信息技术在基于BIM的运维系统中应用的探讨

ＢＬ￣ｉｌｄｉｎｇ　Ｉ　ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ＠筑智能　信息技术在基于Ｂ　Ｉ　Ｍ的运维系统中应用的探讨　Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＢＩＭ－ｂａｓｅｄ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　叶晶（上海国际机场股份有限公司，上海２０１　２０２）　摘要：基于ＢＩＭ的运维系统开发的项目经验中，总结了基于ＢＩＭ的运维系统可能存在的一些问题。同时通过对相关领域信息技术的研究，　对应用云技术以及物联网技术在基于ＢＩＭ的运维系统中解决相关问题进行了探讨，并提出了基于物联网以及云技术的高效智能化运维系统的　概念。　关键ｉ司：ＢＩＭ；运维系统；云技术；物联网　中圈分类号：ＴＵ５０　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７４—８１４Ｘ（２０１４）０３—６５—０４　１概述　ＢｌＭ作为时下建筑业最热门的话题，正为整个建筑行业　带来新一轮的革新。ＢＩＭ的应用可以贯穿建筑建设的整个生　命周期，包括设计，施工，以及后期的运维管理；为业主、　达；Ｂ　Ｉ　Ｍ是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施　的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策　提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通　过在ＢｌＭ中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反应其　各自职责的协同作业。”　在实际应用的层面，从不同角度，￣，ｊＢＩＭ会有不同的解　读：　建筑师、工程师、承包商、建造者，以及后期的运维经理提　供服务。　ＢＩＭ在运维阶段的运用，可以克服传统二维运维系统在　运维管理过程中抽象的缺点，让系统的用户可以清晰、直观　地了解运维对象。同时，ＢＩＭ中包含的大量与建筑相关的数　据也可以为运维阶段使用，提高运维系统的运行效率。　目前国内外已经开始了对于ＢＩＭ在运维阶段的运用研　究，也有部分公司及团体进行了基于ＢｌＭ的运维系统开发。　本文以基于ＢＩ　Ｍ进行运维系统开发项目的实例，总结了基于　ＢＩＭ的运维系统可能遇到的一些问题。在对相关领域的信息　技术进行一定研究之后，探讨了相应的技术解决方案，提出　了整合云及物联网技术的高效运行的智能化ＢｌＭ运维系统概　念。　（１）应用到一个项目中，ＢｌＭ代表着信息的管理，信息　被项目所有参与方提供和共享，确保正确的人在正确的时间　得到正确的信息。　（２）对于项目参与，ＢＩＭ代表着一种项目交付的协同过　程，定义各个团队如何工作，多少团队需要一块工作，如何　其同去设计、建造和运营项目。　（３）对于设计方，Ｂ　Ｉ　Ｍ代表着集成化设计，鼓励创新，　优化技术方案，提供更多的反馈，提高团队水平。　２．２基于ＢｌＭ的运维系统　基于ＢＩＭ的运维系统将ＢＩＭ三维模型与传统的运维管理　相结合，可以将ＢｌＭ模型中存储的大量建筑相关数据运用于　２基于ＢＩＭ的运维管理系统　２．１建筑信息模型（ＢＩＭ）　ＢＩＭ￣ＰＢｕｉｌｄｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，中文意思为建　筑信息模型。目前关于ＢＩＭ的定义有很多种版本，相比较而　言，美国国家ＢＩＭ标准对ＢｆＭ的定义比较完整（何关培，王　运维管理系统，提高数据Ｂ＇９￥Ｕ用率。同时，基于ＢＩＭ的运维　管理系统可以克服传统的运维管理系统抽象的缺点，实现对　建筑物的三维可视化的信息模型管理，使操作者可以对运维　对象有一个直观、清晰的了解。基于ＢＩＭ的三维系统还能实　现很多传统运维系统无法实现的功能，克服了传统运维系统　的很多不足和缺点。例如在进行建筑改扩建时，对改扩建部　分的内部隐蔽的管线的走向、承重墙等信息只需在ＢｌＭ运维　轶群，应宇垦《ＢＩＭ总论》）：　“ＢＩＭ是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表　２０１４年第３期　堡　壅篓６５　＠筑智能Ｂ　Ｌ￣ｉｔｄｉ　ｒ　ｌｇ　Ｉ　ｒｌｆｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　系统中找到相应的部位，就可获得该部位相关的建筑信息，　而无需再去翻阅传统的二维图纸。　２．３基于ＢｌＭ的运维系统可能面临的问题　笔者有幸参与了某一基于ＢＩＭ的运维系统项目。在项目　进行的过程中，笔者发现，虽然基于Ｂ１Ｍ的运维系统可以克　服传统运维系统的一些缺点，甚至实现传统二维系统无法实　现的一些功能，但基于ＢｌＭ的运维系统在实际的运行过程中　仍然会存在一些问题，使系统无法最大化的实现最终目标。　通过总结归纳，笔者认为基于Ｂ１Ｍ的运维系统可能存在的问　题主要体现在以下３个方面：　（１　１运维数据的采集。运维系统所涉及的管理对象包括　建筑物本身的管理、空间管理以及各类设施设备的管理等，　所涉及对象的种类和数量都非常之多。这样在运维系统运　行的过程当中，各类运维数据的人工采集将耗费很大的工作　量。尤其对于那些流程不需要借助运维系统来实现的业务，　例如建筑结构的监测，可能需要相关工作人员在对数据进行　测量搜集之后，再次输入运维系统进行管理，虽然用运维系　统对相关数据进行统一管理，可以方便数据的查询、统计，　防止数据的丢失，但是对于实际业务操作人员来说，将该类　运维数据存入系统无疑是增加了工作量，会影响业务人员使　用系统的积极性，进而影响数据采集的准确性和及时性。　ｆ２）运维对象的空间定位。虽然基于ＢＩＭ的运维系统可　以直观清晰的通过建筑物三维模型将运维对象展现给操作　者，一定程度上改善了传统运维系统定位困难的问题，但笔　者认为仅仅依靠三维模型还不能完全解决空间定位的问题，　主要体现在对于某些数量庞大、编号不明确的运维对象的定　位。这里指的空间定位，主要为将实际建筑中的设施设备，　与模型中Ａ，ｇｔＲ关设施设备进行对应。例如在建筑幕墙相关数　据采集或者查询的时候，由于幕墙的检测单元的编号并没有　直接的反应在幕墙之上，操作者必须首先对照幕墙在系统中　的编号规则，手动的确定幕墙的编号，才能准确找出模型中　的对应单元，进而对该单元的数据进行输入以及查询。　（３）运维系统的运行速度。ＢＩＭ三维模型中包括了大量　数据以及图形数据，这就增加了对系统运算能力的要求，尤　其对于大体量的建筑物，该类问题尤其突出。由于数据处理　能力的不足，造成系统的运行缓慢，将会影响到系统最终目　标的实现。对此类问题必须给予足够的重视。　２．４技术解决方案　可以运用相关领域的信息技术，解决或改善以上提出的　基于ＢＩＭ的运维系统可能出现的问题。对于运维对象的数据　采集以及空间定位问题，可以运用物联网技术，通过建立运　维物联网技术实现运维数据的自动采集以及相关设备设施的　空间定位问题。对于基于ＢＩＭ的运维系统数据量庞大所造成　６６绿色建筑．　２０１４年第３期　的系统运行速度缓慢的问题，可以运用云技术为系统提供强　大的计算机存储能力，改善或解决该问题。　３　云技术在基于Ｂ　Ｉ　Ｍ的运维管理系统中应用的　探讨　３．１云技术　云技术是基于云计算的商业模式应用的网络技术、信息　技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称。云计　算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存　储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的　产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合　成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助ＳａａＳ（软件即　服务）、ＰａａＳ（平台Ｐ－，ＰＩ］Ｅ务）、ｌａａＳ（基础设施即服务）、ＭＳＰ　等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中　（百度百科）。　Ｃｌｏｕｄ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｌ￣９－－个核心理念就是通过不断提高　“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终　使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受　“云”的强大计算处理能力。云计算的特点可以归纳为以下　３点：　（１）数据安全可靠。云计算提供了最可靠最安全的数据　存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。　（２）客户端需求低。云计算对用户端的要求最低，使用　起来也最方便。　（３）轻松共享数据。云计算可以轻松实现不同设备间的　数据共享。　３．２云技术在基于ＢＩＭ的运维系统中的应用　２０１　１年９月，在由住房和城乡建设部建设环境工程技　术中心主办、Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｔ公司协办的《建筑信息模型ｆＢＩＭ）　系统建设与技术应用高级研讨会》上，Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｔ￣Ｊ总裁　Ｍｉｋｌｏｓ　Ｓｚｏｖｅｎｙｉ—Ｌｕｘ先生认为目前ＢｌＭ存在着三大发展　前景：ＢＩＭ与云计算的应用，网络技术与ＢＩＭ的融合，移动　技术推动ＢＩＭ的发展。他认为这３个方面都会在未来带给我　们更加协同、更加便捷ａｇＢＩＭ应用，也带给我们一个全新的　ＢＩＭ的发展未来。目前已经有国外的公司（Ｌｉｔｔｌｅ多元设计咨　询公司）对云技术在ＢＩＭ中的应用做出了实践探讨，完成了　ＢｌＭ应用体系下￣ＩｇｌＴ云框架，以解决ＢＩＭ所要求的运算能力　问题。　在基于ＢｌＭ的运维系统中，云技术同样可以用来解决与　３Ｄ模型结合所带来的对系统运算能力的高要求问题。由于　云技术对客户端的要求低以及能轻松实现不同设备间数据共　享的特点，用户只要使用普通的电脑设备，就能实现对基于　ＢＩＭ的运维系统的高效操作：同时也为将来基于ＢＩＭ的运维　系统的数据在不同设备上的共享提供了技术基础。　４　物联网技术在基于ＢＩＭ的运维系统中应用的　探讨　４．１物联网　物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称　是“Ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ”。由此，顾名思义　“物联网　就是物物相连的互联网”。这有两层意思：（１）物联网的核　心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网　络；（２）其用户端可以延伸和扩展到任何物品与物品之间，　进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别　（ＲＦＩＤ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息　传感设备，按约定的协议，把任伺物品与互联网相连接，进　行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟　踪、监控和管理的一种网络（百度百科）。　物联网的关键技术主要有以下两种：　（１）ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，射频识别　技术）。因为ＲＦＩＤ技术本身强大的理论基础，目前已经趋于　成熟；针２￣ＲＦＩＤ技术的研究多集中在相关设备的产品研发　上。如：德国ＳＩＣＫ传感器公司将射频识别技术与ＷＶＧＡ　全方位快门成像技术相结合，研发出最新的二维条码阅读　器Ｌｅｃｔｏｒ６２０，广泛应用于工业环境。国内远望谷公司的　ＸＣＹＴ一００２产品是有内置电池供电的有源双频通用标签，　增加读写距离。　ｆ２）ＷＳＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，无线传感器网　络）。ＷＳＮ是由部署在被感知对象内部或者附近的大量的廉　价微型传感器节点通过自组织方式组成的一种多跳的无线网　络。如：美国邦纳公司的Ｓｕｒｅ　Ｃｒｏｓｓ无线网络产品包含了　网络节点与发射器，可用于测试任何地点信号的无线网络平　台。国内天津视讯软件开发公司Ｉ￣ＯＷｉ，　Ｅｙｅ　Ｔｅｌｏｓ　Ｂ无线模块　的传感器板注重兼容标准协议，并配备有光、声等传感器，　形成物联网基础层面的创新。　４．２物联网技术在基于ＢｌＭ的运维系统中的应用　对于基于ＢｌＭ的运维系统所涉及到的数据采集以及空间　定位的问题，可以通过建立相应的物联网来实现数据的自动　采集，以及现实设施设备与模型自动匹配，实现空间定位功　Ｂ　Ｌ　ｌｉｌｄｉｎｇ　ｌｎｔｅｌｌｉｇｅ　ｒ　ｅ＠筑智能　能。具体的实现方法如下：　（１）数据自动采集。对于一些温度、湿度、电流量等可　以通过无线传感器捕捉的信息，可以通过设置无线传感器网　络，对相关数据进行自动的采集，甚至实现对相关运维业务　的智能监测及管理。　（２）空间定位。对于一些目前还不能单纯通过无线传感　器捕捉的信息，例如建筑结构中涂层粉化，密封材料老化等　必须通过人工检测的部分，可以运用ＲＦＩＤ￣，－Ｊ频识别技术，　或者ＧＰＳ全球定位系统技术，结合手持设备，对所操作的　部位进行定位。简化系统的操作流程，提高效率及数据的准　确性。　５结语　Ｂ　　ｌＭ目前已越来越多地为ＡＥＣ业界人士所耳闻和关　注，云以及物联网技术也是目前信息技术领域中热门话题。　对于物联网在运维系统中的应用的前景，已受到了人们的关　注，而对于云技术在ＢＩＭ中的应用的探讨，目前还处于起步　阶段。对于三者的结合应用，目前还鲜有探讨。笔者根据基　于ＢＩＭ的运维系统开发项目的工程实例，总结了基于ＢｌＭ的　运维系统可能存在的问题，并通过对相关领域的研究，提出　了将物联网以及云技术这两个时下热门的信息技术应用于基　于Ｂ『Ｍ的运维系统以解决相关问题，使运维系统可以最大化　的实现系统目标，高效、及时、准确地提供运维管理服务。　ＢＩＭ＋云＋物联网，在实现三维可视化的运维管理的同时，　保证了系统的高效运转，实现了数据的自动采集，空间自动　定位的功能。三者如果可以有效的结合，将可以打造一个高　效运转的智能化运维系统，最大化的实现系统的最终目标。　目前关于三类技术结合的探讨还非常之少，笔者希望可以通　过本文，引起相关领域专家的关注，起到抛砖引玉的作用，　共同探讨构建高效的运维管理系统。　收稿日期：２０１４一　１２　作者简介：时品，现供职于上海国际机场股份有限公司．．研究万向　为公共暴础设施运维管理、建筑全生命周期ＢｌＭ技术皿用　作者通　讯地址：上海市浦东新区启航路９００号　邮编：２０ｌ２０２．　．２０１４年绿色建筑６７　第３期