基于BIM和物聯(lián)網技術的智慧運維

基于BIM核心的物聯(lián)網技術應用，不但能為建筑物實現(xiàn)三維可視化的信息模型管理，而且為建筑物的所有組件和設備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物的運行維護提升到智慧建筑的全新高度。

傳統(tǒng)運維的挑戰(zhàn)

快速擴張和人才瓶頸。運營團隊是商業(yè)地產的核心競爭力。在快速擴張中，必然遭遇人才培養(yǎng)與流失的問題，特別是高層管理人員的選擇與提拔。商業(yè)地產對人員數(shù)量以及能力都有很高的要求，通過內部鍛煉培養(yǎng)和外部招聘，短時間內無法滿足要求。此外，國內勞動力成本的逐年增加，人力成本也是運維階段需要考慮的重要因素。如何在不增加人員的情況下，提高商業(yè)地產的運營維護水平？如何提高現(xiàn)有員工的工作效率？問題的關鍵在于加強總部管控能力。商業(yè)地產運營效率依賴于先進的信息化管理系統(tǒng)，而不是取決于個人能力，這才是商業(yè)地產企業(yè)的核心競爭力。

低碳經濟對商業(yè)地產運維的壓力。近年來，“低碳”、“環(huán)�！薄ⅰ�節(jié)能”、“綠色”等成為社會的關注熱點，而中國的建筑使用能耗占全社會總能耗約28%，其中商業(yè)地產的能耗更是驚人。為了企業(yè)與社會可持續(xù)發(fā)展，如何通過技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等手段減少能耗，將成為企業(yè)今后重要的競爭力之一。

被動式運維管理所存在的隱患。每個商業(yè)地產都涉及到照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等等，這其中包含了大量的設備和管線。對于這些設備和管線是等出現(xiàn)了故障再處理，還是等到了維護時間或者使用期限后及時保養(yǎng)或者更換？任何故障都有可能影響到正常營業(yè)，甚至是引發(fā)安全事故。這些隱患如果能及時發(fā)現(xiàn)和避免，可以減少大量的損失。

突發(fā)事件的快速應變和處理。遇到重要來賓訪問、臨時活動和表演、人員沖突甚至火災等等情況，如何做好人員疏導、安保人員的調配、車輛進出的引導、關閉就近的設備、啟動相關區(qū)域的消防系統(tǒng)等？突發(fā)事件處置不當，造成的不但是經濟方面的損失，更嚴重的是對品牌的影響。

總部管控壓力。隨著商業(yè)地產項目在全國各地迅速擴張，總部對各地的管理難度日益增加。如何快速準確掌握各地地產項目的運營情況？如何針對各地不同情況給予支持和指導？總部應利用人才和技術優(yōu)勢搭建一個大的管理和支撐平臺，通過及時了解各地的情況，快速發(fā)現(xiàn)問題并且給予指示。

BIM與物聯(lián)網結合對運維的價值

設備遠程控制。把原來商業(yè)地產中獨立運行并操作的各設備，通過RFID等技術匯總到統(tǒng)一的平臺上進行管理和控制。一方面了解設備的運行狀況，另一方面進行遠程控制。例如：通過RFID獲取電梯運行狀態(tài)，是否正常運行，通過控制遠程打開或關閉照明系統(tǒng)。

照明、消防等各系統(tǒng)和設備空間定位。給予各系統(tǒng)各設備空間位置信息，把原來編號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。例如：通過RFID獲取大樓的安保人員位置；消防報警時，在BIM模型上快速定位所在位置，并查看周邊的疏散通道和重要設備。

內部空間設施可視化。現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)端以來，信息都存在于二維圖紙和各種機電設備的操作手冊上，需要使用的時候由專業(yè)人員自己去查找信息、理解信息，然后據此決策對建筑物進行一個恰當?shù)膭幼鳌＠��?/span>BIM將建立一個可視三維模型，所有數(shù)據和信息可以從模型里面調用。例如：二次裝修的時候，哪里有管線，哪里是承重墻不能拆除，這些在BIM模型中一目了然，在BIM模型中就可以看到不同區(qū)域屬于哪些租戶，以及這些租戶的詳細信息。

運營維護數(shù)據累積與分析。商業(yè)地產運營維護數(shù)據的積累，對于管理來說具有很大的價值�？梢酝ㄟ^數(shù)據來分析目前存在的問題和隱患，也可以通過數(shù)據來優(yōu)化和完善現(xiàn)行管理。例如：通過RFID獲取電表讀數(shù)狀態(tài)，并且累積形成一定時期能源消耗情況；通過累積數(shù)據分析不同時間段空余車位情況，進行車庫管理。

BIM技術與物聯(lián)網技術對于運維來說是缺一不可，如果沒有物聯(lián)網技術，那運維還是停留在目前靠人為簡單操控的階段，沒有辦法形成一個統(tǒng)一高效的管理平臺。如果沒有BIM技術，運維沒有辦法跟建筑物相關聯(lián)；沒有辦法在三維空間中定位；沒有辦法對周邊環(huán)境和狀況進行系統(tǒng)的考慮。

基于BIM核心的物聯(lián)網技術應用，不但能為建筑物實現(xiàn)三維可視化的信息模型管理，而且為建筑物的所有組件和設備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物的運行維護提升到智慧建筑的全新高度。

BIM技術與物聯(lián)網技術是相輔相成，兩者的結合將為商業(yè)地產的運營維護帶來一次全面的信息革命！

系統(tǒng)架構

整個智慧運維系統(tǒng)的底層平臺由魯班軟件的BIM系統(tǒng)和中國航天的“飛鄰”系統(tǒng)搭建而成，具體系統(tǒng)架構如下圖：

圖 智慧運維系統(tǒng)架構

智慧運維的具體應用

商業(yè)地產的運營維護可分為多項系統(tǒng)工作，例如：設備運行管理、能源管理、安保系統(tǒng)、租戶管理等。

 設備運行監(jiān)控

設備信息。該管理系統(tǒng)集成了對設備的搜索、查閱、定位功能。通過點擊BIM模型中的設備，可以查閱所有設備信息，如供應商、使用期限、聯(lián)系電話、維護情況、所在位置等；該管理系統(tǒng)可以對設備生命周期進行管理，比如對壽命即將到期的設備及時預警和更換配件，防止事故發(fā)生；通過在管理界面中搜索設備名稱，或者描述字段，可以查詢所有相應設備在虛擬建筑中的準確定位；管理人員或者領導可以隨時利用四維BIM模型，進行建筑設備實時瀏覽。

設備運行和控制。所有設備是否正常運行在BIM模型上直觀顯示，例如綠色表示正常運行，紅色表示出現(xiàn)故障；對于每個設備，可以查詢其歷史運行數(shù)據；另外可以對設備進行控制，例如某一區(qū)域照明系統(tǒng)的打開、關閉等。

 隱蔽工程管理

2010年7月28日

而智慧運維通過系統(tǒng)可以管理復雜的地下管網，如污水管、排水管、網線、電線以及相關管井，并且可以在圖上直接量取相互位置關系。廣場改建二次裝修的時候可以避開現(xiàn)有管網位置，便于管網維修、更換設備和定位。同樣的情況也適用于室內的隱蔽工程的管理。這些信息全部通過電子化保存下來，內部相關人員可以進行共享，有變化可以隨時調整，保證信息的完整性和準確性。

 能源運行管理

通過物聯(lián)網技術的應用，使得日常能源管理監(jiān)控變得更加方便。通過安裝具有傳感功能的電表、水表、煤氣表后，在管理系統(tǒng)中可以及時收集所有能源信息，并且通過開發(fā)的能源管理功能模塊，對能源消耗情況進行自動統(tǒng)計分析，比如各區(qū)域，各個租戶的每日用電量，每周用電量等；并對異常能源使用情況進行警告或者標識。

租戶管理

通過查詢定位可以輕易查詢到商戶空間，并且查詢到租戶或商戶信息，如客戶名稱、建筑面積、租約區(qū)間、租金、物業(yè)費用；系統(tǒng)可以提供收租提醒等客戶定制化功能。同時還可以根據租戶信息的變更，對數(shù)據進行實時調整和更新，形成一個快速共享的平臺。

 安保管理

視頻監(jiān)控。目前的監(jiān)控管理基本是顯示攝像視頻為主，傳統(tǒng)的安保系統(tǒng)相當于有很多雙眼睛，但是基于BIM的視頻安保系統(tǒng)不但擁有了“眼睛”，而且也擁有了“腦子”。因為攝像視頻管理是運維控制中心的一部分，也是基于BIM的可視化管理。通過配備監(jiān)控大屏幕可以對整個廣場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行操作；當我們用鼠標選擇建筑某一層，該層的所有視頻圖像立刻顯示出來；一旦產生突發(fā)事件，基于BIM的視頻安保監(jiān)控就能結合與協(xié)作BIM模型的其他子系統(tǒng)進行突發(fā)事件管理。

安保人員位置管理。對于保安人員，我們可以通過將無線射頻芯片植入工卡，利用無線終端來定位保安的具體方位。這個對于商業(yè)地產，尤其是大型商業(yè)地產中人流量大、場地面積大、突發(fā)情況多，這類安全保護非常有價值。一旦發(fā)現(xiàn)險情，管理人員就可以利用這個系統(tǒng)來指揮安保工作。

 車庫管理

目前的車庫管理系統(tǒng)基本都是以計數(shù)系統(tǒng)為主，只知道有多少空車位，不知道到底哪些車位剩余。很多找車位的車子兜幾個圈子找不到車位，容易造成車道堵塞和資源浪費（時間、能源）。應用無線射頻技術將定位標識標記在車位卡上，車子停好之后自動知道某車位是否已經被占用。通過該系統(tǒng)就可以在車庫入口處通過屏幕顯示出所有已經占用的車位和空著的車位，一目了然；通過車位卡還可以在車庫監(jiān)控大屏幕上查詢所在車的位置，這對于容易迷失方位的客人來說，是個非常貼心的導航功能。

應急管理

基于BIM技術的優(yōu)勢是在于管理沒有任何盲區(qū)。作為人流聚集區(qū)域，突發(fā)事件的響應能力非常重要。傳統(tǒng)的突發(fā)事件處理僅僅關注響應和救援，而智慧運維對突發(fā)事件管理包括：預防、警報和處理。以消防事件為例，該管理系統(tǒng)可以通過噴淋感應器感應信息；如果發(fā)生著火事故，在商業(yè)廣場的信息模型界面中，就會自動進行火警警報；著火的三維位置和房間立即進行定位顯示；控制中心可以及時查詢相應的周圍情況和設備情況，為及時疏散和處理提供信息。

類似的還有水管氣管爆裂等突發(fā)事件：通過BIM系統(tǒng)我們可以迅速定位控制閥門的位置。避免了在一屋子圖紙中尋找資料，甚至還找不到資料。如果不及時處理，將釀成災難性事故。

智慧運維展望

鑒于BIM技術的重要性，我國從“十五”科技攻關計劃中已經開始了對BIM技術相關研究的支持。經過這么多年的發(fā)展，在設計和施工階段已經被廣泛應用，而在設施維護中的應用案例并不是很多，尚未得到有效挖掘。但相關專家一致認為，在運營維護階段，BIM技術需求非常大，尤其是對于商業(yè)地產的運營維護，其創(chuàng)造的價值不言而喻。隨著這幾年物聯(lián)網的高速發(fā)展，BIM技術在運維階段的應用也迎來一個重要契機。

 “物聯(lián)網”被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后，世界信息產業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內專家認為，物聯(lián)網一方面可以提高經濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。目前，美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網。我國也正在高度關注、重視物聯(lián)網的研究，工業(yè)和信息化部會同有關部門，在新一代信息技術方面開展研究，以形成支持新一代信息技術發(fā)展的政策措施。