基于BIM的建筑設(shè)備可視化運(yùn)維管理系統(tǒng)研究

苗智慧

(華昆工程管理咨詢有限公司,昆明 650224)

引言

近年來，智慧化、數(shù)字化已成一種發(fā)展趨勢(shì)，BIM技術(shù)因其實(shí)用性、高效性，在國(guó)家相關(guān)政策的引導(dǎo)和推動(dòng)下，已在建設(shè)項(xiàng)目決策階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段成熟應(yīng)用，但是在建筑運(yùn)維階段應(yīng)用相對(duì)較少。運(yùn)維階段是建筑全生命周期中時(shí)間占用最長(zhǎng)、成本占比最高、管理難度最大的階段，而設(shè)備維護(hù)又是整個(gè)建筑運(yùn)維階段的最核心部分，高效的設(shè)備維護(hù)管理是建筑設(shè)施正常運(yùn)行的前提和保障。

建筑設(shè)備維護(hù)管理過程中存在設(shè)備類型多、數(shù)量大、系統(tǒng)復(fù)雜、原始信息分散甚至丟失、隱蔽設(shè)備定位查找困難、巡檢點(diǎn)分散、信息交換不便等問題。借助BIM技術(shù)、二維碼、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云等技術(shù)手段，建立一套完善的設(shè)備管理運(yùn)維系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)完整存儲(chǔ)設(shè)備信息、快速讀取既有信息、便捷記錄并定向傳遞運(yùn)維信息等功能，最大限度地實(shí)現(xiàn)設(shè)備、物料、人工、信息等資源的優(yōu)化配置，有效提高建筑設(shè)施的信息化和智能化水平，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備運(yùn)維管理和作業(yè)效率，充分保障建筑場(chǎng)所的功能發(fā)揮和運(yùn)行安全。

1 系統(tǒng)功能概述

基于BIM的建筑設(shè)備運(yùn)維可視化管理系統(tǒng)總體架構(gòu)要滿足分布式、多層次的設(shè)計(jì)原則，由下到上共分為模型信息層、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)層、系統(tǒng)應(yīng)用層和用戶層，共四層[1]，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示，模型信息層作為整個(gè)運(yùn)維管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，集合了竣工BIM模型設(shè)備幾何信息、設(shè)備相關(guān)屬性信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)層是對(duì)模型信息層的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存儲(chǔ)、調(diào)用，通過設(shè)備唯一編碼，保證數(shù)據(jù)能夠在運(yùn)維管理系統(tǒng)與竣工BIM模型之間實(shí)現(xiàn)交互、共享。系統(tǒng)應(yīng)用層為Web端，主要根據(jù)不同用戶的不同運(yùn)維管理需求來開發(fā)、拓展系統(tǒng)平臺(tái)功能，囊括了該系統(tǒng)主要的功能、模塊。用戶界面層包括Web端和移動(dòng)端，是連接用戶需求和系統(tǒng)功能的橋梁，用戶通過在電腦中登錄運(yùn)維管理系統(tǒng)，下載移動(dòng)端小程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)維工作的實(shí)時(shí)查看與管理，通過人員權(quán)限設(shè)置的方式對(duì)系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能進(jìn)行針對(duì)性查詢、錄入、統(tǒng)計(jì)等操作。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 BIM運(yùn)維模型優(yōu)化處理

基于BIM的建筑設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)維模型來源于竣工BIM模型，竣工BIM模型的創(chuàng)建、修訂和定型貫穿于建筑整個(gè)建造周期，從項(xiàng)目決策階段到建設(shè)階段，是一個(gè)被反復(fù)利用和不斷增量附加、冗余刪減、逐步深化的過程，不同階段的BIM模型有其關(guān)鍵的要素和獨(dú)特的特點(diǎn)，以適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象的不同應(yīng)用需求[2]。相較于決策、建設(shè)階段，運(yùn)維階段更關(guān)注BIM模型數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，以及構(gòu)件信息提取和三維模型可視化的應(yīng)用，因此當(dāng)竣工BIM模型從交付到運(yùn)維階段使用時(shí)，應(yīng)對(duì)BIM竣工模型做優(yōu)化處理，如下：

1)設(shè)備對(duì)象：保證設(shè)備對(duì)象的完整，從而保證設(shè)備系統(tǒng)的完整；

2)空間位置：梳理出建筑內(nèi)部構(gòu)件的空間關(guān)系，優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)，保證運(yùn)維模型構(gòu)件位置和建筑實(shí)體的一致，特別強(qiáng)調(diào)隱蔽構(gòu)件位置的準(zhǔn)確性，如建筑物吊頂內(nèi)的隱蔽管線；

3)設(shè)備屬性數(shù)據(jù)：設(shè)備屬性數(shù)據(jù)是用于運(yùn)維管理的模型對(duì)象所具備的參數(shù)信息； 通過創(chuàng)建參數(shù)模板，在模型中添加設(shè)備管理過程中最基礎(chǔ)的建筑設(shè)備信息，包括設(shè)備名稱、規(guī)格及設(shè)備唯一編碼規(guī)格；設(shè)備唯一編碼是實(shí)現(xiàn)模型與系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和雙向共享的基礎(chǔ)；

4)模型視圖：為運(yùn)維管理提供模型三維立體式瀏覽交互環(huán)境，單系統(tǒng)視圖、設(shè)備房三維視圖等，便于多角度查看的視圖；

5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明，對(duì)模型對(duì)象進(jìn)行組織和分類，使其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化，便于管理、查看。

按照上述模型優(yōu)化處理要求，刪除竣工BIM模型中包含的冗余信息，這些信息不會(huì)在運(yùn)維階段使用到，但會(huì)增加模型構(gòu)件量和信息量，造成BIM模型過大、過于復(fù)雜，還可能由于信息冗余而干擾到運(yùn)維人員的判斷。

2.2 模型與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)層的關(guān)聯(lián)

通過B/S架構(gòu)BIM二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)模型與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息雙向共享。

該方法通過Web瀏覽器，合并了BIM模型數(shù)據(jù)和設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)維人員無需跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)就可以查閱設(shè)備運(yùn)維所需信息，人員技術(shù)要求低，運(yùn)維硬件要求低，讓運(yùn)維工作更加便捷，同時(shí)，存儲(chǔ)于Web端的模型能更好地連接到物聯(lián)網(wǎng)，滿足后續(xù)運(yùn)維需求。但該方法需要非常專業(yè)的圖形技術(shù)開發(fā)人員配合開發(fā)，首先對(duì)模型進(jìn)行輕量化處理，之后才能導(dǎo)入到Web瀏覽器中查看。導(dǎo)入過程中，雖然Three.js讓W(xué)ebGL的API細(xì)節(jié)更加抽象化，并且支持拾取，通過更多的拾取條件將原始模型構(gòu)件的幾何信息、參數(shù)信息、材質(zhì)信息、系統(tǒng)信息和空間相對(duì)位置提取出來，但是對(duì)模型瀏覽視圖的拾取條件有限，運(yùn)維人員無法進(jìn)行多視圖、多視角查看模型[3]。

具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1)調(diào)用Three.js引擎，創(chuàng)建場(chǎng)景，場(chǎng)景對(duì)應(yīng)為現(xiàn)實(shí)實(shí)體空間，是WeB端放置模型的容器；

2)將優(yōu)化后的BIM運(yùn)維模型以.fbx格式導(dǎo)出，調(diào)用Three.js的FBXLoader加載器，導(dǎo)入.fbx格式BIM模型到Web端；

3)引入OrbitControls.js對(duì)象，設(shè)置相機(jī)視角，實(shí)現(xiàn)模型旋轉(zhuǎn)、縮放等，用于模型瀏覽；

4)設(shè)置光源顏色、強(qiáng)度等，調(diào)整相機(jī)視角，將模型渲染接近真實(shí)物體；

5)Three.js利用Raycaster射線距離計(jì)算功能選取模型構(gòu)件，并讀取構(gòu)件屬性，即Revit設(shè)備模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模型與Web端系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息共享[4]。

需要特別說明的是，設(shè)備廠家、供貨商等基本信息以及設(shè)計(jì)安裝圖紙、設(shè)備系統(tǒng)圖、操作使用說明書等信息是直接存儲(chǔ)到運(yùn)維管理平臺(tái)中，不在運(yùn)維模型中表示。通過二次開發(fā)導(dǎo)入到Web瀏覽器中的BIM模型只需要有一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)的設(shè)備唯一編碼，以及簡(jiǎn)單的設(shè)備名稱、型號(hào)等信息，保證設(shè)備空間位置的準(zhǔn)確性即可。這樣的方式不僅能減少開發(fā)難度，避免數(shù)據(jù)冗余，同時(shí)，能接納更多的設(shè)備信息，如設(shè)備操作使用說明書、相關(guān)系統(tǒng)圖紙等，讓設(shè)備運(yùn)維系統(tǒng)更具靈活性和多樣性，同時(shí)BS架構(gòu)下的運(yùn)維管理系統(tǒng)，也能更好地支持后期與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用點(diǎn)的擴(kuò)展。

2.3 運(yùn)維管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)信息連接

可視化運(yùn)維管理系統(tǒng)與設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、對(duì)接，需要借助監(jiān)控設(shè)備、傳感器的無線信號(hào)傳輸，實(shí)時(shí)反饋設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)到運(yùn)維管理平臺(tái)[5]。同時(shí)，在運(yùn)維系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器中設(shè)置壓力、溫度、風(fēng)速、流量等數(shù)值，系統(tǒng)可自動(dòng)與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)值不在系統(tǒng)設(shè)定數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)提醒，無論Web端還是移動(dòng)端，運(yùn)維工作人員都會(huì)在第一時(shí)間收到警報(bào)提示，同時(shí)模型中高亮顯示數(shù)據(jù)異常的設(shè)備位置，運(yùn)維工作人員可快速對(duì)異常報(bào)警設(shè)備做出響應(yīng)動(dòng)作，第一時(shí)間解決突發(fā)事件，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

傳感器的數(shù)據(jù)反饋、移動(dòng)終端的查詢功能都需要借助無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息訪問和調(diào)用[6]。因此，運(yùn)用該方法的前提是整個(gè)建筑物都有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，運(yùn)維部門需建立最佳的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射裝置布局方式。

目前，市場(chǎng)上常用的建筑設(shè)備水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)組等都內(nèi)置有PLC可編程邏輯控制器，通過S7、modbus等通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其它設(shè)備之間的通信，達(dá)到實(shí)時(shí)讀取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的目的。而一些溫度傳感器、紅外傳感器、流量計(jì)等，則可以通過內(nèi)置藍(lán)牙模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊的方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的讀取。

2.4 Web客戶端與移動(dòng)端的關(guān)聯(lián)

有以下三種方法：

(1)二維碼

通過運(yùn)維系統(tǒng)，生成設(shè)備、主要房間二維碼，制作二維碼標(biāo)牌現(xiàn)場(chǎng)張貼，移動(dòng)終端掃碼即可識(shí)讀設(shè)備信息、房間機(jī)電系統(tǒng)分布示意圖。巡檢人員用手機(jī)掃碼現(xiàn)場(chǎng)查看設(shè)備信息，歷史維修記錄，實(shí)時(shí)添加運(yùn)維記錄，同步匯總到管理后臺(tái)，形成電子化記錄單，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維數(shù)據(jù)的匯總、篩選、查詢、導(dǎo)入導(dǎo)出。

二維碼有成本低、易操作、兼容性好的特點(diǎn)，便于普及，適合追求高效、便捷的運(yùn)維管理工作[7]。

(2)NFC

NFC是短距離高頻通信技術(shù)，通信距離為0-20cm以內(nèi)，運(yùn)行頻率13.56MH。NFC工作模式分為兩種，主動(dòng)和被動(dòng)[8]。本文中的運(yùn)維管理系統(tǒng)是通過NFC的被動(dòng)工作模式，將NFC終端則被模擬成一張卡，在移動(dòng)設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中建立連接、被動(dòng)響應(yīng)，被讀、寫信息。

相比于二維碼，NFC在短距離通信中的性能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在它具有極高的安全性。在運(yùn)維管理工作中，巡檢人員必須行走至設(shè)備旁，才能完成巡檢工作。但是NFC對(duì)硬件的要求較高，其產(chǎn)業(yè)鏈太長(zhǎng)，有 NFC 芯片廠、安全芯片廠、手機(jī)廠、TSM 平臺(tái)、一卡通公司、系統(tǒng)集成商，整合難度巨大。NFC適合建筑物面積較大、運(yùn)檢工作要求嚴(yán)格的運(yùn)維管理工作。

為滿足不同客戶的使用需求，本系統(tǒng)分別開發(fā)了基于二維碼和NFC兩種模式的移動(dòng)端APP，兩種模式可同時(shí)使用，也可單獨(dú)使用。如圖2所示，為實(shí)物關(guān)聯(lián)標(biāo)簽，白色卡片內(nèi)埋置了NFC芯片，上方打印了二維碼標(biāo)簽。

圖2 二維碼、NFC標(biāo)簽

3 系統(tǒng)功能介紹

3.1 設(shè)施設(shè)備信息管理

管理者將包括設(shè)備編碼、名稱、品牌型號(hào)、廠家、供貨商等基本信息以及設(shè)計(jì)安裝圖紙、設(shè)備系統(tǒng)圖、操作使用說明書等信息錄入、存儲(chǔ)到設(shè)備運(yùn)維管理平臺(tái)，通過設(shè)備唯一編碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備BIM模型與設(shè)備信息的關(guān)聯(lián)。

(1)設(shè)備信息增、刪、改、查

管理者將包括設(shè)備編碼、名稱、品牌型號(hào)、廠家、供貨商等基本信息以及設(shè)計(jì)安裝圖紙、設(shè)備系統(tǒng)圖、操作使用說明書等信息錄入、存儲(chǔ)到設(shè)備運(yùn)維管理平臺(tái)，而不是直接存儲(chǔ)到設(shè)備模型中，通過設(shè)備唯一編碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備BIM模型與設(shè)備信息的關(guān)聯(lián)[9]。這樣的信息存儲(chǔ)方式便于設(shè)備信息的更新、管理，管理者不需要更改模型就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息的增、刪、改、查。

(2)設(shè)備定位

可通過設(shè)備位置分類、具體位置描述，在模型中定位設(shè)備，也可在模型中直接選擇設(shè)備，查看空間位置及設(shè)備信息。

(3)查看設(shè)備上下級(jí)關(guān)系

點(diǎn)擊設(shè)備，可以查看該設(shè)備相關(guān)聯(lián)的上下級(jí)設(shè)備，并在模型中定位顯示關(guān)聯(lián)設(shè)備路由，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題能快速找到影響范圍，高亮顯示所有關(guān)聯(lián)設(shè)備所在位置。

圖3 設(shè)備信息管理

圖4 設(shè)備統(tǒng)計(jì)、查詢

3.2 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

(1)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)

將BIM技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行情況，便于遠(yuǎn)程設(shè)備管理[10]。

(2)設(shè)備異常報(bào)警

系統(tǒng)可自動(dòng)判斷傳感器、監(jiān)控設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)是否異常，當(dāng)判斷結(jié)果為異常時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)送警報(bào)通知到各運(yùn)維管理人員的移動(dòng)端，同時(shí)在BIM模型中高亮顯示異常位置，更加直觀有效地展示設(shè)備異常情況。

(3)設(shè)備統(tǒng)計(jì)與查詢

查看設(shè)備屬性信息、空間信息、相關(guān)運(yùn)維工作記錄，篩選導(dǎo)出設(shè)備信息工作表，如圖5所示。

3.3 空間管理

空間管理是通過對(duì)空間進(jìn)行使用、規(guī)劃、分配、出售、租賃等方面進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)在空間利用方面的利益最大化。

(1)空間利用規(guī)劃、分配

運(yùn)維企業(yè)在建筑設(shè)施交付使用后要對(duì)空間進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、合理分配使用。結(jié)合運(yùn)維系統(tǒng)平面模型，為企業(yè)提供各建筑空間的功能分區(qū)，建筑防火分區(qū)、疏散路線，房間名稱、房間類型、功能等信息記錄。

(2)空間使用信息查詢、更新

利用BIM模型的三維可視化特性，可實(shí)現(xiàn)建筑物的空間可視化管理，管理不同樓層、不同房間的使用狀態(tài)、使用人、使用成本、租賃情況等，實(shí)時(shí)查詢、更新空間使用狀態(tài)。同時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)測(cè)空間使用收益發(fā)展趨勢(shì)，提高投資回報(bào)率。

3.4 維修管理

Web的運(yùn)維管理系統(tǒng)支持表單自定義功能，可以將維修計(jì)劃、巡檢報(bào)表、維修報(bào)表、盤點(diǎn)計(jì)劃等線下運(yùn)維工作的模板內(nèi)置到系統(tǒng)中，運(yùn)維人員在日常工作中，通過移動(dòng)端調(diào)用相關(guān)表單，填寫后提交到系統(tǒng)，形成工作記錄。

(1)運(yùn)維工作計(jì)劃

將年度巡檢計(jì)劃、盤點(diǎn)任務(wù)、維修任務(wù)相關(guān)的時(shí)間、人員安排，提前內(nèi)置在運(yùn)維管理系統(tǒng)中，在計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)前一周，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將提醒消息發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維管理人員移動(dòng)端。

(2)運(yùn)維記錄添加

運(yùn)維人員完成巡檢、維修工作后，在移動(dòng)端填寫設(shè)備電子巡檢記錄，提交至運(yùn)維管理系統(tǒng)，形成維修、巡檢工作記錄，作為設(shè)備的歷史維修檔案。如圖6所示。

圖5 運(yùn)維模板自定義

圖6 運(yùn)維記錄添加

(3)工單管理

巡檢人員巡檢后通過移動(dòng)端報(bào)修，運(yùn)維系統(tǒng)管理人員收到報(bào)修申請(qǐng)工單，批復(fù)后，發(fā)派維修任務(wù)給維修人員。維修工作完成后，上傳維修記錄，維修工作閉合。如圖7所示。

圖7 工單管理

(4)報(bào)表管理

運(yùn)維管理后臺(tái)的記錄數(shù)據(jù)，有權(quán)限的管理人可按不同記錄類型、時(shí)間、人員等條件篩選查看運(yùn)維工作記錄表，也可導(dǎo)出Excel等常用的工作文件格式，方便管理、查看。如圖8所示。

圖8 報(bào)表管理

3.5 資產(chǎn)管理

(1)資產(chǎn)信息

資產(chǎn)管理是對(duì)建筑內(nèi)所有涉及運(yùn)維部分的固定資產(chǎn)進(jìn)行管理，與設(shè)備管理不同，資產(chǎn)管理更加注重資產(chǎn)的數(shù)量、經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及資產(chǎn)的動(dòng)態(tài)路線，而不是資產(chǎn)本身的基本信息。通過該運(yùn)維系統(tǒng)的表單自定義功能，同樣可以將資產(chǎn)管理所需的信息關(guān)聯(lián)到設(shè)備模型中。

(2)資產(chǎn)定位

通過樓層、房間列表，可在模型中定位設(shè)備位置，反之，也可在模型中點(diǎn)選設(shè)備，查看設(shè)備位置信息和參數(shù)信息。

(3)備品備件

基于運(yùn)維系統(tǒng)的表單自定義功能對(duì)運(yùn)維過程中所用的備品備件借領(lǐng)用、出入庫(kù)情況進(jìn)行管理。

(4)資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

可根據(jù)不同的查詢條件快速統(tǒng)計(jì)資產(chǎn)數(shù)量、價(jià)值等，形成柱狀圖或者曲線圖，供運(yùn)維管理人員對(duì)比、分析。

3.6 能耗管理

除了記錄設(shè)備相關(guān)信息外，基于BIM的運(yùn)維管理系統(tǒng)可以對(duì)水、電、天然氣等資源的能耗情況，通過模型定位，進(jìn)行具體位置、用戶能耗的跟蹤記錄[11]，還可以進(jìn)行基礎(chǔ)的能耗分析，對(duì)不合理的資源使用情況進(jìn)行整合處理，為后續(xù)資源節(jié)約措施提供數(shù)據(jù)支撐。這樣不僅有利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，還將綠色建筑的理念貫穿至日常建筑設(shè)施經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中。

3.7 用戶權(quán)限管理

要保證一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常的運(yùn)行，用戶權(quán)限管理設(shè)置是最基本的功能，在該運(yùn)維管理系統(tǒng)中，管理員可根據(jù)系統(tǒng)的安全策略、工作需要，對(duì)系統(tǒng)的用戶進(jìn)行“角色定義”分組，并對(duì)不同角色小組配置訪問權(quán)限，用戶可以訪問且只能訪問自己被授權(quán)的資源，防止用戶誤刪系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)安全、有序、穩(wěn)定的運(yùn)行。如圖9所示。

圖9 用戶管理

4 系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值分析——以某機(jī)場(chǎng)專機(jī)樓應(yīng)用為例

以某機(jī)場(chǎng)專機(jī)樓應(yīng)用為例，分析該系統(tǒng)突出應(yīng)用價(jià)值。該專機(jī)樓總建筑面積47 282m2，分為公務(wù)機(jī)樓、配套服務(wù)樓、專機(jī)樓三部分，其主要用途是為政要及高端商務(wù)出行提供便利，在設(shè)備投產(chǎn)方面不僅需要滿足普通航站樓的航運(yùn)要求，還要滿足高規(guī)格的行政接待、文藝演出、商旅住宿等服務(wù)要求，對(duì)運(yùn)維管理工作的質(zhì)量、效率有較高要求。

4.1 實(shí)現(xiàn)基于BIM數(shù)字化交付下的信息共享

該專機(jī)樓所用竣工BIM模型為.rvt格式，結(jié)合運(yùn)維單位編碼要求及運(yùn)維需要，該模型內(nèi)只對(duì)需涉及運(yùn)維管理的2 193個(gè)機(jī)電設(shè)備、閥件進(jìn)行構(gòu)件編碼，以實(shí)例參數(shù)的形式賦予到各個(gè)模型構(gòu)件下，形成構(gòu)件唯一編碼，便于實(shí)現(xiàn)后期BIM模型構(gòu)件同平臺(tái)內(nèi)設(shè)備信息、運(yùn)維數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)基于BIM數(shù)字化交付下的信息共享。其余機(jī)電構(gòu)件只做系統(tǒng)編碼，如管道、管件等，包含892個(gè)子系統(tǒng)，用于查看機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備上下級(jí)關(guān)系。如圖10所示。

4.2 提升運(yùn)維管理工作效率

運(yùn)維平臺(tái)與移動(dòng)端的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高效整合，有助于提高運(yùn)維數(shù)據(jù)利用率，從而提升運(yùn)維管理工作效率。2020年度，該專機(jī)樓共產(chǎn)生設(shè)備巡檢記錄342條，維修記錄46條，空間管理記錄104條，其余日常工作記錄4 285余條，平臺(tái)把各個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的部門、工作記錄整合、管理和控制，使運(yùn)維管理工作有序、高效開展。如圖11所示。

圖10 構(gòu)件唯一編碼

圖11 運(yùn)維記錄管理

4.3 實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

目前考慮到成本過高，該專機(jī)樓并未鋪開裝設(shè)傳感器，只在運(yùn)維平臺(tái)中接入了現(xiàn)有的能源管理和視頻監(jiān)控后端數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)將每一個(gè)視頻監(jiān)控?cái)z像頭、電能表、水表點(diǎn)位準(zhǔn)確反應(yīng)到BIM可視化模型上，運(yùn)維平臺(tái)根據(jù)各類通訊協(xié)議實(shí)時(shí)采集機(jī)場(chǎng)能源管理平臺(tái)、監(jiān)控后端數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)處理分析算法，在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)送異常提醒，實(shí)現(xiàn)部分運(yùn)維數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)對(duì)異常設(shè)備預(yù)判，做出相應(yīng)防護(hù)、保障措施，使運(yùn)維工作更加超前、可控。

5 結(jié)語

本文基于BIM技術(shù)搭建了B/S架構(gòu)的運(yùn)維管理系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需要的關(guān)鍵技術(shù)以及多平臺(tái)之間技術(shù)融合的要點(diǎn)，并對(duì)系統(tǒng)中的功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述?；贐IM的建筑設(shè)施可視化管理系統(tǒng)具有集成性、協(xié)作性等優(yōu)點(diǎn)，可解決傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維管理的數(shù)據(jù)資料混亂、丟失、工作重復(fù)量大等問題，同時(shí)可以使數(shù)據(jù)更新、查詢變得方便、及時(shí)、有效，使設(shè)備的運(yùn)維管理工作從復(fù)雜變簡(jiǎn)單，減少重復(fù)工作，節(jié)約時(shí)間、成本。

以某機(jī)場(chǎng)專機(jī)樓應(yīng)用情況為例，該運(yùn)維平臺(tái)的突出價(jià)值集中在多維設(shè)備信息數(shù)據(jù)的整合及日常運(yùn)維數(shù)據(jù)的記錄上，與物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)交互依賴于各個(gè)設(shè)備廠家的配合及建設(shè)前期的設(shè)計(jì)規(guī)劃，需要投入的成本過高，在技術(shù)條件允許范圍內(nèi)，難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正的智慧運(yùn)維。