1. 平臺(tái)設(shè)計(jì)說(shuō)明

該平臺(tái)利用BIM模型以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對(duì)于地下綜合管廊進(jìn)行全面的管理，對(duì)管廊實(shí)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(jī)電設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、門(mén)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(tái)上，并能與消防系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)等進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)管廊以及內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行全生命周期的管理，從而實(shí)現(xiàn)和保障管廊工程高效、可靠地運(yùn)行。

該系統(tǒng)不僅僅解決了工程中必要的設(shè)備化控制問(wèn)題，而且可以通過(guò)有效的系統(tǒng)集成，真正實(shí)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(gè)新的臺(tái)階，為綜合管廊的運(yùn)行、維護(hù)、管理提供了一個(gè)先進(jìn)的平臺(tái)，從而更好的發(fā)揮管廊工程的功能。

BIM運(yùn)維平臺(tái)的應(yīng)用場(chǎng)景涉及到運(yùn)維的方方面面，它是管廊內(nèi)最頂層的應(yīng)用平臺(tái)，與管廊內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)對(duì)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(gè)可視程度非常高的一體化平臺(tái)，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(guò)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(shì)，就可以創(chuàng)造更多有價(jià)值的用戶體驗(yàn)。而且隨著B(niǎo)IM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(yùn)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(yàn)。

2. 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

設(shè)計(jì)人員將綜合管廊中的管廊、管線、機(jī)電設(shè)備等BIM模型及其相關(guān)的IFC信息導(dǎo)入BIM平臺(tái)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(shí)，無(wú)需再翻閱圖紙，可直接通過(guò)基礎(chǔ)信息，直接獲取對(duì)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(yùn)維人員查詢?cè)O(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(bào)表功能。

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

運(yùn)維知識(shí)庫(kù)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(yùn)維知識(shí)，運(yùn)維人員可根據(jù)自己的需要，在遇到運(yùn)維難題時(shí)快速查找和學(xué)習(xí)。

設(shè)備遠(yuǎn)程控制，把原來(lái)獨(dú)立運(yùn)行并操作的各設(shè)備匯總到統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行管理和控制。一方面了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，另一方面進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。例如：遠(yuǎn)程監(jiān)控采集獲取風(fēng)機(jī)、水泵、配電設(shè)備、井蓋系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是否正常運(yùn)行，通過(guò)控制遠(yuǎn)程打開(kāi)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(jī)電設(shè)備的操作手冊(cè)上，需要使用的時(shí)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(duì)管廊進(jìn)行一個(gè)恰當(dāng)?shù)膭?dòng)作。利用BIM將建立一個(gè)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(lái)編號(hào)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(yùn)營(yíng)維護(hù)數(shù)據(jù)累積與分析。運(yùn)營(yíng)維護(hù)數(shù)據(jù)的積累，對(duì)于管理來(lái)說(shuō)具有很大的價(jià)值?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)來(lái)分析目前存在的問(wèn)題和隱患，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)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(shí)期能源消耗情況。

遇到重要來(lái)賓訪問(wèn)、臨時(shí)活動(dòng)、甚至火災(zāi)等等情況，通過(guò)BIM平臺(tái)，管理人員可以及時(shí)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(dòng)相關(guān)區(qū)域的系統(tǒng)等。

該平臺(tái)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(duì)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(tái)進(jìn)行信息動(dòng)態(tài)顯示與查詢分析。運(yùn)維人員可以通過(guò)此平臺(tái)，快速掃描和查詢?cè)O(shè)備的詳細(xì)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(yùn)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(shí)庫(kù)智能提示管理人員應(yīng)該輔以何種措施，解決當(dāng)前問(wèn)題。

3. 建設(shè)目標(biāo)

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(guò)繼承設(shè)計(jì)、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(jìn)一步引入到管廊的日常運(yùn)維管理功能中，產(chǎn)生了基于BIM進(jìn)行管廊空間與設(shè)備運(yùn)維管理，同時(shí)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(dòng)態(tài)屬性相結(jié)合，進(jìn)一步拓展了平臺(tái)的應(yīng)用能力。

管理人員可以通過(guò)3D平臺(tái)更直觀、清晰的了解工程信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，最終完成模型向運(yùn)維管理平臺(tái)的轉(zhuǎn)型。該項(xiàng)創(chuàng)新將對(duì)綜合管廊的全生命周期管理起到革命性作用。同時(shí)，在智能管廊的運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中，管廊的運(yùn)維依賴于先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，而不是取決于個(gè)人能力。通過(guò)長(zhǎng)度、寬度、高度、時(shí)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(yùn)作主軸，對(duì)管廊的運(yùn)維進(jìn)行全面地管理。

4. 系統(tǒng)要求

l 支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IFC和市場(chǎng)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(yùn)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(gè)性化的應(yīng)用功能模塊定制開(kāi)發(fā)；

l 支持移動(dòng)終端iPad、智能手機(jī)的應(yīng)用。

5. 平臺(tái)框架

圖1  平臺(tái)框架

平臺(tái)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(jìn)行組合提供不同的服務(wù)。平臺(tái)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(jì)、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(guò)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(duì)于采集到的數(shù)據(jù)，通過(guò)特定的算法保證原始數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性，通過(guò)采集來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)換算出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并集中保存在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算。

數(shù)據(jù)挖掘：通過(guò)服務(wù)端，將獲取的數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)入的BIM模型進(jìn)行整合，進(jìn)行集中展示。

6. 平臺(tái)架構(gòu)

圖2 平臺(tái)架構(gòu)

對(duì)于綜合管廊的運(yùn)營(yíng)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(tái)通過(guò)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(chǎng)采集的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器進(jìn)行管理，平臺(tái)可隨時(shí)調(diào)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)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(tái)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)融合。

在整個(gè)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(jì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，以及設(shè)備在運(yùn)維過(guò)程中所產(chǎn)生的設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)、報(bào)警信息及各種相關(guān)報(bào)表。

第二層為展示層，既是系統(tǒng)的功能模塊，通過(guò)3D瀏覽來(lái)實(shí)現(xiàn)BIM模型的查看，點(diǎn)擊BIM模型中的相應(yīng)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀏覽對(duì)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(duì)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的各類功能、重要信息以及待處理信息的一個(gè)集中體現(xiàn)和提醒。

第四層為管理層，基于BIM平臺(tái)上將管理過(guò)程同控制過(guò)程有機(jī)相結(jié)合，讓實(shí)時(shí)運(yùn)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(guò)來(lái)科學(xué)調(diào)度資產(chǎn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，形成良性循環(huán)。