公共信息模型CIM..
EMS-API-303
IEC 61970系列标准IEC 61970能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第303篇：公用信息模型（CIM）SCADADraft 1.0烟台东方电子信息产业股份有限公司电力调度自动化事业部DF8003项目组译1999年8月18日目录IEC 前言 (1)IEC 引言 (2)1、范围 (3)2、标准引用 (3)3、定义及缩写 (3)3.1 能量管理系统（EMS） (3)3.2 应用程序接口（API） (3)4、公用信息模型（CIM）说明 (3)4.1 CIM建模表示法 (3)4.2 CIM软件包 (4)4.2.1 SCADA (4)A.1 逻辑结构 (5)A.1.1 概述 (5)A.1.2 前后关系（Context） (5)A.2 包结构 (6)A.2.1 SCADA包 (6)A.2.1.1 AccumulatorInput Class 累计量输入类 (7)A.2.1.2 AlarmGroup Class 报警组类 (8)A.2.1.3 AnalogInput Class 模拟量输入类 (8)A.2.1.4 CalculationParameter Class 计算参数类 (9)A.2.1.5 CommunicationLink Class 通信链路类 (9)A.2.1.6 Control Class 控制类 (10)A.2.1.7 CurrentTransformer Class 电流互感器类 (11)A.2.1.8 RTU Class RTU类 (12)A.2.1.9 ScanBlock Class 扫描块类 (13)A.2.1.10 Setpoint Class 设定点类 (13)A.2.1.11 StatusInput Class 状态量输入类 (14)A.2.1.12 Telemetry Class 遥测类 (15)A.2.1.13 VoltageTransformer Class 电压互感器类 (16)1IEC 前言1）IEC（国际电工委员会）是一个全球性的标准化组织，由各国电工委员会组成（IEC国家委员会）。
CIM模型介绍
知道别的应用程序的内部结构就可以访问公共数据和交换信息。通用信
息模型（Common Information Model，CIM）描述了这些应用程序接口
的语义（semantics），组件接口描述（Component
Interface
Specifications，CIS）描述了交换信息的内容。
IEC 61970系列的各个部分：
IEC 61970-1，EMSAPI – Part 1：导则和总的需求；
IEC 61970-2，EMSAPI – Part 2：术语；
IEC 61970-301，EMSAPI – Part 301：通用信息模型的基础
部分；
IEC 61970-302，EMSAPI – Part 302：通用信息模型的财
政、能量调度和备用调度部分；
IEC 61970-303，EMSAPI – Part 303：通用信息模型的
SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）部分；
IEC 61970-401，EMSAPI – Part 401：组件接口描述框架；
IEC 61970-402，EMSAPI – Part 402：通用数据访问方法；
IEC 61970-501，EMSAPI – Part 501：通用信息模型的资源
描述方法，CIM RDF（Resource Description Facility）
ห้องสมุดไป่ตู้
Schema。
IEC 61970系列是个正在准备的标准，并没有正式发布，它的每个部
分都在经常的修改中，并且会有新的部分被提出。
下图展示了EMS－API组件模型，其核心为组件执行系统或综合总
基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现
基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现摘要：随着计算机技术的发展，计算机应用在电力管理系统方面的协议标准越来越规范化，随着IEC 61970系列标准的制定，为电力管理系统各个子系统独立分散的的缺陷提供了解决方案，该标准主要包括公共信息模型和组件接口规范。
本文主要研究对基于IEC61970协议进行电力系统软件开发时对CIM模型的管理设计。
关键词：IEC61970标准；CIM；SCADA1 IEC61970标准与CIM概述EC 61970国际电工委员会制定的《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）》系列国际标准，主要由接口参考模型、公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS）三部分组成。
CIM是IEC61970系列标准的一个重要组成部分，CIM公共信息模型定义了信息交换的语义，用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法。
2 CIM模型配置功能模块CIM模型的配置模块，IEC61970定义了电力系统中的CIM模型，以及各个模型之间的关系。
控制模块主要基于SCADA系统为例来阐述CIM模型映射的实现方法，本模块如图1主要分为两大块及原有SCADA系统和基于IEC61970中间件系统平台。
原有SCADA系统内部数据格式因此要实现两个主要部分的数据内容的一致性，就必须对其进行转换。
基于IEC61970的中间件系统平台是根据IEC61970的国际标准定义的CIM模型，具有通用性。
因此把原有SCADA系统的数据结构转换为IEC61970标准定义的数据结构及CIM模型。
本模块设计了两种方式：第一种方式是通过读取SCADA系统的电力对象数据结构信息，生成CIM模型配置信息；第二种方式是在SCADA系统端将电力对象数据结构信息生成XML文档、SCHEMAL文档和XSL文档，其中XSL文档两者数据结构的中间转换介质。
最终在服务器端读取XML文档解析后生成CIM模型。
3 设备模型的设计与实现设备模型的配置可通过菜单内容的优化设计简化配置过程。
城市信息模型(CIM)技术应用领域拓展与人造环境智慧化解析
城市信息模型（CIM）技术应用领域拓展与人造环境智慧化解析城市信息模型（CIM）技术是一种基于数字化、网络化和智能化的城市信息管理技术，旨在实现城市规划、建设、管理和运营的智能化、高效化和精细化。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，CIM技术在城市管理、交通、环保、安全等领域的应用越来越广泛，为城市的智慧化发展和人造环境的改善提供了有力支撑。
本文将就CIM技术在城市信息化管理、智能交通系统、环境保护、城市安全等领域的应用进行深入解读，并探讨其对人造环境智慧化的重要意义。
CIM技术在城市信息化管理中的应用城市信息化管理是CIM技术的核心应用领域之一。
传统的城市信息化管理往往依赖于纸质档案和人工操作，效率低下且易出现错误。
而CIM技术通过对城市空间数据、建筑信息、地理信息等进行数字化建模和虚拟仿真，实现了城市信息的精细化管理和智能化运营。
在城市规划和土地利用管理方面，CIM技术可以通过建立城市三维数字模型，辅助城市规划人员进行虚拟规划和优化设计，实现规划决策的科学化和精准化。
在城市基础设施管理方面，CIM技术可以实现对城市道路、桥梁、管网等基础设施的远程监测和预测维护，提高了城市基础设施的运行效率，延长了设施的使用寿命。
在城市环境保护和生态恢复方面，CIM技术可以通过对城市绿地、水体、空气等环境数据进行实时监测和分析，帮助城市管理部门及时发现环境问题并制定合理的环境保护措施。
智能交通系统是CIM技术的另一个重要应用领域。
随着城市化进程的加速和交通运输需求的不断增加，城市交通管理面临着诸多挑战，如交通拥堵、交通事故、环境污染等问题。
CIM技术通过对城市交通网络、车辆、行人等数据进行数字建模和虚拟仿真，实现了城市交通的智能化规划和管控。
在交通拥堵管理方面，CIM技术可以通过对城市交通流量数据的采集和分析，实现交通拥堵状况的实时监测和预测，从而帮助交通管理部门制定合理的交通疏导方案，减少交通拥堵对城市出行的影响。
IEC61968、61970简介
第503部分：CIM XML模型交换格式
7
CIM建模表示法
CIM 用面向对象的建模技术定义。
具体地说，CIM规范使用统一建模语言(UML)表达方法
将CIM定义成一组包，每一个包包含一个或多个类图， 用图形方式展示该包中的所有类及它们的关系。 根据类的属性及与其它类的关系，用文字形式定义各
个类。
8
CIM包
系来描述电力企业的所有主要对象，特别是那些与电力
运行有关的对象 公共信息模型(CIM)是一个抽象模型
3
编制单位
IEC 61970系列标准
国际电工委员会57技术委员会（电力系统控制及其通
信委员会）制定的 定义了能量管理系统的应用程序接口（EMS-API）。
4
内容和意义
IEC 61970系列标准主要包括公共信息模型（CIM）和组 件接口规范（CIS）两方面内容。
9
CIM 301 部分的包图
10
CIM包
IEC 61970-302 — 能量计划包（Energy Scheduling） — 财务包（Financial） — 预定包（Reservation） IEC 61970-303 — SCADA包 IEC 61968 —资产包（Asset） —用户包（Consumer） —核心2包（Core2） —配电包（Distribution） —文件包（Documentation）
其目的和意义在于：
（1）便于来自不同厂家的EMS系统内部各应用的集成； （2）便于EMS系统与调度中心内部其它系统的互联； （3）便于不同调度中心EMS系统之间的模型交换。
5
组成部分
第1部分：导则和基本要求
第2部分：术语 第301部分：公共信息模型（CIM）基础 第302部分：公共信息模型（CIM）财务、能量计划和 预定
CIM介绍(变电)
•
物理设备则是从物理特性划分的单个技术对 象，如某规格型号的变压器、开关等。 功能位置和物理设备都是需要维护的对象。
•
#1主变间隔 #1主变变高 #1主变变低 #1主变变中 #1主变压器 主变压器(XXX) 调压开关 调压开关本体
功能位置 物理设备
设备部件
在线净油装置
瓦斯继电器 压力释放阀
CIM讨论历程及成果
生产MIS实现的CIM模型
要点
• • • • • • • • • 变电站排序 新增、修改、删除区域和功能位置 新增、修改、删除、级联主设备 设备型号、厂家的维护 新增、修改、删除子设备 二次屏柜的录入与级联 复制功能及技术参数模版 状态变更及转移 设备查询、统计介绍
谢谢！
运行在这些网架结构节点上的物理实体。
– 如果把PSR作为电网中的一项特定的功能
角色，那么 Asset 就是履行这些功能的对象， 是这些功能的载体。
– 如果把系统中的功能位置等同于PSR，那
么系统中的物理设备就是Asset 。
• 功能位置是按照功能、技术体系和空间为原则 进行划分的结构化组件，如变电站, 间隔, #1主 变压器等。
• 根本原因是各个厂商开发的信息系统是 不开放的：信息模型是专有的，访问信 息的机制也是专有的。 • 解决上述问题的方案是采用公共信息模 型为基础来构建信息系统。
CIM是什么？
• 公共信息模型的定义
– The Common Information Model (CIM) is an abstract model that represents all the major objects in an electric utility enterprise typically involved in utility operations. --IEC61970 301 – 公共信息模型(CIM)是一个抽象模型，它描述电力 企业的所有主要对象，特别是那些与电力运行有关 的对象。
CIM概述
4
内容和意义
IEC 61970系列标准主要包括公共信息模型（CIM）和组 件接口规范（CIS）两方面内容。 其目的和意义在于： （1）便于来自不同厂家的EMS系统内部各应用的集成； （2）便于EMS系统与调度中心内部其它系统的互联； （3）便于不同调度中心EMS系统之间的模型交换。
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组成部分
第1部分：导则和基本要求 第2部分：术语 第301部分：公共信息模型（CIM）基础 第302部分：公共信息模型（CIM）财务、能量计划和 预定 第303部分：公共信息模型（CIM）SCADA 第401部分：组件接口规范（CIS）框架 第402部分：公共服务； 第403部分：通用数据访问（GDA） 第404部分：高速数据访问（HSDA）
+PSR
1
0..1
OutageSch edule +OutageSche dule +ConductingEquip ment
1
Conductin gEquip ment
0..1
+Outa geSchedul e
(f rom Core)
+SwitchingOperations
0..n
SwitchingOperation
20
Financial 包
财务包支持结算和帐单。 这些类代表了在正式或非正式协定中出现的实体。
OpenAccessProduct ContractOrTariff
0..*
OfferedBy
Offers PowerSystemResource
(from Core)
CustomInstanceOf
Contains
Company
(from Core)
城市信息CIM模型分类分级表
细节建模或符号
施工地
符号
空地
符号
广场
细节建模或符号
管线 地上
细节建模或符号
管廊 模型
管线
管道墩架
细节建模或符号
设备
细节建模或符号
设施
细节建模或符号
巧点、
细节建模或符号
地下 管线
管道
细节建模或符号
有管堤的管道
细节建模或符号
阀门井
细节建模或符号
阀门
细节建模或符号
排放装置
细节建模或符号
动力站
细节建模或符号
G2
N1
M（必选）
楼板
G2
N1
M（必选）
室内门窗
G2
N1
M（必选）
过道
G2
N1
M（必选）
楼梯
G2
N1
M（必选）
电梯
G2
N1
C（条件必选）
主要家俱
G2
N1
0（可选）
路基工程
路基土石方工程
G1
N1
M（必选）
排水工程
G1
N1
M（必选）
涵洞
G1
N1
C（条件必选）
大型挡上墙
G1
N1
M（必选）
路面工程
而层
G1
N1
路灯
交通
设施
停车场
符U
公交站亭
符号
列车站台
符号
道路信息显示屏
符号
收费站
符号
加油站
符号
交通信号灯
符号
交通监控电子眼
符号
交通岗亭
符号
市容 设施
城市信息模型(CIM)基础平台解决方案
城市信息模型（CIM）基础平台解决方案产品概念城市信息模型基础平台（CIM基础平台）是管理和表达城市立体空间、建筑物和基础设施等三维数字模型，支撑城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台，以建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）等技术为基础，整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度空间数据和物联感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。
目标客户县以上地方各级人民政府对本级平台和系统建设发挥领导统筹作用；县以上地方各级住房和城乡建设局是本级平台和系统建设的责任主体，负责具体建设和运行管理，协调各相关职能部门根据分工参与建设。
行业痛点●缺少对二三维空间数据的集中管理，数据存储分散，数据结构不一致，数据格式不统一等，需要对全市二三维空间数据进行集中处理、检查入库、管理更新、共享发布。
●对各类数据尤其是三维模型数据的挖掘不够，未发挥数据的最大价值。
需采用先进的二三维挖掘分析技术，对二维数据、三维模型数据开展高度融合、深度挖掘，分析其潜在的价值，辅助城市规划、城市建设、城市运行管理等。
●CIM基础平台未来将汇聚城市海量精细尺度的数据和模型。
在挑战数据存储技术的同时，也会带来数据使用、传输、共享过程中的系列安全问题。
如何采用信息安全技术保证城市信息安全也是面临的一大技术挑战。
解决方案城市信息模型（CIM）软件（以下简称CIM平台）是基于B/S端，有机融合建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）、大数据、智能感知、自动识别等技术，整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。
CIM平台主要应用在城市规划、城市设计、工程建设项目审批业务协同、BIM报建、施工图审查等工作。
基于三维GIS和BIM等技术集成的CIM平台，支持大场景三维模型和BIM模型的存储管理和高性能查询展示，满足“规、设、建、管”等需求，推动工程建设项目审批制度改革从行政审批提效向新技术辅助技术审查提速转变，实现“多规合一”智能化、空间管控精准化、项目审批协同化、实施监督动态化，发挥信息化在创新规划理念、改革规划方式、完善规划体系中的重要作用，推进数字城市的建设。
CIM
13:56
19
SCADA （监视控制及数据采集） 包
包含了用于SCADA的建模信息的实体。
监视控制支持操作员对设备控制，如合断一个开关，
数据采集则从不同数据源采集遥测数据
13:56
20
继承
CIM类和关系
PowerSystemResource (from Core)
13:56
5
CIM划分为一组包。 IEC 61970-301 — 核心包（Core） — 域包（Domain） — 发电包（Generation） — 发电动态包（Generation Dynamics） — 负荷模型包（LoadModel） — 量测包（Meas） — 停运包（Outage） — 生产包（Production） — 保护包（Protection） — 拓扑包（Topology） — 电线包（Wires）
13:56 9
拓扑包 (Topology)
这个包是Core包的扩展 它与 Terminal 类一起建立连接性（ Connectivity ）的 模型（连接性是设备怎样连接在一起的物理定义）。
另外，它还建立了拓扑（ Topology ）的模型，拓扑是
设备怎样通过闭合开关连接在一起的逻辑定义。拓扑定 义与其它的电气特性无关。
25
模型和包容模型
CIM模型的概念和例子
13:56
26
几个关键的类 连接节点类 (ConnectivityNode)
连接节点是这样的一些点，在这些点上导电设备 的端点通过零阻抗连接在一起。 拓扑岛类 (TopologicalIsland) 网络的一个电气连接的子集。拓扑岛会随着当前网络 状态的变化（即隔离开关、断路器等改变状态）而变化。 拓扑节点类 (TopologicalNode) 在当前网络状态下通过闭合的开关连接在一起的一组 连接节点。拓扑节点能够随着当前网络状态的变化（即 开关、断路器等改变状态）而变化。
智慧城市基础设施——城市信息模型(cim)数据框架和功能要求标准
智慧城市基础设施——城市信息模型(cim)数据框架和功能要求标准1. 引言1.1 概述随着全球城市化进程的迅速推进，智慧城市成为了发展城市的重要方向。
智慧城市通过利用现代科技手段，以数据为核心，实现各类基础设施的高效智能运行和精细管理。
而在智慧城市建设中，城市信息模型（CIM）数据框架作为一个关键组成部分，具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍城市信息模型（CIM）数据框架的定义和概念，并探讨其基本原理和数据标准化问题。
接着，针对CIM数据框架在智慧城市基础设施中的应用需求，提出了功能要求标准。
进一步，通过具体案例分析，论述了CIM在智慧城市规划与建设、交通与运输管理以及能源与环境监控等领域的应用实践情况。
最后，在总结主要观点和发现结果的基础上，展望了未来CIM数据框架在智慧城市中的发展方向和面临的挑战。
1.3 目的本文旨在深入探究智慧城市基础设施中的城市信息模型（CIM）数据框架及其功能要求标准。
通过对CIM数据框架的研究，我们可以更好地理解其在智慧城市建设中的作用和意义，并为相关领域的从业者提供参考和指导。
同时，通过实际案例分析，我们可以更加直观地了解CIM在智慧城市中的应用效果和潜力。
最终，本文旨在为智慧城市建设提供有益的思路和借鉴。
2. 城市信息模型(cim)数据框架：2.1 定义和概念：城市信息模型(City Information Modeling，简称CIM)是一种用于描述城市基础设施、服务和资源的数字表示方法。
它通过将城市元素抽象成数据模型，帮助实现智慧城市的规划、设计、建设、运营和管理。
CIM数据框架包含了各种各样的城市要素，如建筑物、道路、绿地、水源等，并以统一的方式进行整合和管理。
2.2 基本原理：CIM数据框架的基本原理是将城市中各个组成部分抽象为不同的对象和关系，并通过连接这些对象和关系来形成一个完整的城市信息模型。
通过对对象属性和行为进行建模，CIM可以提供详细而全面的城市信息。
城市信息模型(cim)工作导读 年度
城市信息模型(CIM)是一种用于建立和管理城市基础设施信息的创新工具，它将城市各种信息资源整合起来，形成一个统一的信息模型。
CIM的工作旨在帮助城市管理者更好地理解和利用城市的信息资源，从而更好地规划和管理城市发展。
以下是CIM工作的年度导读：一、2019年度CIM工作总结在过去的一年中，CIM工作取得了显著的进展。
我们首先对2019年度CIM工作进行了总结。
在这一年中，我们不仅建立了更完善的城市信息模型，还在多个城市实施了CIM系统，并获得了良好的效果。
我们还开展了一系列培训和交流活动，提升了CIM系统的应用水平。
二、2020年度CIM工作回顾2020年对于CIM工作来说是具有挑战性的一年。
受到全球疫情的影响，我们面临了一些困难和挑战。
但是，我们也坚持不懈地进行CIM 系统的改进和推广工作，保持了CIM工作的良好势头。
三、2021年度CIM工作展望在新的一年中，我们将继续致力于推动CIM工作的发展。
我们将继续完善CIM系统，提升其功能和性能，使其更加适应城市管理的需求。
我们还将加强对CIM系统的推广工作，在更多的城市和地区推广和应用CIM系统。
我们还将继续开展培训和交流活动，提升城市管理者和相关工作人员的CIM系统应用能力。
四、未来发展趋势随着科技的不断发展和城市管理的日益复杂化，CIM工作将会面临新的发展机遇和挑战。
我们相信，CIM系统将会成为城市管理的重要工具，为城市的可持续发展和智慧化管理提供有力支持。
结语CIM工作的发展离不开全体工作人员的努力和支持，也需要各界人士的关注和支持。
在未来的工作中，我们将继续努力，为城市管理和发展做出更大的贡献。
希望通过我们的不懈努力，CIM工作能够取得更加显著的成绩，为城市管理和发展带来更多的创新和变革。
五、持续改进CIM系统在2021年，我们将继续致力于完善CIM系统，提升其功能和性能，使其更加适应城市管理的需求。
我们将不断进行技术创新和系统优化，引入先进的信息技术和管理理念，确保CIM系统始终保持领先的水平。
基于IEC61970 CIM模型的
0引言针对电力系统物理特性而建立的电力系统数学模型，是我们对电力系统进行分析的基础。
同样对电力系统监控的自动化系统及对其进行管理的信息系统也需要从电力系统现实模型进行抽象，从而建立系统的信息模型。
国际电工委员会IEC TC57在面向对象分析方法的基础上，通过面积对象的工具提出了电力系统公共信息模型CIM ，使得电力应用的信息交换与共享有了公共参考的模型，使能量管理系统(EMS)的应用软件组件化及开放化，能互联互通与即插即用，保护用户资源和降低系统集成成本。
1公共信息模型CIM国际电工技术委员会定义的两个标准IEC61968和IEC61970分别描述了配电管理系统和能量管理系统的应用程序接口。
两个系列标准共同定义了一种电力系统通用信息模型CIM 。
CIM 是IEC61970系列标准的一个重要组成部分[2-3]，它是一个抽象模型，覆盖了电力企业运行中通常涉及的所有主要对象。
通过提供的一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法。
1.1CIM 的类以及类之间的关系类是对现实世界中对象的描述，类具有一定的属性，每一属性用类型来加以识别。
CIM 类之间具有下列三种关系：（1）一般化/具体化：较普遍的类与一个较具体的类之间的一种关系，较具体的类只需包含附加的信息。
（2）简单关联：关联是层次相当的类与类之间的一种概念上的联系。
每一种关联都有两个角色，每一个角色表示了关联中的一种方向，表示目标类和源类的关系。
每个角色还带有基数，用来表示有多少对象可以参加到给定的关系中。
（3）聚集关系：表明类与类之间的关系是一种整体-部分关系，整体类由部分类“构成”或“包含”部分类，而部分类是整体类的“一部分”。
CIM 是用UML 文档化了的一系列类图，这种定义CIM 的方法，使得实现者不必限制在某种技术的范围之内。
1.2CIM 的UML 描述UML 是OMG 提出的标准对象建模语言，它通过定义多种图形模型元素来描述系统分析和设计的结果，它主要针对大型的、复杂的系统建模。
一文读懂CIM城市信息模型
一文读懂CIM城市信息模型1、CIM概念1.1 CIM基础概念CIM(City Information Modeling) 城市信息模型，通过融合地理信息、BIM、物联网、大数据、人工智能技术，以时间为轴线，将一个城市的过往进行仿真还原、城市的现状进行记录、城市的未来进行推演; 形成一个集“室外室内”、“地上地下”三位一体的真城市立体空间，是数字孪生城市的基底;是伴随城市生长的智慧化基因;是未来智慧城市的必要支撑。
CIM 的内涵可以概括为：一种描述—CIM 是对一个城市物理和功能特征的数字表达。
一项多方协同维护的资源—在城市规划、设计、分析、运行、管理各阶段的不同利益相关方可通过在CIM中插入、提取、更新和修改信息以支持和反应其各自职责，形成一个共享的知识资源，同时， CIM 中的所有信息均应依权责分类分级实现共享。
一个过程—CIM是一个分享有关这个城市的信息，为该城市规划、设计、分析、运行、管理中的各项决策提供可靠依据的过程。
1.2 CIM核心技术从 CIM 提出的初衷和当前发展来看，它主要与BIM、GIS及物联网（IOT）等技术密切相关。
（1）BIM发展到今天，不同行业的人对其本质仍然存在不同的认识，一些学者从不同的视角分别将BIM视为一个过程、一种理念、一类方法或一项技术工具。
美国的国家BIM标准对BIM所做的最完整权威的定义为：BIM是设施的物理和功能特征的数字化表示，它可以用作设施信息的共享知识资源，成为设施全生命期决策的可靠基础。
BIM已在建筑、市政工程及其他基础设施建设中得到广泛应用。
（2）目前的3D GIS（三维地理信息系统）技术能够识别三维空间实体对象上任一点的精确位置（坐标），但是不能构造实体要素间的拓扑关系，这就使很多真三维的高仿真模拟分析难以实现，也无法处理和表达时间维度以及更多维度的信息，因此需要向真三维及更高维度发展。
在智慧城市背景下，3D GIS必将向智慧化、集成化的方向发展，不再只局限于空间分析和数据库管理，而是与数据融合，具备挖掘知识、推理预测的能力。
cim城市信息模型标准化+应用案例集
cim城市信息模型标准化+应用案例集标题：深度解析CIM城市信息模型标准化及应用案例集在城市规划和建设中，城市信息模型（CIM）标准化的应用正在逐渐成为一种趋势。
CIM是一种用于描述城市基础设施、土地利用和交通等信息的标准化数据模型，它可以帮助城市管理者更好地理解和规划城市发展。
本文将从多个角度对CIM城市信息模型标准化及应用案例集进行深度解析，为您带来全面的信息和深刻的理解。
一、CIM标准化的基本概念和原理1. 什么是CIM在城市信息模型（CIM）中，信息模型是指对特定领域或过程中所涉及对象的特性和关系进行描述的模型。
城市信息模型则是运用信息模型对城市基础设施、土地利用、交通等方面进行描述的数据模型。
2. CIM标准化的意义CIM标准化的意义在于可以建立同一城市或不同城市之间的数据互操作性，提高城市规划和管理的效率，促进城市信息共享和协同发展。
二、CIM标准化的国际规范1. 国际标准化组织对CIM的标准化工作国际标准化组织（ISO）对CIM进行了标准化工作，并制定了一系列相关标准，如ISO 29400系列标准。
这些标准包括CIM的概念、架构、数据交换格式等内容，促进了全球范围内CIM标准化的推广和应用。
2. CIM标准化在国际城市规划和管理领域的应用案例集国际上已经有不少城市在城市规划和管理中应用了CIM标准化的技术。
新加坡通过CIM模型的建立，实现了城市基础设施的智能管理；芬兰赫尔辛基则利用CIM模型实现了城市数字孪生，提高城市的智慧化水平。
三、CIM标准化在国内的案例分析1. 国内CIM标准化的推进和应用情况近年来，我国在城市信息模型标准化方面也进行了大量工作，促进了CIM标准化技术在城市规划和建设中的应用。
北京市通过CIM模型对城市交通进行智能化管理，提高了城市交通运行效率；上海市利用CIM模型对城市土地利用进行了多维度分析，优化了城市空间布局。
四、对CIM标准化及应用案例集的个人观点和理解CIM标准化及应用案例集在城市规划和管理中发挥了重要作用，有利于提高城市管理效率、优化城市发展布局，推动城市数字化和智慧化进程。
CIM模型介绍
系统集成框架方案1引言电网自动化系统发展迄今已经经历三代：20世纪70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统可以称为第一代，80年代基于通用计算机的EMS系统称为第二代，90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式EMS/DMS系统称为第三代，第三代系统已经发展了近10年。
形成了EMS、调度生产管理、电费计量、配电网自动化、电力市场技术支持等，这些系统是根据实际生产和管理的需要而提出来的。
随着自动化技术的发展，有关生产厂家推出了各种与用户需求相适应的系统，这些系统已经和正在电力生产和管理中发挥作用。
实际情况是在同一个电力局，往往并存好几个由不同厂家生产的计算机系统。
这些系统可能采用不同的计算机平台、不同的数据库技术、不同的通信规约和不同的信息表达界面支持工具，完成各自定义的功能，然而系统与系统之间不能很好的互联，离真正的开放系统还有相当大的距离，主要表现在：•网络协议互不兼容由于各个电力应用程序往往是由不同的开发商分别研制开发的，大多数采用各自的通讯协议，互不兼容。
这样使得各个系统通信问题复杂化，下一级系统要无条件地满足上一级系统要求，就要做大量而频繁地协议转换工作，很难实现各个子系统地相互通信。
•管理信息不能互通在同一级的系统中，这些分离的子系统分别负责系统中的不同的功能内容，它们互相之间几乎没有信息交换，这给全系统综合应用造成了很大的局限性。
例如，前置机线路出现故障时，只能通过前置机画面监视，很难将信息反映到一些电力的高级应用上，从而使之发生错误，影响生产。
•缺乏对整个网络的综合管理各个子系统在物理上互相连接，在功能上相互依赖。
但目前缺乏对整个电力应用的综合管理系统，不能实现在较高的层次上的电力系统综合应用，从而使电力应用的水平受到制约。
例如，数据库格式不统一，各个子系统按照自己的数据格式进行数据处理，造成数据库资源浪费。
•管理内容庞杂、操作界面多样不同时期建立、不同厂商开发、未遵循统一标准的各种各样的子系统必然拥有形式多种多样的操作界面、具有千差万别的管理功能。
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华南理工大学电力学院 荆朝霞
2010.04.09
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
1.CIM的研究背景
必要性
➢ 信息共享和集成的需 求
应用系统 千差万别
供应商 不同
数据模型不同 应用接口不同 开发平台不同
公共 信息 模型
实现
发展历程
应用功能 即插即用
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
CIM基础介绍
• 1.CIM概念定义 • 2.CIM规范简介
➢ CIM包 ➢ CIM类和关系 ➢ 模型转化简例 ➢ CIM模型特点
• 3.CIM/XML语言
➢ 可扩展标记语言（XML） ➢ 资源描述框架（RDF Schema) ➢ CIM/XML文档
• 最初的CIM模型的描述是基于关系数据库的，采用传 统的实体．关系图(ER图)来表达内部结构。
• 从第7版开始，CIM模型改用通用建模语言(UML)来描 述，将传统的实体．关系图(ER图)映射为完全的面向 对象(Object．Oritent)的表达方式，采用Rational ROSE CASE工具来维护，采用Rmional SODA作为文 档生成维护工具。
• 对于大型软件系统这种建模方法会导致灾难性的后果 ，系统变得难以管理和维护．必须重新设计。
数据接口
• 为了满足特殊的需要，不同的功能由许多不同类型的计算 机系统和应用软件来执行，而这些系统和应用软件很少有 被设计成能够彼此交换信息的。
• 通常每个系统的数据格式／应用接口都是不同的，每个应 用需要针对其他应用开发专门的数据接口转换程序以实现 信息共享。
EMS系统
• EMS系统是为电力系统控制中心提供数据采集、监视、控 制和优化，以及为电力市场提供交易计划安全分析服务的 计算机软硬件系统的总称。
• 它包括为上层电力应用提供服务的支撑软件平台和为发电 和输电设备安全监视和控制、经济运行提供支持的电力应 用软件，其目的是用最小成本保证电网的供电安全性
ConnectivityNode
连接节点类
TopologicalIsland.
拓扑岛类
TopologicalNode
拓扑节点类
连接节点类 ConnectivityNode
• 连接节点是这样一些点，在这些点上导电设备的 端点通过零阻抗连接在一起。
属性 Naming.aliasName Naming.descript ion
• IEC 的目标是就电工与电子领域内有关的各种标准化问题 促成国际间的合作。为了这个目的及其它目的，IEC 发布 国际标准， 技术规范，技术报告和导则（统称为IEC 出版 物）。其准备工作被委托给各技术委员会。任何对相关问 题感兴趣的IEC 国家委员会都可以参与此项准备工作。与 IEC 有联系的国际的、政府的和非政府的组织也可参与此 项准备工作。IEC 依照与国际标准化组织（ISO）之间达成 协议的条款，与ISO 紧密合作。
CIM建模方法
• CIM模型只是一个抽象的模型，它既未定义模 型数据库的规范，也未定义数据交换的格式。 在工程应用中，需要对CIM模型的实现方式作 出明确、可行的规定。
XML
• XML(eXtensible Markup Language，可扩展 标记语a-)规范是由世界因特网联盟于1998年2 月发布的一种互联网上交换和表达数据的标准 – 它是一套定义语义标记的规则。它以～种开 放的自我描述方式定义了数据结构， – 在描述数据内容的同时能突出对结构的描述 ，从而体现出数据之间的关系
1、IEC 61970 Part 30I ●核心包(Core) ●域包(Domain) ●发电包(Generation) ●负荷模型包(LoadModel) ●量测包(Meas) ●停运包(Outage) ●保护包(Protection) ●拓扑包(Topology) ●电线包(Wires)
CIM包
发展历程
1999年IEC TC57大会上，中国代表和德国代表提议 TC57应该开发一套电力系统统一的国际标准，筛选现 有标准系列，在同一领域只保留一套标准。IEC 61970 系列标准 IEC 61970-301，定义了CIM 的基本包集， 提供了能量管理系统信息的物理方面的逻辑视图。
IEC
• 国际电工委员会(IEC)是一个全球性的标准化组织，由各国 电工委员会（IEC 国家委员会）组成。
类型 String String String
Naming.pathName String
说明
对象或实例的任意文本名
对象或实例的描述信息
属于相同父对象的所有对 象唯一名称
pathName是所属每个容器 的所有名称的串联
CIM包中的常用包
电线包（Wires）
ACLineSegment
交流线段类
Breaker
1.CIM概念定义
• 公共信息模型是一个抽象模型，它表示 包含在企业运行中的电力企业的所有主 要对象。
• 提供一种用对象类和属性及他们之间的 关系来表示电力系统资源的标准方法。
• CIM 方便了实现不同卖方独立开发的管 理系统应用的集成，例如配电管理系统 DMS，能量管理系统EMS。
CIM
• CIM的最初版本提供了基本完整的电力系统对象(实体)、属 性和关系的模型表达，用于支持调度员模拟培训(OTS)、调 度员潮流(DPF)、状念估计(sE)、最优潮流(OPF)、安全分 析(CA)等EMS应用功能。
• 3.CIM/XML语言
➢ 可扩展标记语言（XML） ➢ 资源描述框架（RDF Schema) ➢ CIM/XML文档
财务报 包
发电包
生产包
能量计
CIM
发电动
划包
态包
负荷预 测包
量测包
域包
核心包
拓扑包
电线包
CIM
负荷模
型包
停运包
量测包
2.CIM规范简介
CIM包
完整的CIM模型包括以下包，分别在几个不同的标准 中定义：
4、IEC 61968 ●资产（Assets） ●用户（Consumer） ●核心2（Core2） ●配电（Distribution） ●文件（Documentation）
CIM包中的常用包
核心包(core)
BasePower
基准功率类
BaseVoltage
基准电压类
ConductingEquipment
• 在没有通用的数据接口的情况下，N个应用所需要的数据接 口转换程序数量为N·(N-1)／2。
• 随着应用系统数量的增加，这样做的成本很高，管理维护 困难，不能灵活地实现各个应用问的互操作，不能充分有 效地保护在各个应用中已有的投资。
解决方案
• 建立一个标准的、开放的电力系统信息 模型，并提供通用的数据接口，支持应 用功能的“即插即用”。
2、IEC 61970 Part 302 ●能量计划包(Energy Scheduling) ●财务包(Financial) ●备用包(Reservation) 3、IEC 61970 Part 303 ●SCADA包（Supervisory Control And Data Acquisition）
断路器类
BusbarSection
母线段类
Compensator
复合开关类
Conductor
导线类
ConductorType
导线类型
DCLineSegment
直流线路段类
Disconnector
刀闸类
EnergyConsumer
能量用户类
Fuse
熔断器类
CIM包中的常用包
电线包（Wires）
Ground
IEC
• IEC 就技术方面的正式决定或协议尽可能地表达了相关主 题的国际一致观点， 因为每个技术委员会都有来自所有感 兴趣的IEC 国家委员会的代表。
IEC61970标准
• 国际电工委员会（IEC）第57 分会（电力系统控制与相关通信）
第13 工作组制定了IEC61970 系列标准，这是一套能量管理系统应 用程序接口（EMS API）的国际标准。
发展历程
1995年6月，经过Incremental Systems公司、Power Data公 司、Macro公司和Southern CompanyServices公司的共同努 力，一个新版本的CIM模型正式发布。
1996年国际电工委员会第57技术委员会EMS-API工作 组，开始与EPRI紧密合作，在CCAPI项目基础上启动 IEC-EMS-API项目，使CCAPI项目的研究成果符合国 际标准的规范。
接地类
GroundDisconnector
接地刀闸类
Line
线路类
LoadBreakSwitch
负荷开关类
PowerTransformer
电力变压器类
Switch
开关类
SynchronousMachine 同步电机类
TapChanger
分接头调节器类
TransformerWinding
变压器绕组类
XML
• XML的优点 – 可扩展性极好，允许用户建立适 合自己需要的标记集合，并且这 些标记可以迅速地投入使用； – 自我描述性质能够很好地表现许 多复杂的数据关系，提供了描述 结构化的复杂数据的能力。
CIM基础介绍
• 1.CIM概念定义 • 2.CIM规范简介
➢ CIM包 ➢ CIM类和关系 ➢ 模型转化简例 ➢ CIM模型特点
• “即插即用”应用定义为以最小代价和无任何 代码改动就可以安装在系统中的一套软件。
标准化
• 在90年代中期，标准化的概念已经被业界广泛 认可，在操作系统层面有POSIX标准，在通讯 层面有Ethemet、TCP／IP、ICCP标准，在用 户接口方面有Motif／X Windows等标准，在数 据库访问方面有SQL2。