建筑运维管理BIM技术在民用机场中的应用研究

    摘要：近年来，BIM技术在国内建筑行业得到了广泛的应用，特别是在设计、施工阶段，BIM技术的使用得到了包括业主、设计院、施工总包在内的项目各参与方的一致肯定，产生了巨大的经济效益。但BIM技术的价值并不仅仅局限于建筑的设计与施工阶段，在民用机场运营维护阶段，BIM同样能产生极其巨大的价值。BIM模型中包含的丰富信息可以为民用机场运营维护决策和实施提供有力的信息支撑。

    关键词：BIM；民用机场；运维管理；实施方案

    1、引言

    近年来，BIM技术在国内建筑行业得到了广泛的应用，特别是在设计、施工阶段，BIM技术的使用得到了包括业主、设计院、施工总包在内的项目各参与方的一致肯定，产生了巨大的经济效益。但BIM技术的价值并不仅仅局限于建筑的设计与施工阶段，在民用机场运营维护阶段，BIM同样能产生极其巨大的价值。BIM模型中包含的丰富信息可以为民用机场运营维护决策和实施提供有力的信息支撑。

    BIM运维管理平台是建筑运维管理最顶层的应用平台，实现人、设备、建筑三者之间的互联互通，以BIM为载体，将更多的信息联系在一起，通过数据分析、性能分析与模型分析，实现智慧机场“以人为中心”的目的。

    2、BIM运维特色

    2.1信息齐全完善

    包含建筑运营数据信息、建筑空间与位置信息、设备属性信息和运行维护信息，不同专业系统的关联信息等，实现建筑运维的可视化的运维管理。

    2.2全新管理与运维管理模式

    基于BIM建筑模型所携带的数据信息，通过信息化手段与互联网思维模式，协助管理人员更好的实现“三保”服务与设备设施的运行维护管理服务，保证建筑内部的正常运转。

    2.3运维管理全生命周期的持续有效

    BIM模型为建筑全生命周期的管理提供了基础，基于建筑内部的每一个物体，相对应的各类数据都可以与模型产生关联，永久的存储于BIM运维平台中。

    2.4丰富监控手段

    丰富了传统的纯数字化的监控方式，将平面化的展示形式转换为立体三维空间的展现方式，基于3D空间，所见即所得，实现全新的管理理念与管理模式。

    2.5系统集成性优势明显

    借助建筑BIM模型三维空间管理的优势,以BIM模型作为数据与系统集成的载体，通过平台中的IBMS模块，实现各个系统之间横向的数据关联与信息的联动，对同一现象，协调多个系统进行反应，为管理者提供多方位的监控与管理的手段。

    2.6为建筑优化分析提供手段

    基于BIM模型与建筑运营数据信息，结合算法与设备运行规律实现建筑性能优化分析，为建筑的节能与健康运营提供依据。

    3、基于BIM的设施运维管理系统在民用机场中的应用

    3.1技术路线

    通过三维BIM图形平台整合BIM建筑模型、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，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。

    3.2总体架构

    图1FM总体框架图

    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全天候无故障运行的保证基础。

    3.3功能模块

    图2FM功能模块图

    4、BIM运维功能说明

    4.1构建各类设备的全生命周期管理体系

    （1）实现设备基本信息的综合管理与查询，如各类基本属性信息、空间位置信息、图档资料等，实现BIM运维平台与云端业务的统一化管理；

    （2）基于BIM运维平台，选择相应的设备，可快速获取该设备全生命周期整体记录，包括基本信息、维护信息、保养信息、维修信息等，方便运维管理人员准确定位查看；

    （3）方便管理人员现场应用，融合移动终端的管理模式，可快速实现工单查询与处理、基于二维码的巡检与保养的现场记录等。

    4.2安全管理

    以三维可视化BIM模型为基础，集成视频监控、入侵报警、门禁监控等系统，实现各系统之间的实时联动，结合BIM模型自动定位到异常空间位置，自动调取视频监控，达到智能化安防管理的目的。

    4.3业务工单

    实现了服务O2O流程贯穿，系统派单效率高效；报表自动生成；具体业务实现可以按照“抢单”、“按单结算”、“外包管控”等模式进行定制化设计。

    4.4物联网集成

    机器人自动巡检：目前民用机场主要采用人工巡检作业方式，即采用人工巡视、手工记录的模式对运维系统中的设备、设施进行检查。传统人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一等不足，人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统。并且，随着无人值守模式的推广，巡视工作量越来越大，巡检到位率、及时性无法保证。此外，在恶劣天气条件下，人工巡检还存在较大安全风险。大风、雾天、冰雪、冰雹、雷雨等恶劣天气下，也无法及时进行巡检。因此，基于BIM设施运维管理系统，利用云计算、物联网技术，实现机器人自动巡检的应用研究是非常必要的。

    巡检机器人主体一般由激光传感器、云台，高清摄像头、红外热像仪、超声传感器、控制机箱、安全停障模块、底盘模块等核心设备和其他辅助设备组成。智能巡检机器人都配备四轮独立驱动的底盘，以便实现直行和转弯等功能，具备较强的路况适应能力，在特殊复杂环境中也能实现无死角检测。激光传感器用于机器人扫描周围环境，实现机器人的定位。云台用于控制高清摄像头与红外热像仪在巡检过程中的拍摄角度。可见光摄像仪可实现快速、准确地拍摄被巡视或检测设备图像或视频。红外热像仪则可获取设备精确的红外热像图，用于提前发现异常情况，避免故障扩大和加重。超声传感器可实现对高位以及低矮障碍物的识别，远距离超声停障和近距离碰撞停障感应装置，用于确保机器人在巡检过程中，不因撞击障碍物而受到伤害。充电装置用于机器人自主充电，可实现出库巡检，进库充电全程无需人工参与。基于BIM设施运维管理系统的监控平台通过网络实现与微气象站的数据交互，实时获取民用机场户外环境数据，包括温度、湿度、风速及降水等信息，通过系统针对不同天气环境对巡检机器人的外部辅助硬件进行配置，提高巡检机器人的任务适应性能。

    4.5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。

    5、结语

    本文简要概述了基于BIM设施运维管理系统在民用机场中的开发应用研究，利用大数据、云计算、BIM（建筑信息模型）技术和IOT（物联网）技术，采用在统一平台上，将数据信息与服务资源进行综合的集成，基于BIM运维平台，结合日常管理（设备管理、检修报修、日常巡检、维护保养等）、安防管理（视频监控、智慧门禁、入侵报警）、实时监控（暖通空调监控、给排水监控、供配电监控、照明监控、）为一体，达到智慧办公、优质服务、节能降本的目的，实现“四型机场”中“绿色机场”、“智慧机场”的目标。以期为民用机场运维管理BIM系统形成行业标准提供参考。

    参考文献

    [1]汪再军，李露凡.基于BIM的既有建筑运维管理系统设计及实施研究[J].

    建筑经济，2017（12）.

    [2]汪再军.BIM技术在机场水务管网运维管理中的应用[J].给水排水，2015（2）.

    [3]冯延力.基于BIM的设施运维管理系统的开发与应用[C].第五届工程建设计算机应用创新论坛论文集，2015.

    民用机场建筑运维管理BIM技术_13

    来源：四型机场

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