基于BIM技術(shù)的電網(wǎng)機房智能管理應(yīng)用模式研究

（中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510663）

1 電網(wǎng)機房智能管理系統(tǒng)

1．1 BIM 三維模型

利用數(shù)字化三維設(shè)計工具(如Rivit)搭建土建結(jié)構(gòu)及各種機房內(nèi)設(shè)備的三維模型，包括暖通設(shè)備、機柜、機構(gòu)內(nèi)設(shè)備及線纜。在所建立的模型上添加實體對象的外形屬性及詳細參數(shù)，包括建模比例、模型精度、設(shè)備參數(shù)。研究多類型三維模型文件的解析、轉(zhuǎn)化、加載、多功能展示，建立三維模型展示技術(shù)標準。實現(xiàn)三維模型展示的基本操作和功能，主要包括平移、多方向旋轉(zhuǎn)、縮放、全圖顯示、備注、空間測量、多視角查看、場景漫游、三維模型快速定位等基本功能，并且充分結(jié)合實際業(yè)務(wù)的需求，更好地進行三維模型的展示。

1．2 三維模型輸出

管理系統(tǒng)采用WEB作為BIM三維模型的展示和輸出模塊。完成三維模型的搭建后，導(dǎo)出模型文件，上傳到模型WEB系統(tǒng)中，用戶可以方便在瀏覽器端和模型進行交互操作。

1．3 信息化處理

數(shù)據(jù)庫檢索需要人工處理的方式將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為屬性數(shù)據(jù)集合，以便在數(shù)據(jù)庫中進行存儲。此外，通過特征提煉以及模式識別兩種手段，可以完成數(shù)據(jù)的抽取和識別的完全自動化，相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢方法更加靈活，獲取信息的范圍更廣。

1．4 分布式存儲

由于BIM創(chuàng)建和后續(xù)運行產(chǎn)生的數(shù)量相對比較大，單機已經(jīng)不能承擔(dān)如此大的數(shù)據(jù)吞吐量，因此需要使用分布式存儲技術(shù)。分布式系統(tǒng)具有可擴展性，同時使用多臺服務(wù)器進行數(shù)據(jù)存儲，采用數(shù)據(jù)檢索服務(wù)器來搜索信息，從而提升系統(tǒng)的可擴展性、高可用率及讀取效率。

2 BIM應(yīng)用場景及應(yīng)用模式

2．1 三維可視化展示

三維可視化可實現(xiàn)機房內(nèi)部所有弱電線纜可通過三維模型展示、查找、定位，進行溝通交流。針對傳統(tǒng)技術(shù)方案無法細化、不直觀、交底不清晰的問題，可以借助3D虛擬動漫技術(shù)呈現(xiàn)技術(shù)方案，使重點、難點部位可視化。通過三維模型實現(xiàn)與業(yè)主及施工運維單位的順暢交流。圖1是機房3D效果仿真圖。

圖1 機房3D效果仿真圖

2．2 數(shù)據(jù)交互

系統(tǒng)從BIM模型獲取數(shù)據(jù)，根據(jù)模型變化自動更新相關(guān)聯(lián)的圖形和文檔，運用BIM技術(shù)，系統(tǒng)可以很方便地實現(xiàn)可視化，在管理和溝通方面減少差錯，提高工作效率。

2．3 安裝運維仿真

利用BIM技術(shù)進行安裝工藝仿真，減少現(xiàn)場作業(yè)量，提高工作效率。將BIM模型導(dǎo)入3Dmax或Navisworks，對所需部位的施工工藝進行模擬，可以從不同角度觀看整個模型，室內(nèi)詳細到設(shè)備、線纜及接口件，全方位可以清晰明了觀看模型的整體性及局部性，并生成施工運維演示動畫，進行動畫交底，指導(dǎo)以后的工作。

2．4 運維管控

利用BIM技術(shù)，賦予模型真實可靠的三維數(shù)據(jù)及屬性信息，并通過協(xié)同數(shù)據(jù)庫有效管理這些核心數(shù)據(jù)，運維系統(tǒng)運行過程中可以隨時提取位置數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其他屬性信息等。將設(shè)計數(shù)據(jù)，施工數(shù)據(jù)，運維數(shù)據(jù)與后期運維所應(yīng)用到的綜合監(jiān)控等系統(tǒng)整合，通過三維可視化平臺展現(xiàn)，現(xiàn)場機器人巡檢，與運維數(shù)據(jù)庫進行緊密結(jié)合，達到提高運維效率，降低運維成本的目的。

2．5 AI應(yīng)用

由于應(yīng)用BIM之后會創(chuàng)造和產(chǎn)生大量的初始數(shù)據(jù)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在此數(shù)據(jù)上可以使用多種算法（如：聚類分析、深度學(xué)習(xí)等）展開AI技術(shù)應(yīng)用，包括系統(tǒng)的動環(huán)檢測、低能耗智能運行、運行故障預(yù)測及故障告警等。

表1 BIM模型在對模型表達上的優(yōu)勢

2．6 前景及發(fā)展趨勢

BIM模型比傳統(tǒng)的二維圖紙技術(shù)在對模型的表達上具有很多優(yōu)勢，具體如表1所示。

BIM技術(shù)隨著計算機軟硬件水平的迅速發(fā)展不斷前進，在數(shù)據(jù)中心機房的應(yīng)用越來越廣。國家及行業(yè)相繼頒發(fā)了多套BIM應(yīng)用的標準，為BIM后續(xù)的發(fā)展提供了指引。

3 結(jié)語

本文所論述的系統(tǒng)以BIM三維模型為載體，統(tǒng)一各管理節(jié)點及數(shù)據(jù)設(shè)備的需求，使管理由傳統(tǒng)抽象的文檔管理提升為三維可視化管理，可以提高管理的整體水平和效率，同時降低管理成本，實現(xiàn)對機房的全面掌控。在數(shù)據(jù)交互和仿真方面增強管理者的認知，提高了便利性和安全性及實用性，在運維管控和AI應(yīng)用方面有無限潛力。