPEG-2、H.264以及中国自主研发的AVS;MPEG-2作为广播级的视音频标准已使用很多年;H.264相比其他标准能够在同等图像质量下有更高的压缩相率,因此,它广泛地应用于电视广播实时通信等领域;AVS与H.264相比虽然在性能上没有太大的提高,但是计算复杂度有了明显的下降[1]。国内有线广播主要是采用MPEG-2和H.264,地面广播采用AVS,目前,我国正大力发展农村直播卫星项目,它是利用卫星实现广播电视,多媒体数据直接向用户传送数据(直播卫星节目采用的编码标准是MPEG-2,数字地面广播采用AVS),同时,传统的有线、无线数据传输方式在很长一段时间内仍然是主流(高清节目主要是采用有线传输的MPEG-2和H.264编码标准)。为了满足不同客户对视频节目质量的不同需求,仅仅支持单一的视频编解码标准已难以满足要求,因此,兼容多标准的视频解码芯片将成为高清数字电视机顶盒芯片设计的必然趋势,这种视频解码芯片主要有以下3个特点:1)支持主流的视频编解码标准,包括MPEG-2,H.264,AVS(综合考虑成本与性能,在国内兼容这3种标准的机顶盒能够满足高清视频解码芯片设计要求,而不必兼容于更多的视频编解码标准,如:在国际上一些地区使用的用于广播的编解码标准VC-1);2)软硬件配合工作,固件Firmware可更新,以便于针对市场变化需求进行升级;3)支持通用的接口,易于系统集成化。本设计主要应用于中国直播星DTH项目以及高清卫星机顶盒应用。

在高清视频编解码设计中,基于硬件的实现技术已变的越来越重要,特别是在需要高效率执行、低功耗要求中。运动补偿(Motion Compensation)模块是视频解码器设计模块中访问存储器最频繁,且数据吞吐量最高的模块。为了解决存储器带宽的限制,文献[2]中提出了一种支持H.264的MC子系统,但是它不兼容于AVS;文献[3]中使用了Cache机制来降低访问外部存储器带宽,但当多种预测方式被请求时,就会减少Cache的命中效率。为解决这些问题,本设计中采用数据缓存机制用于减少对外部存储单元的频繁访问;另外,外部存储器单元SDRAM分配6帧高清帧存储空间,存储用于运动补偿计算的相关帧与重构帧,帧存储在SDRAM中采用顶底场数据分开方式,采用这种方式能够提高数据的存取效率。整个运动补偿计算模块采用并行多级流水线设计,减少了运动补偿的计算周期,提高了执行效率,使用90 nm COMS工艺库,在135 MHz的频率下综合,电路规模为45 kgate,处理一宏块数据大约需要520个时钟周期,文中设计能够应用于MPEG-2 MP@HL,H.264MP@L40以及AVS Jizhun Profile。

1 运动补偿计算模块整体架构

在运动补偿计算过程中,首先,需要接收来自于VLD(Variable Length Decoding)模块解码的运动矢量;然后根据当前模块的数据分割以及运动矢量信息,从外部的存储器参考帧中读取相应的参考像素;再通过像素插补等一系列计算,最后得到重构的像素数据。对于MPEG-2,像素插补只是在半像素位置进行双线性差值;对于AVS,在半像素位置采用4抽头滤波器F1(-1,5,5,-1),在四分之一像素位置采用4抽头的滤波器F2(1,7,7,1);而H.264/AVC在半像素位置采用6抽头滤波器F3(1,-5,20,20,-5,1)。运动补偿模块整体结构如图1所示,包括用于得到重构数据的运动补偿像素插补模块单元,用于取相关数据的外部存储器接口单元以及一些控制计算单元(包括总线判决器和DMA控制器等)。外部存储器接口单元处于运动补偿像素插补模块与总线判决器模块之间,此模块接收来自于运动补偿像素插补单元的请求,用于控制运动补偿像素插补单元取相关数据;如果相关数据不存在于逻辑缓存器子模块中,那么外部存储器接口模块将发送请求给总线判决器用于从外部的SDRAM中读取相关数据,请求返回的数据将存储在逻辑缓存器单元中,同时相关数据将被传送给运动补偿像素插补单元;若运动补偿像素插补单元请求的相关数据存在于逻辑缓存器单元中,相关数据将从逻辑缓存器单元中直接传递给运动补偿像素插补单元而不访问外部的SDRAM。

2 数据存储器优化

本文中提出了一种插补像素缓存机制,用于存储像素插补计算过程中的中间数据,对于那些反复被使用的参考像素存放在外部存储器接口单元中的缓存器Buffer中,完整的参考帧则存放在外部存储器SDRAM中,通过这种数据Buffer机制能够很好地提高运动补偿的性能,减少计算周期,运动补偿存储器架构如图2所示。

滤波中间值缓存器用于存放运动补偿计算过程中的中间值。由于这个滤波中间值缓存器只是用于存储像素插补流水的中间值,因此,它只是与像素插补计算单元有数据的交换。外部存储器接口单元内部结构框图见图3所示,主要是用于执行3部分请求响应:1) 从运动补偿像素插补模块加载来自于相关Buffer的数据;2) 发送请求信号给总线判决器;3) 将返回的数据存储到逻辑缓存Buffer中。整个外部存储器接口单元包括以下几个子模块:亮度数据请求地址模块、色度数据请求地址模块、2k亮度数据Buffer、1k色度数据Buffer、亮度数据hit模块、色度数据hit模块,以及存储器请求发送FIFO、存储器访问FIFO。整个模块采用并行多级流水线方式,可以同时处理亮度和色度的取相关数据操作。

通过这种存储器结构设计,能够减少对外部存储器频繁的访问。这样,虽然片内的存储器功耗略有增加,但是对于外部的存储器以及I/O接口的功耗能够大大地减少,表1是通过对20个QCIF视频序列功耗仿真测试的结果,结果表明存储器Buffer机制平均能够减少42%的系统功耗。

3 像素插补计算

3.1 亮度计算

在亮度像素插补计算中,需要使用3种滤波器:2种4抽头滤波器F1(-1,5,5,-1)和F2(1,7,7,1),用于AVS亮度像素插补计算;1个6抽头的滤波器F3(1,-5,20,20,-5,1),用于H.264/AVC的亮度像素插补计算。1个6阶的滤波器直接计算需要5个加法器和4个乘法器,但是通过简单的操作数组合能够将资源消耗减少到2个乘法器,即out=(A+F)-5×(B+E)+20×(C+D)。6抽头滤波器如图4a所示,设计中使用移位器和加法器组合来实现乘法器功能,因此1个6抽头滤波器需要使用7个加法器和3个移位器实现。对于2个4抽头滤波器,可采用类似6抽头的设计方式,水平滤波为out=-(A+D)+5×(B+C);垂直滤波为out=(A+D)+7×(B+C)。这样2个4抽头滤波器能够分别使用4个加法器和1个移位器实现,如图4b、图4c所示。

以文献[4]图8-4中j点像素插补为例,对一个4×4块进行像素插补计算。图5描述了H.264解码流水线过程。在流水线第1周期,使用4个水平和4个垂直滤波器分别对参考像素进行计算,输出结果存放在滤波中间值缓存器中;在第2周期,水平和垂直滤波窗口分别向右移动一格,对4×4块第2列数进行垂直插补,并且开始执行均值滤波,这样通过6个时钟周期,就能够得到计算j像素点的6个半像素参考点,所以,计算一个j参考像素需要9个时钟周期。表2总结了在H.264/AVC中插值计算一个4×4亮度像素块不同像素位置所需时钟周期(各像素点代表文献[4]中图8-4所示的位置)。

3.2 色度计算

对于色度计算来说,AVS与H.264/AVC可采用类似的计算方法,相比亮度计算,色度计算相对直接。插值按照以下公式完成

out=[(8-dx)(8-dy)A+dx(8-dy)B+(8-dx)dyC+dxdyD+32]>>6 (1)

整理后为

out=(8-dy)[8A+(B-A)dx]+dy[8C+(D-C)dx] (2)

因此,色度滤波器可设计为如图6所示,与原始设计相比,该设计需要11个加法器、4个固定长移位器以及3个可配置移位器就能实现,减少了大量的乘法器消耗。

3.3 Page/Bank地址结构

外部SDRAM采用Page/Bank存储方式用于存储6帧高清图存储空间(满足IBBBBP编码方式),设计中采用顶底场分开的方式将数据存储在SDRAM中,如图7所示。对于亮度数据来说,每一页分为4个Bank的存储空间能够存储64宏块的亮度数据,这样,每个Bank能够存储4×4=16个宏块的数据,读/写访问每个时钟周期能够读取4 pixel×2的数据,采用此种数据分割模式,能够产生最优化的数据加载能力[5]。图7中1～5标示了取值模块在不同的Page/Bank中的位置,取值模块1所耗费的时钟周期最短,而由于取值模块5跨4个Bank取值,因此,所需的时钟周期最长。例如:当考虑到一个13×13像素的取数据操作时,读取方式如图7所示,其中阴影部分为所需要取得的数据,黑色箭头表示每个时钟周期所取像素。采用这种取相关数据方式,每个时钟周期能够取得8像素数据,这种架构能够有效地减少访问外部SDRAM的precharge/active的频率(每个precharge/active需要消耗2～5个时钟周期),从而能够提高运动补偿计算的性能。

4 综合结果比较

采用文中所提出的设计方法,用Verilog语言进行RTL级描述,开发环境为QuartusII 10.2,使用Altera公司的Stratix II系列芯片EP2S90F1020C4,在时钟频率为135 MHz的情况下,使用资源为:4 590个ALUT;4 017个寄存器。建立的C模型是基于AVS验证模型RM09.10,H.264相关软件JM12.1以及MPEG-2相关的模型v1.2a。通过测试3种不同标准的码流,使用Synopsys Design Compiler综合结果显示,该Verilog代码能够满足MC功能。表3中描述采用文中Buffer缓存机制,AVS码流测试所节省的带宽,结果表明采用文中设计Buffer能够平均节省37.47%的带宽消耗。

Synopsys Design Compiler下,使用0.09 μm CMOS工艺库综合,在工作频率为135 MHz下,除去外部的存储单元SDRAM运动补偿计算模块总共消耗45.48 kgate(运动补偿像素插补计算单元与外部存储器接口单元总和),执行1 Mbyte的MC计算(运动补偿像素插补计算,不包括从外部SDRAM中取相关数据),需要消耗大约520个时钟周期,相比文献[6]减少了大约15%的时钟周期,MC计算单元资源消耗情况及与文献[6,7]比较见表4、表5所示,结果表明,该设计满足实时高清解码要求(30 f/s)。

5 小结

本文提出了一种满足多标准视频解码的运动补偿存储架构,外部存储器SDRAM存储6帧HD图,每一帧图采用顶底场数据分开的方式存储在SDRAM中,整个MC单元采用并行多级流水线处理,实现了对外部帧存储单元的高效存取访问以及运动补偿的高效计算,处理1 Mbyte的MC操作需要大约520个时钟周期,相比文献[6]节省了15%。综合结果表明,本设计满足高清视频解码的要求。

参考文献

[1]Document JVT-C167.Draft ITU-T recommendation H.264(a.k.a"H.26L")[S].2002.

[2]WANG S Z,LIN T A,LIU T M,et al.A new motion compensation design for H.264/AVC decoder[C]//Proc.IEEE International Symposium on Circuits and Systems,2005.[S.l.]:IEEE Press,2005:4558-4561.

[3]KIM J H,HYUN G H,LEE H J.Cache organizations for H.264/AVC motion compensation[C]//Proc.13th IEEE International Conference on RTCSA,2007.[S.l.]:IEEE Press,2007:534-541.

[4]ITU-T H.264建议书[S].2005.

[5]LIN C F,CHUNG C C,TSAI Y C,et al.Bandwidth-efficient architecture design for motion compensation in H.264/AVC decoder[C]//Proc.10thIEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology,2010.[S.l.]:IEEE Press,2010:445-447.

[6]ZHENG Junhao,GAO Wen,WU D,et al.A novel VLSI architecture of motion compensation for multiple standards[J].IEEE Trans.Consumer Electronics,2008,54(2):687-694.