摘要：該平臺利用BIM模型以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對于地下綜合管廊進行全面的管理，對管廊實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合管理，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將地下管廊內(nèi)部的機電設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、門禁、照明、視頻監(jiān)控、綜合布線等利用BIM與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合到統(tǒng)一的平臺上，并能與消防系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)等進行緊密的配合。該系統(tǒng)主要目的是基于BIM 與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對管廊以及內(nèi)部的設(shè)備進行全生命周期的管理，從而實現(xiàn)和保障管廊工程高效、可靠地運行。

1. 平臺設(shè)計說明

該平臺利用BIM模型以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對于地下綜合管廊進行全面的管理，對管廊實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合管理，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將地下管廊內(nèi)部的機電設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、門禁、照明、視頻監(jiān)控、綜合布線等利用BIM與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合到統(tǒng)一的平臺上，并能與消防系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)等進行緊密的配合。該系統(tǒng)主要目的是基于BIM與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對管廊以及內(nèi)部的設(shè)備進行全生命周期的管理，從而實現(xiàn)和保障管廊工程高效、可靠地運行。

該系統(tǒng)不僅僅解決了工程中必要的設(shè)備化控制問題，而且可以通過有效的系統(tǒng)集成，真正實現(xiàn)了各種監(jiān)控子系統(tǒng)、智能設(shè)備的信息集成和信息共享，極大的發(fā)揮了這些系統(tǒng)和設(shè)備的功能，把綜合管廊的信息化提高到一個新的臺階，為綜合管廊的運行、維護、管理提供了一個先進的平臺，從而更好的發(fā)揮管廊工程的功能。

BIM運維平臺 的應(yīng)用場景涉及到運維的方方面面，它是管廊內(nèi)最頂層的應(yīng)用平臺，與管廊內(nèi)各個系統(tǒng)對接，在此基礎(chǔ)上還可以整合更多的信息與應(yīng)用。

BIM是一個可視程度非常高的一體化平臺，與傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)合后可以大大提升原有系統(tǒng)的應(yīng)用程度，而且通過與互聯(lián)網(wǎng)、BA系統(tǒng)的整合，利用自身的三維模型瀏覽的優(yōu)勢，就可以創(chuàng)造更多有價值的用戶體驗。而且隨著BIM技術(shù)更廣泛的應(yīng)用，以BIM為基礎(chǔ)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的運維方式必將為綜合管廊管理者提供更好的管理手段與體驗。

2. 系統(tǒng)優(yōu)勢

設(shè)計人員將綜合管廊中的管廊、管線、機電設(shè)備等BIM模型及其相關(guān)的IFC信息導(dǎo)入BIM平臺中，可將信息與系統(tǒng)電子化集成交付給用戶，用戶在需要應(yīng)用時，無需再翻閱圖紙，可直接通過基礎(chǔ)信息，直接獲取對應(yīng)的空間位置及相關(guān)的屬性信息。

設(shè)備信息管理功能為運維人員查詢設(shè)備信息，修改設(shè)備狀態(tài)，追溯設(shè)備歷史等需求，提供了方便快捷的查詢、編輯和分析工具，以及列表和圖表等綜合報表功能。

維護維修管理功能為運維人員提供機電設(shè)備維護管理平臺，以提醒業(yè)主設(shè)備應(yīng)于何時進行何種維護，或何種設(shè)備需要更換為何種型號的新設(shè)備等，此外還包括維護、維修日志和備忘錄等。

運維知識庫功能提供了包括綜合管廊相關(guān)設(shè)備操作規(guī)程、培訓(xùn)資料和模擬操作等運維知識，運維人員可根據(jù)自己的需要，在遇到運維難題時快速查找和學(xué)習(xí)。

設(shè)備遠程控制，把原來獨立運行并操作的各設(shè)備匯總到統(tǒng)一的平臺上進行管理和控制。一方面了解設(shè)備的運行狀況，另一方面進行遠程控制。例如：遠程監(jiān)控采集獲取風(fēng)機、水泵、配電設(shè)備、井蓋系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)，是否正常運行，通過控制遠程打開或關(guān)閉照明系統(tǒng)。

內(nèi)部空間設(shè)施可視化。原有的綜合管廊相關(guān)信息都存在于二維圖紙和各種機電設(shè)備的操作手冊上，需要使用的時候由專業(yè)人員自己去查找信息、理解信息，然后據(jù)此決策對管廊進行一個恰當(dāng)?shù)膭幼?。利用BIM將建立一個可視三維模型，所有數(shù)據(jù)和信息可以從模型里面調(diào)用，給予各系統(tǒng)各設(shè)備空間位置信息，把原來編號或者文字表示變成三維圖形位置，這樣一方面便于查找，另一方面參看也更直觀更形象。

運營維護數(shù)據(jù)累積與分析。運營維護數(shù)據(jù)的積累，對于管理來說具有很大的價值。可以通過數(shù)據(jù)來分析目前存在的問題和隱患，也可以通過數(shù)據(jù)來優(yōu)化和完善現(xiàn)行管理。例如：獲取電表讀數(shù)狀態(tài)，并且累積形成一定時期能源消耗情況。

遇到重要來賓訪問、臨時活動、甚至火災(zāi)等等情況，通過BIM平臺，管理人員可以及時的做好演練、人員疏導(dǎo)、人員的調(diào)配、關(guān)閉就近的設(shè)備、啟動相關(guān)區(qū)域的系統(tǒng)等。

該平臺能為綜合管廊管理人員提供設(shè)備故障發(fā)生后的應(yīng)急管理，省去大量重復(fù)的找圖紙、對圖紙工作，采用射頻技術(shù)或二維編碼技術(shù)以及多維可視化BIM 平臺進行信息動態(tài)顯示與查詢分析。運維人員可以通過此平臺，快速掃描和查詢設(shè)備的詳細信息、定位故障設(shè)備的上下游構(gòu)件，指導(dǎo)應(yīng)急管控。此外，該功能還能為運維人員提供預(yù)案分析，如總閥控制后將影響其他哪些設(shè)備，基于知識庫智能提示管理人員應(yīng)該輔以何種措施，解決當(dāng)前問題。

3. 建設(shè)目標

BIM技術(shù)的應(yīng)用使之能夠覆蓋管廊的全生命周期成為可能。在綜合管廊竣工以后通過繼承設(shè)計、施工階段所生成的BIM竣工模型，利用BIM模型優(yōu)越的可視化3D空間展現(xiàn)能力，以BIM模型為載體，將各種零碎、分散、割裂的信息數(shù)據(jù)，包括管廊的基本信息、消防、安全保衛(wèi)、能源、設(shè)施設(shè)備等，進一步引入到管廊的日常運維管理功能中，產(chǎn)生了基于BIM進行管廊空間與設(shè)備運維管理，同時結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將BIM的靜態(tài)屬性與互聯(lián)網(wǎng)的動態(tài)屬性相結(jié)合，進一步拓展了平臺的應(yīng)用能力。

管理人員可以通過3D平臺更直觀、清晰的了解工程信息、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，最終完成模型向運維管理平臺的轉(zhuǎn)型。該項創(chuàng)新將對綜合管廊的全生命周期管理起到革命性作用。同時，在智能管廊的運營維護過程中，管廊的運維依賴于先進的信息化管理系統(tǒng)，而不是取決于個人能力。通過長度、寬度、高度、時間、成本、設(shè)施等6D維度，并以管廊物生命周期履歷資訊為運作主軸，對管廊的運維進行全面地管理。

4. 系統(tǒng)要求

l 支持國際標準IFC和市場上主流的BIM數(shù)據(jù)格式；

l 支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境C/S、B/S和云服務(wù)的運行；

l 具有物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、智能控制等異構(gòu)系統(tǒng)的集成能力和接口；

l 支持個性化的應(yīng)用功能模塊定制開發(fā)；

l 支持移動終端iPad、智能手機的應(yīng)用。

5. 平臺框架

圖1 平臺框架

平臺采用面向服務(wù)體系的架構(gòu)(SOA)，支持將應(yīng)用作為鏈接服務(wù)，可以采用不同的技術(shù)，進行組合提供不同的服務(wù)。平臺根據(jù)需要將服務(wù)組裝為按需的應(yīng)用程序，彼此結(jié)合以完成特定應(yīng)用業(yè)務(wù)，使應(yīng)用業(yè)務(wù)能夠適應(yīng)不斷變化的情況和需求。

數(shù)據(jù)的采集與傳輸：從表計、設(shè)備、傳感器中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集PLC上傳給數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。

采集數(shù)據(jù)的處理：針對于采集到的數(shù)據(jù)，通過特定的算法保證原始數(shù)據(jù)的完整性與準確性，通過采集來的數(shù)據(jù)，通過對應(yīng)的系統(tǒng)換算出對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并集中保存在對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，此階段主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)拆分、數(shù)據(jù)計算。

數(shù)據(jù)挖掘：通過服務(wù)端，將獲取的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通過導(dǎo)入的BIM模型進行整合，進行集中展示。

6. 平臺架構(gòu)

圖2 平臺架構(gòu)

對于綜合管廊的運營期，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建成的BIM管理系統(tǒng)的融合，平臺通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，將物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器進行管理，平臺可隨時調(diào)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行應(yīng)用于管理。在數(shù)據(jù)層面和應(yīng)用服務(wù)層面將BIM綜合管理平臺和物聯(lián)網(wǎng)進行技術(shù)融合。

在整個解決方案的建設(shè)中，整體的建設(shè)思路分為四層：

第一層為數(shù)據(jù)層，為各種數(shù)據(jù)信息，包含了BIM模型數(shù)據(jù)、安防消防數(shù)據(jù)、能耗計量數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，以及設(shè)備在運維過程中所產(chǎn)生的設(shè)備運維數(shù)據(jù)、報警信息及各種相關(guān)報表。

第二層為展示層，既是系統(tǒng)的功能模塊，通過3D瀏覽來實現(xiàn)BIM模型的查看，點擊BIM模型中的相應(yīng)構(gòu)件，實現(xiàn)對瀏覽對象的各類數(shù)據(jù)的瀏覽。

第三層為服務(wù)層，利用將數(shù)據(jù)信息與展示層相結(jié)合的方式，對系統(tǒng)中對應(yīng)的各類功能、重要信息以及待處理信息的一個集中體現(xiàn)和提醒。

第四層為管理層，基于BIM平臺上將管理過程同控制過程有機相結(jié)合，讓實時運行數(shù)據(jù)為管理分析決策提供依據(jù)，使管理系統(tǒng)反過來科學(xué)調(diào)度資產(chǎn)安全、高效、經(jīng)濟地運行，形成良性循環(huán)。

7. 平臺展示

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