基于BIM技術(shù)的供水管網(wǎng)智慧運維探究

王琰

摘 要：? 城市供水的過程中，為了提升供水效率和供水可靠性，通常需要建立起供水管網(wǎng)系統(tǒng)來進行供水管網(wǎng)的運維管理。有效的運維管理工作，不僅能夠減少能源消耗，也可在一定程度上提升供水效率，這與我國的節(jié)能減排目標相符?，F(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，為供水管網(wǎng)運維工作帶來了良好的技術(shù)支持，在BIM技術(shù)以及云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的聯(lián)合應用下，可實現(xiàn)供水管網(wǎng)的智慧運維。

關(guān)鍵詞：? BIM技術(shù);供水管網(wǎng);智慧運維

【中圖分類號】TU991? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）06-0192-01

1 基于BIM技術(shù)的供水管網(wǎng)智慧運維管理系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

利用BIM技術(shù)所創(chuàng)建的供水管網(wǎng)運維系統(tǒng)架構(gòu)分為四個層級：第一層為系統(tǒng)設(shè)施層;第二層為數(shù)據(jù)處理層;第三層為平臺選擇層;第四層為應用顯示層，每個層級在系統(tǒng)中均發(fā)揮著不同的作用。在四個層級的相互作用下方能保障管網(wǎng)運維的有效性。系統(tǒng)架構(gòu)見圖1：

（1）其中的系統(tǒng)設(shè)施層主要負責為其他層級提供基礎(chǔ)的設(shè)施保障，即根據(jù)其他層級的運行需求，利用軟硬件設(shè)施組成較為完善的設(shè)施系統(tǒng)，保障運維系統(tǒng)的有效運行。

（2）第二層級是以數(shù)據(jù)處理為主，主要由BIM技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等共同組成，可為系統(tǒng)運行提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

（3）第三層級主要以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，在對各類數(shù)據(jù)信息進行采集與處理后，形成系統(tǒng)性的供水管網(wǎng)運維平臺，相關(guān)人員可通過訪問系統(tǒng)平臺了解對應的參數(shù)以及數(shù)據(jù)，以此來確定供水管網(wǎng)的運行狀態(tài)。

（4）第四層級分為多個功能模塊，管網(wǎng)運維人員可以直接訪問相應的功能模塊來完成具體的運維管理工作。

1.2 主要功能

（1）數(shù)據(jù)采集與處理

該系統(tǒng)運行過程中，可實現(xiàn)對供水管網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，并且采集相關(guān)的運行參數(shù)。管理人員可以根據(jù)系統(tǒng)中所顯示的參數(shù)信息來獲取管網(wǎng)運行狀態(tài)。主要采集信息包括供水水壓以及水量等。在進行數(shù)據(jù)處理時，可對多種形式的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，將其形成統(tǒng)一的格式，并且將其輸入到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。經(jīng)過整合后，保存在系統(tǒng)內(nèi)部，為供水管網(wǎng)運維提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

（2）BIM建模

依托于BIM技術(shù)可以將由傳感器所收集的各類數(shù)據(jù)信息形成三維模式，將較為繁雜的數(shù)據(jù)形成可視化數(shù)據(jù)，增強運維數(shù)據(jù)的直觀性。具體操作方法為，將各類數(shù)據(jù)輸入BIM平臺，對其進行分類處理后，將其納入不同的管理系統(tǒng)中。此外，也可將系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)進行整合處理后，輸入平臺內(nèi)部，對其進行數(shù)據(jù)建模處理，使各類數(shù)據(jù)更為直觀化。

（3）應用管理

應用管理功能主要包括管網(wǎng)運行維護過程中的大部分管理內(nèi)容，即設(shè)備管理、水量管理、水壓監(jiān)測管理和應急管理等。在一些較為復雜的供水管網(wǎng)工程中，也可根據(jù)實際的管理需求進行功能定制，即可根據(jù)管理需求進行功能擴展。另外，為了給運維管理提供便利，該系統(tǒng)還支持在移動端登錄和訪問。

2 供水管網(wǎng)智慧運維管理系統(tǒng)的應用

2.1 設(shè)備管理

通過訪問智慧運維系統(tǒng)中的BIM模型可以查看相關(guān)設(shè)備的詳細信息，主要包括運行狀態(tài)，使用年限和參數(shù)性能等。此外，還可通過系統(tǒng)了解到該設(shè)備的歷史運行記錄，根據(jù)此類信息，可明確對應設(shè)備的性能指標。尤其是對于部分使用年限較短的設(shè)備，當其使用年限將至時，系統(tǒng)將發(fā)出預警信息，確保對設(shè)備的及時調(diào)換，以免由于設(shè)備更換不及時對管網(wǎng)運行質(zhì)量構(gòu)成影響。在BIM模型中，可以直觀的了解到各個設(shè)備的運行狀態(tài)，這主要是由于在構(gòu)建系統(tǒng)時，對不同運行狀態(tài)的顯示顏色做出了區(qū)分，當其顯示顏色為綠色時，即為正常運行狀態(tài)，而黃色為運行異常，紅色為出現(xiàn)故障問題。借助BIM技術(shù)，可實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的實時了解，有助于提升設(shè)備運行可靠性，保證管網(wǎng)工程的有效運行。

2.2 水壓、水量管理

在進行水壓、水量監(jiān)測時，需要有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為支持。同時，在各個水表井以及閥門井位置安裝傳感裝置，借由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對各個裝置中所獲取的信息進行分析與處理后，通過BIM模型展示。在數(shù)據(jù)分析和處理功能的作用下可及時發(fā)現(xiàn)水壓、水量異常的現(xiàn)象。

2.3 應急管理

智慧運維系統(tǒng)的主要應用優(yōu)勢在于不存在監(jiān)測盲區(qū)，可對一些突發(fā)性事件做出快速響應，保障事故處理的速度，將管網(wǎng)運行故障控制在小范圍內(nèi)。此外，其中的數(shù)據(jù)監(jiān)測和設(shè)備運行監(jiān)測功能還可對各類事故問題進行預警，并提出對應的解決方案。如當發(fā)生管道爆裂現(xiàn)象時，BIM系統(tǒng)中可對管道爆裂位置進行準確定位，并且制定出可行性較強的解決方案，向維修人員及時反應管道運行狀態(tài)，保證突發(fā)事件的應急處理速度。

結(jié)束語：BIM技術(shù)在供水管網(wǎng)運維工作中的應用，可實現(xiàn)對各類運行數(shù)據(jù)的可視化顯示，讓相關(guān)運維人員更加直觀的了解到供水管網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保能夠根據(jù)管網(wǎng)運行實際，制定可靠的運維管理方案，為供水管網(wǎng)的高效運行提供保障。此外，該項技術(shù)的應用還可提高管網(wǎng)故障和突發(fā)事件的應急處理能力，為供水管網(wǎng)的穩(wěn)定運行奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 吳永強， 王楚濛， 毛旭陽，等.基于BIM技術(shù)的供水管網(wǎng)智慧運維的研究[J].河北建筑工程學院學報， 2018， 036（001）：61-64.

[2] 毛旭陽.基于BIM和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的供水管網(wǎng)智慧運維研究[D].2019.