人工智能下的智慧运维实践一BIM 技术运维

人工智能下的智慧运维实践一BIM 技术运维,第1张

BIM(BuildingInformation Modeling), 也称建筑信息模型,是一种通过计算机语言用信息与图像来描述建筑物的技术
BIM 以实现建筑工程信息可视化与信息量化为分析目标,是能够提高工程建设质量与工程建设效率的信息技术。
由于现代建筑造型逐渐复杂化,通过传统人为想象很难完成整个建筑施工图设计。而BIM 可视化能将复杂建筑以三维模型姿态呈现,可全方位展示、查看建筑的设计细节,且更加直观地展现各建筑设备的运行状态。BIM技术也被应用于自动化运维中。
一、运维可视化
以BIM可视化技术为基础,结合物联网、大数据与敏捷的交互技术实现“可视化、集成化、智能化”的大型综合运营与管理模式,从“全局视野”和“精准洞察”的角度来管理大型建筑空间、EPM、综合安全等。

BIM在运维的应用,通常可以理解为运用BIM技术与运营维护管理系统相结合,对建筑的空间、设备资产等进行科学管理,对可能发生的灾害进行预防,降低运营维护成本。具体实施中常将物联网、云计算技术等将BIM模型、运维系统与移动终端等结合起来应用,最终实现如设备运行管理、能源管理、安保系统、租户管理等。
1空间管理
空间管理主要应用在照明、消防等各系统和设备空间定位。获取各系统和设备空间位置信息,把原来编号或文字表示变成三维图形位置,直观形象且方便查找。如通过RFID获取大楼安保人员位置;消防报警时,在BIM模型上快速定位所在位置,并查看周边疏散通道和重要设备等。此外,应用于内部空间设施可视化。传统建筑业信息都存在于二维图纸和各种机电设备 *** 作手册上,需要使用时由专业人员去查找、理解信息,然后据此决策对建筑物进行一个恰当动作。利用BIM技术将建立一个可视化三维模型,所有数据和信息可以从模型中获取和调用。如装修时可快速获取不能拆除的管线、承重墙等建筑构件的相关属性。
BIM在运维的应用,通常可以理解为运用BIM技术与运营维护管理系统相结合,对建筑的空间、设备资产等进行科学管理,对可能发生的灾害进行预防,降低运营维护成本。具体实施中常将物联网、云计算技术等将BIM模型、运维系统与移动终端等结合起来应用,最终实现如设备运行管理、能源管理、安保系统、租户管理等。接下来BIM哥带大家一起来看看BIM在运维阶段具体都能做些什么
1空间管理
空间管理主要应用在照明、消防等各系统和设备空间定位。获取各系统和设备空间位置信息,把原来编号或文字表示变成三维图形位置,直观形象且方便查找。如通过RFID获取大楼安保人员位置;消防报警时,在BIM模型上快速定位所在位置,并查看周边疏散通道和重要设备等。此外,应用于内部空间设施可视化。传统建筑业信息都存在于二维图纸和各种机电设备 *** 作手册上,需要使用时由专业人员去查找、理解信息,然后据此决策对建筑物进行一个恰当动作。利用BIM技术将建立一个可视化三维模型,所有数据和信息可以从模型中获取和调用。如装修时可快速获取不能拆除的管线、承重墙等建筑构件的相关属性。
2设施管理
设施管理主要包括设施装修、空间规划和维护 *** 作。BIM技术能够提供关于建筑项目协调一致、可计算的信息,因此信息非常值得共享和重复使用,且业主和运营商便可降低由于缺乏互 *** 作性而导致的成本损失。此外还可对重要设备进行远程控制。把原来商业地产中独立运行的各设备通过RFID等技术汇总到统一平台进行管理和控制。通过远程控制,可充分了解设备的运行状况,为业主更好地进行运维管理提供良好条件。设施管理在地铁运营维护中起到了重要作用,在一些现代化程度较高、需要大量高新技术的建筑,如大型医院、机场、厂房等,也会得到广泛应用。
3隐蔽工程管理
建筑设计时可能会对一些隐蔽管线信息不能充分重视,特别是随着建筑物使用年限的增加,这些数据的丢失可能会为日后的安全工作埋下很大的安全隐患。基于BIM技术的运维可以管理复杂的地下管网,如污水管、排水管、网线、电线及相关管井,并可在图上直接获得相对位置关系。当改建或二次装修时可避开现有管网位置,便于管网维修、更换设备和定位。内部相关人员可共享这些电子信息,有变化可随时调整,保证信息的完整性和准确性。
4应急管理
基于BIM技术的管理杜绝盲区的出现。公共、大型和高层建筑等作为人流聚集区域,突发事件的响应能力非常重要。传统突发事件处理仅仅关注响应和救援,而通过BIM技术的运维管理对突发事件管理包括预防、警报和处理。如遇消防事件,该管理系统可通过喷淋感应器感应着火信息,在BIM信息模型界面中就会自动触发火警警报,着火区域的三维位置立即进行定位显示,控制中心可及时查询相应周围环境和设备情况,为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息。
5节能减排管理
通过BIM结合物联网技术,使得日常能源管理监控变得更加方便。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表,可实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等基本功能,并具有较强的扩展性。系统还可以实现室内温湿度的远程监测,分析房间内的实时温湿度变化,配合节能运行管理。在管理系统中可及时收集所有能源信息,并通过开发的能源管理功能模块对能源消耗情况进行自动统计分析,并对异常能源使用情况进行警告或标识。
6BIM运维的实现方式
方式一:分步走。第一步先建立BIM模型或数据库,第二步做BIM运维。可能第一步与第二步并不衔接,先得到一个具有相关数据接口和达到相关深度的BIM模型,积累基础数据,等到成熟的时候再实施第二步。
方式二:一步到位。这一类项目必须要有明确的运维目标和可实现途径。这一思路的局限性在于其适用范围,并不是所有项目都需要做BIM运维。
鉴于BIM技术的重要性,我国从“十五”科技攻关计划中已经开始了对BIM技术相关研究的支持。经过多年发展,在设计和施工阶段已经被广泛应用,而在设施维护中的应用案例并不多,尚未被广泛应用。但相关专家一致认为,在运维阶段,BIM技术需求非常大,尤其是对于商业地产的运维将创造巨大的价值。
随着物联网技术的高速发展,BIM技术在运维管理阶段的应用也迎来一个新的发展阶段。我们相信将物联网技术和BIM技术相融合,并引入到建筑全生命周期的运维管理阶段,将带来巨大的经济效益。真正实现BIM运维,脚下的路还很长。

     BIM运用大数据+云计算+物联网等一系列现代化技术使得它可以应用在各种各样的建筑场景中,其中桥梁建筑也是在它的能力范围内的。

     BIM智慧桥梁中的应用

     伴随高速铁路的快速发展,我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥、铜陵长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁。它们不仅体积大、荷载重、运营速度快,而且结构新颖,设计美观,表明我国建桥水平已跃升于世界先进行列。

     目前,桥梁工程管理模式依旧是“设计-施工-管养”,面对不同管理者,相关信息在传递过程中可能出现失真甚至丢失的现象。

     1、以二维图纸作为信息载体,不易携带、传递和保存,且非专业人士较难理解。

     2、关键工序采用传统施工机具,效率偏低且人为因素影响大,施工信息沟通协调不足、追踪性差。

     3、桥梁管养依靠定期检定和人工巡检,未将设计、施工及各种监(检)测数据进行联动分析。

     建设智慧桥梁需要从项目全生命周期角度出发,以BIM技术为核心,以移动互联网等先进信息技术为手段,通过打破信息断层,有效控制工程信息的采集、加工、存储和交流,构建信息的创造、传递、评估和利用的良性循环机制。实现智慧设计、智慧建造和智慧管养,支持决策者对项目进行合理的协调、规划和控制,进而不断提升桥梁技术创新、信息化和智能化水平。

     通过控制多类型参数,调整模型中数据关系,实现模型的几何和类型参数变化,从而适应复杂多变的结构设计,提高建模效率。

基于参数化建模,搭建桥梁构件库和模型库,累积标准构件的几何尺寸、属性信息,提高设计效率及质量。

     1、智慧建造+数字化施工

     借助物联网技术,及时采集建造过程中的关键数据和信息,并通过互联网实时上传到管理平台,实现关键参数量值、关键工序质量的有效把控。利用BIM模型所包含构件的几何尺寸信息,与大型机械设备进行无缝对接,直接生成下料、加工等信息,省略二次翻图转换工序,提高自动化水平。

     2、虚拟施工

     构建施工设备、施工工艺等相关族库,在工程正式施工前,利用BIM技术进行施工4D虚拟建造,通过可视化的预演练和施工过程模拟,检查设备空间位置和工艺实施的可行性,进而优化施工组织方案,减少返工,切实提高工效。

     3、施工信息管理

     集成建设、施工、监理、监控等各参与方的具体要求,依据规范标准,实现进度、安全、成本等施工信息的采集、存储、分析和反馈,对物料、设备等资源进行动态管控,获取有效施工信息。施工信息管理不仅可以实现施工质量的追踪,更为竣工验收资料的交付提供基础。同时融入施工计算分析模块,可为施工人员提供技术支持,极大方便了现场应用。

     4、基于“状态修”的管养

     基于互联网、物联网和云计算技术,搭建基于车-线-桥的数字化管养系统,集成智能巡检、病害库和知识库管理等模块。综合设计、施工、联调联试等信息,利用大数据技术对多源数据进行分析和深度挖掘。结合相关规范、标准,梳理并构建桥梁结构性能评价的基本指标体系,最终实现基于“状态修”的智慧管养体系,为今后类似工程的设计、施工和运营提供技术依据。

     5、BIM模型与FEM分析软件的衔接

     结合第三方网格划分软件或利用Python,c/c++等编程语言进行二次开发,开发与主导有限元分析软件的无缝接口,实现数据模型无损传递,避免重复工作,提高分析效率。

     伴随BIM、移动互联网、物联网、云计算及大数据等技术的广泛应用,传统土木行业正经历向智慧产业发展的信息革命。未来桥梁正在向更智能、更安全、更经济、更耐久、更环保、更美观的方向发展

     BIM桥梁中的应用

     1、BIM建模

     根据二维的设计图纸,依照国家和地方相关设计标准,利用BIM技术创建桥梁三维模型,建立的三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,同时该模型反映了设计师的设计思想和工作成果。反映出设计院交付的成果的质量和深度,对其成果质量和水平能够起到客观反映。

     根据模型,形成对二维图纸中的设计错误,信息不完整、设计描述错误等明显错误的报告,对二维图纸的质量进行客观评价,同时通过桥梁的BIM模型进行桥梁深化设计。

     2、BIM设计方案对比

     由于桥梁工程地质、环境、人文比较复杂,选择一个好的设计方案显得非常重要。传统二维设计方法和多人协同工作专业分工的模式,从表面形式来看,设计师通过二维的图纸来表达三维的结构形式,而缺少结构的三维模型,除了容易出现结构的表达的不够清楚外,还常常出现绘图的错误,这些限制导致了施工图纸设计深度不够。而BIM技术提供了非常好的解决方案,三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,基于其特性,将BIM技术应用于工程的实际施工。同时BIM可使结构与地质、环境、相结合,很好的为设计人员提供设计选择方案。

     3、协助设计

原文取自凯聚教育《BIM在智慧桥梁和普通桥梁中的几十项应用》

建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分,也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求,对建筑业绿色发展、提高人民生活品质具有重要意义。


2020年7月3日,住房和城乡建设部在加快建筑工业化升级方面,要求加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展,在建造全过程加大建筑信息模型 (BIM)、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用。



近年来,BIM模型在建造行业的应用逐渐广泛,但在实际应用中仍存在协作可信度低、信息传递效率低、数据存储安全性低、工程量数据无法互通等问题。


而区块链技术,具有分布式存储、防篡改、去中心化等特性,能够实现各单位之间的紧密协作,解决跨组织协作的难题。


在工程建造行业中,区块链技术和BIM技术的有效结合能够使全过程管理和结算更加直观且高效。



透明建造为项目管理方/监管方提供基于区块链技术的“工作存证+实景监管+BIM” 透明可信工程指挥系统,提升管理效益,满足监管要求。



透明建造基于区块链技术去中心化、分布式账本的特点,将各参建单位纳入系统,打破信息孤岛,建立可信协作。



透明建造将建设过程信息与BIM模型实时关联。BIM工程师能够在透明建造中不断持续完善模型,进行协同工作,向项目各方实时透明共享工程建设信息。



透明建造通过全透明的流程协同与高效的BIM协同,形成良性闭环。“区块链+BIM”,让建设过程高度可视,为项目管理提供监管服务,为工程建造提升效率。



项目建设过程中,BIM模型可被视为项目参建各方之间的合同要件,即实际建筑的建造需要与BIM设计模型相符。


施工过程偏离BIM模型:

建设方或监理单位可以要求施工方停止施工并按照BIM模型的原始设计整改和修复。

BIM模型有冲突或错误:

施工方可提出变更,通过再次完善BIM模型的方式予以确认。


各参建单位可通过移动端实时记录施工现场的进度、质量安全问题、工序检验及各项检查等内容,并关联到与BIM模型对应的模块中。



透明建造“区块链+BIM”,让进度更新透明化,让建筑成长可视化,使各参建方清晰了解项目进度,提高管理质量。



项目建设过程中,各参建方会产生多种独立数据与协作数据。透明建造将这些数据从“进度、质量、安全、成本、环保、低碳”等多维度进行集成和分析,为项目管理/监管方提供信息模型+实景过程跟踪的工程指挥系统,方便对项目进行指挥调度。


项目指挥大屏


此外,透明建造把建设过程中的可信数据进行采集及统计分析,形成数字价值和数据资产,助力各参建企业享受普惠金融服务。



建设方/监管方通过BIM模型可对具体问题进行追溯,将实际建设情况与BIM模型比对,快速核验。


系统会对冲突问题进行提示预警,加快问题的整改效率,提高整体工程建设效率。



透明建造集成现场监控、VR、无人机航拍等先进技术,提升各方的协同效率,对现场质量、安全进行可视化管理。




各参建单位的负责人通过透明建造系统的轻量化BIM功能,进行深化的流程协同,让每笔数据来往都经过上链确认。


透明建造为负责人提供可视化的BIM模型,可在系统中查看阶段性工程量算量、材料下料追踪等数据,设置工程建设过程中的关键里程碑,协助业主方高效管理工程节点预算。



通过将阶段性里程碑与BIM模型相关联,形成一系列“智能合约”。系统中发布的场景存证、安全质量记录、工程文件资料、形象进度等过程数据,都可成为工程量透明结算的依据。




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