BIM综合管廊运维管理平台解决方案

1．综合管廊及其运维的业务范围

1.1 综合管廊的发展

      综合管廊是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

      国外发达国家，如德国、法国、日本等，从上个世纪已经系统日趋完善的同时其规模也有越来越大的趋势

      我们国家从2015年起，住房城乡建设部要求，用3年左右时间，在全国36个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程。当年，确定包头、沈阳、哈尔滨、苏州、厦门、十堰、长沙、海口、六盘水、白银为第一批10个试点城市。2016年，广州、石家庄、四平、青岛、威海、杭州、保山、南宁、银川、平潭、景德镇、成都、郑州、合肥、海东15个城市入选国家第二批综合管廊试点城市。

从时间上看，我们国家的综合管廊建设才刚刚开发。

1.2综合管廊运维的业务范围

      按照国际设施管理协会（IFMA）最新的定义，设施管理（FM）是一种包含多种学科，综合人、地方、过程及科技以确保建筑物环境功能的专门行业。它以保持业务空间高品质的生活质量和提高投资效益为目的，以最新的技术对人类有效的生活环境进行规划、整合和维护管理工作，它将物质的工作场所与人和机构的工作任务结合起来。

     设施管理的任务是通过简化企业的日常营运流程，协助企业达到大幅降低成本和提高营运效益的目的。它致力提供全面的一站式服务，为企业管理房地产、设施及其他非核心业务，以达成既定的业务计划和策略性的发展目标。

      从设施管理的发展来看，现代设施管理的业务范围已超越了物业维修和保养的工作范畴，覆盖设施的全生命周期，其职能范围包括维护运营、行政服务、空间管理、建筑工程设计和工程服务、不动产管理、设施规划、财务规划、能源管理、健康安全等。它从建筑物业主、管理者和使用者的利益出发，对业务运营涉及到的所有设施与环境进行全生命周期的规划、管理，对可预见性风险进行规避和控制。设施管理注重并坚持与新技术应用同步发展，在降低成本、提高效率的同时，保证了管理与技术数据分析处理的准确，促进科学决策，为核心业务的发展提供服务和支撑。

     保持管理的井井有条和高效率的设施对其业务的成功是必不可少的。尤其是新技术的发展、环保意识的普及以及对人的健康的关心，使设施管理行业和设施管理专业人员更显得重要。设施管理不单延长了设备设施的使用年限，确保其功能的正常发挥，扩大收益、降低运营费用，也提高了企业、机构的形象，改善和促进了用户核心业务的发展，使工作流程更加合理化和简洁化。

      我们国家由于管廊建设才刚刚开始，管廊运维基本上还在概念阶段，大多数业主及管廊公司设立了相关管廊运维部门及工作岗们，但实际的工作还没开展起来或仅仅是开始。

1.3信息技术在管廊运维中的应用

     目前移动互联、物联网、BIM技术、云计算技术已经得到了广泛的应用，这些技术对综合管廊运营维护在可视化管理、效率和质量方面会产生积极的影响。在综合管廊试点城市中80%的管廊项目都应用了BIM技术，60%以上的项目正在考虑采用BIM。BIM具有强大的整合能力，很多建筑项目完全使用BIM来完成。BIM,全称建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。对设施运维管理来说，BIM模型可以提供以下方面的支持。

空间定位：

      建筑中包含给排水系统、照明系统、消防系统、空调系统等。相关设备设施在BIM模型中以三维模型的形式表现，从中可以直观地查看其分布的位置，方便管廊维护者或业主对于这些设施设备的定位管理。

设备维护：

      BIM模型的非几何信息在施工过程中不断得到补充，竣工后可导入运维系统的数据库中，相关设备的信息如生产日期、生产厂商、可使用年限、维修保养手册等可直接查询到，不需要花额外的时间翻阅查找纸质文件或电子文档，依据BIM模型信息可自动生成设备维护方案，遇到故障时可快速定位或更换。

综合监控与能耗管理：

      将建筑中各类传感器、探测器、仪表等测量信息与BIM模型构件相关联。可直观展示获取到的能耗数据（水、电、燃气等）及监控信息，依靠BIM模型可按照区域进行统计分析，更直观地发现能耗数据异常区域，管理人员有针对性地对异常区域进行检查，发现可能的事故隐患或者调整能源设备的运行参数，以达到排除故障、降低能耗维持建筑的业务正常运行的目的。

2.基于BIM的综合管廊运维管理系统的设计

2.1 技术路线

     通过三维BIM图形平台构建综合管廊BIM模型、BIM机电模型、施工资料、运维资料、设备信息、监控信息、规范信息等图形及信息数据。在三维图形平台基础上，采用云、移动应用、物 联网、大数据等技术，基于SOA体系进行设计开发，实现基于BIM的三维可视化运维管理（FM）系统。

2.2系统架构

      系统总体架构包括应用层、平台层、数据层和设施层四个层次，相互形成一个有机的整体。

应用层：是系统的直接面向客户的应用部分，系统的主要功能都集中在这一层。

      平台层：即整个系统应用的支撑平台，包含：三维图形及BIM信息支撑平台、楼宇自控、安防视频监控平台等。

      数据层：是整个系统的数据来源基础。包括BIM模型数据、设备参数信息、设备运维信息、运维知识库等，视频监控、能耗监测及楼宇自控等数据是需要集成的数据，可调用设备商提供的数据访问接口。

     设施层：基础软硬件支撑，是前面几层的基础，是系统24*7无故障运行的保证基础。

2.3综合管廊运维管理系统功能

2.3主要功能介绍

安全管理：

    系统提供与视频监控设备、消防报警设备的接口，可以实时在三维运维平台中采集查看监控这些信息，在设备报警时可以做到及时处理，防患于未然。此外，系统还可以对采集的数据进行统计分析，如统计设备报警情况等

能耗管理：

     通过能耗分析软件与实时采集数据相结合，可以协助技术人员拟定节能计划和节能方案。

统计报表：

     系统通过对BIM模型信息和运维中产生和采集的数据，可以提供各类信息的查询统计报告，为资源盘查、配件采购，财务预算等提供数据参考。故障分析处理统计表、设备资产统计表、设备损毁分析表、备件情况表、维修费用统计表、空间利用情况统计表

资料管理：

      资料管理可以对综合管廊全生命周期中产生的资料进行管理，包括设施设备资料、项目信息资料、设计图纸、施工图纸、竣工图纸、培训资料、操作规程等，资料信息基于数据库存储，提供增加、删除、修改及检索功能。软件按照图形信息资料的用途以及所属的专业进行分类管理，同时实现了图纸与构件的关联，能够根据设备快速的找到构建的图纸。实现三维视图与二维平面图的关联。用户通过选择专业以及输入图纸相关的关键字，可以实现快速检索和打开。

漫游定位与设备信息查看：

      在BIM模型中可漫游查看相关设施，并可即点即查设施的相关资料和信息，通过传感装置也可实时获取和展示采集到的监控信息。系统对对具体设备的BIM模型浏览是双向的，用户既可以通过在模型视图中选择相对应的设备模型构件，也可以通过输入设备名和设备型号等属性的方式进行查询浏览。无论采用何种方式，一旦选中了某一具体设备，在界面上就会出现与该设备相关的设备信息（包括设备的名称、型号、技术参数、生产厂家等）供用户查看，同时用户也可以通过点击关联标签，查看“设备说明书”、“维修保养资料”、“供应商资料”、“应急处置预案”、“历史维护信息”等各种与设备相关的文件及信息资料。

     在三维场景中对建筑内的各种资源进行分类管理和空间查询，点击查询结果快速定位到具体位置，并显示资源的相关属性信息和关联的图纸资料等内容。包括按关键词模糊查询、组合条件查询、空间查询、缓冲区查询、点选查询等多种查询方式。

设备保养与维护：

     设备维护维护分为及时性故障派修和计划性保养维护。在BIM维护模型建立时就会对设备进行标准化分类和编码，并把各类设备的保养维护周期和程序、以及与设备维护承包商的维护合约及设备保险等内置到系统中。

    对于计划性维护，系统会根据内置规则自动生成运维计划表。检修人员可按计划对设施或设备进行日常维护，并更新维护状态。在发现故障时，可通过手持设备扫描设备标签上的二维码，进行设备定位，登记故障。并可生产派工单，检修过程中可查看故障构件的相关图纸、历史维修信息、维修知识资料等，辅助问题解决，完成后可记录维护日志，更新状态。

    维修人员在巡检过程中，发现设备故障时，可直接通过手持设备扫描二维码进行故障登记。并可在系统中查询设备的厂家、型号、维修等设备属性信息和库存备件情况。

     通过查看BIM设备信息中的“关联资料”，可以查看关联到设备信息中的图纸、使用手册、维护规程等信息。也可以查询到该设备的上下游构件情况，这些资料可以帮助维护人员快速完成设备的维护工作

设备运行监控：

     基于BIM模型可以进行设备检索、运行和控制功能，通过点击BIM模型中的设备，可以查阅所有设备信息，如供应商、使用期限、联系电话、维护情况、所在位置等;可以对设备生命周期进行管理，比如对寿命即将到期的设备及时预警和更换配件，防止事故发生;通过设备名称，或者描述信息，可以查询所有相应设备在虚拟建筑中的准确定位;管理人员或者领导可以随时利用3维BIM模型，进行建筑设备实时浏览。

      设备运行和控制。所有设备是否正常运行在BIM模型上直观显示，例如绿色表示正常运行，红色表示出现故障对于每个设备，可以查询其历史运行数据;另外可以对设备进行控制，例如某一区域照明系统的打开、关闭等