基于BIM和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧運(yùn)維

基于BIM核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，不但能為建筑物實(shí)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(shè)備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物的運(yùn)行維護(hù)提升到智慧建筑的全新高度。

傳統(tǒng)運(yùn)維的挑戰(zhàn)

快速擴(kuò)張和人才瓶頸。運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)是商業(yè)地產(chǎn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在快速擴(kuò)張中，必然遭遇人才培養(yǎng)與流失的問(wèn)題，特別是高層管理人員的選擇與提拔。商業(yè)地產(chǎn)對(duì)人員數(shù)量以及能力都有很高的要求，通過(guò)內(nèi)部鍛煉培養(yǎng)和外部招聘，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法滿(mǎn)足要求。此外，國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本的逐年增加，人力成本也是運(yùn)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(chǎn)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)水平？如何提高現(xiàn)有員工的工作效率？問(wèn)題的關(guān)鍵在于加強(qiáng)總部管控能力。商業(yè)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率依賴(lài)于先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，而不是取決于個(gè)人能力，這才是商業(yè)地產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)商業(yè)地產(chǎn)運(yùn)維的壓力。近年來(lái)，“低碳”、“環(huán)保”、“節(jié)能”、“綠色”等成為社會(huì)的關(guān)注熱點(diǎn)，而中國(guó)的建筑使用能耗占全社會(huì)總能耗約28%，其中商業(yè)地產(chǎn)的能耗更是驚人。為了企業(yè)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，如何通過(guò)技術(shù)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(jìng)爭(zhēng)力之一。

被動(dòng)式運(yùn)維管理所存在的隱患。每個(gè)商業(yè)地產(chǎn)都涉及到照明系統(tǒng)、通風(fēng)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(shè)備和管線(xiàn)。對(duì)于這些設(shè)備和管線(xiàn)是等出現(xiàn)了故障再處理，還是等到了維護(hù)時(shí)間或者使用期限后及時(shí)保養(yǎng)或者更換？任何故障都有可能影響到正常營(yíng)業(yè)，甚至是引發(fā)安全事故。這些隱患如果能及時(shí)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(yīng)變和處理。遇到重要來(lái)賓訪問(wèn)、臨時(shí)活動(dòng)和表演、人員沖突甚至火災(zāi)等等情況，如何做好人員疏導(dǎo)、安保人員的調(diào)配、車(chē)輛進(jìn)出的引導(dǎo)、關(guān)閉就近的設(shè)備、啟動(dòng)相關(guān)區(qū)域的消防系統(tǒng)等？突發(fā)事件處置不當(dāng)，造成的不但是經(jīng)濟(jì)方面的損失，更嚴(yán)重的是對(duì)品牌的影響。

總部管控壓力。隨著商業(yè)地產(chǎn)項(xiàng)目在全國(guó)各地迅速擴(kuò)張，總部對(duì)各地的管理難度日益增加。如何快速準(zhǔn)確掌握各地地產(chǎn)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)情況？如何針對(duì)各地不同情況給予支持和指導(dǎo)？總部應(yīng)利用人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)搭建一個(gè)大的管理和支撐平臺(tái)，通過(guò)及時(shí)了解各地的情況，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且給予指示。

BIM與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合對(duì)運(yùn)維的價(jià)值

設(shè)備遠(yuǎn)程控制。把原來(lái)商業(yè)地產(chǎn)中獨(dú)立運(yùn)行并操作的各設(shè)備，通過(guò)RFID等技術(shù)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：通過(guò)RFID獲取電梯運(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)。

照明、消防等各系統(tǒng)和設(shè)備空間定位。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。例如：通過(guò)RFID獲取大樓的安保人員位置；消防報(bào)警時(shí)，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(shè)備。

內(nèi)部空間設(shè)施可視化。現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)端以來(lái)，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(zhuān)業(yè)人員自己去查找信息、理解信息，然后據(jù)此決策對(duì)建筑物進(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。例如：二次裝修的時(shí)候，哪里有管線(xiàn)，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?qū)儆谀男┳鈶?hù)，以及這些租戶(hù)的詳細(xì)信息。

運(yùn)營(yíng)維護(hù)數(shù)據(jù)累積與分析。商業(yè)地產(chǎn)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。可以通過(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：通過(guò)RFID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；通過(guò)累積數(shù)據(jù)分析不同時(shí)間段空余車(chē)位情況，進(jìn)行車(chē)庫(kù)管理。

BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于運(yùn)維來(lái)說(shuō)是缺一不可，如果沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，那運(yùn)維還是停留在目前靠人為簡(jiǎn)單操控的階段，沒(méi)有辦法形成一個(gè)統(tǒng)一高效的管理平臺(tái)。如果沒(méi)有BIM技術(shù)，運(yùn)維沒(méi)有辦法跟建筑物相關(guān)聯(lián)；沒(méi)有辦法在三維空間中定位；沒(méi)有辦法對(duì)周邊環(huán)境和狀況進(jìn)行系統(tǒng)的考慮。

基于BIM核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，不但能為建筑物實(shí)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(shè)備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物的運(yùn)行維護(hù)提升到智慧建筑的全新高度。

BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是相輔相成，兩者的結(jié)合將為商業(yè)地產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來(lái)一次全面的信息革命！

系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)智慧運(yùn)維系統(tǒng)的底層平臺(tái)由魯班軟件的BIM系統(tǒng)和中國(guó)航天的“飛鄰”系統(tǒng)搭建而成，具體系統(tǒng)架構(gòu)如下圖：

圖 智慧運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)

智慧運(yùn)維的具體應(yīng)用

商業(yè)地產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)可分為多項(xiàng)系統(tǒng)工作，例如：設(shè)備運(yùn)行管理、能源管理、安保系統(tǒng)、租戶(hù)管理等。

 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控

設(shè)備信息。該管理系統(tǒng)集成了對(duì)設(shè)備的搜索、查閱、定位功能。通過(guò)點(diǎn)擊BIM模型中的設(shè)備，可以查閱所有設(shè)備信息，如供應(yīng)商、使用期限、聯(lián)系電話(huà)、維護(hù)情況、所在位置等；該管理系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備生命周期進(jìn)行管理，比如對(duì)壽命即將到期的設(shè)備及時(shí)預(yù)警和更換配件，防止事故發(fā)生；通過(guò)在管理界面中搜索設(shè)備名稱(chēng)，或者描述字段，可以查詢(xún)所有相應(yīng)設(shè)備在虛擬建筑中的準(zhǔn)確定位；管理人員或者領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)利用四維BIM模型，進(jìn)行建筑設(shè)備實(shí)時(shí)瀏覽。

設(shè)備運(yùn)行和控制。所有設(shè)備是否正常運(yùn)行在BIM模型上直觀顯示，例如綠色表示正常運(yùn)行，紅色表示出現(xiàn)故障；對(duì)于每個(gè)設(shè)備，可以查詢(xún)其歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；另外可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，例如某一區(qū)域照明系統(tǒng)的打開(kāi)、關(guān)閉等。

 隱蔽工程管理

2010年7月28日

而智慧運(yùn)維通過(guò)系統(tǒng)可以管理復(fù)雜的地下管網(wǎng)，如污水管、排水管、網(wǎng)線(xiàn)、電線(xiàn)以及相關(guān)管井，并且可以在圖上直接量取相互位置關(guān)系。廣場(chǎng)改建二次裝修的時(shí)候可以避開(kāi)現(xiàn)有管網(wǎng)位置，便于管網(wǎng)維修、更換設(shè)備和定位。同樣的情況也適用于室內(nèi)的隱蔽工程的管理。這些信息全部通過(guò)電子化保存下來(lái)，內(nèi)部相關(guān)人員可以進(jìn)行共享，有變化可以隨時(shí)調(diào)整，保證信息的完整性和準(zhǔn)確性。

 能源運(yùn)行管理

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使得日常能源管理監(jiān)控變得更加方便。通過(guò)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(shí)收集所有能源信息，并且通過(guò)開(kāi)發(fā)的能源管理功能模塊，對(duì)能源消耗情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析，比如各區(qū)域，各個(gè)租戶(hù)的每日用電量，每周用電量等；并對(duì)異常能源使用情況進(jìn)行警告或者標(biāo)識(shí)。

租戶(hù)管理

通過(guò)查詢(xún)定位可以輕易查詢(xún)到商戶(hù)空間，并且查詢(xún)到租戶(hù)或商戶(hù)信息，如客戶(hù)名稱(chēng)、建筑面積、租約區(qū)間、租金、物業(yè)費(fèi)用；系統(tǒng)可以提供收租提醒等客戶(hù)定制化功能。同時(shí)還可以根據(jù)租戶(hù)信息的變更，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和更新，形成一個(gè)快速共享的平臺(tái)。

 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(dāng)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?yàn)閿z像視頻管理是運(yùn)維控制中心的一部分，也是基于BIM的可視化管理。通過(guò)配備監(jiān)控大屏幕可以對(duì)整個(gè)廣場(chǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作；當(dāng)我們用鼠標(biāo)選擇建筑某一層，該層的所有視頻圖像立刻顯示出來(lái)；一旦產(chǎn)生突發(fā)事件，基于BIM的視頻安保監(jiān)控就能結(jié)合與協(xié)作BIM模型的其他子系統(tǒng)進(jìn)行突發(fā)事件管理。

安保人員位置管理。對(duì)于保安人員，我們可以通過(guò)將無(wú)線(xiàn)射頻芯片植入工卡，利用無(wú)線(xiàn)終端來(lái)定位保安的具體方位。這個(gè)對(duì)于商業(yè)地產(chǎn)，尤其是大型商業(yè)地產(chǎn)中人流量大、場(chǎng)地面積大、突發(fā)情況多，這類(lèi)安全保護(hù)非常有價(jià)值。一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，管理人員就可以利用這個(gè)系統(tǒng)來(lái)指揮安保工作。

 車(chē)庫(kù)管理

目前的車(chē)庫(kù)管理系統(tǒng)基本都是以計(jì)數(shù)系統(tǒng)為主，只知道有多少空車(chē)位，不知道到底哪些車(chē)位剩余。很多找車(chē)位的車(chē)子兜幾個(gè)圈子找不到車(chē)位，容易造成車(chē)道堵塞和資源浪費(fèi)（時(shí)間、能源）。應(yīng)用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)將定位標(biāo)識(shí)標(biāo)記在車(chē)位卡上，車(chē)子停好之后自動(dòng)知道某車(chē)位是否已經(jīng)被占用。通過(guò)該系統(tǒng)就可以在車(chē)庫(kù)入口處通過(guò)屏幕顯示出所有已經(jīng)占用的車(chē)位和空著的車(chē)位，一目了然；通過(guò)車(chē)位卡還可以在車(chē)庫(kù)監(jiān)控大屏幕上查詢(xún)所在車(chē)的位置，這對(duì)于容易迷失方位的客人來(lái)說(shuō)，是個(gè)非常貼心的導(dǎo)航功能。

應(yīng)急管理

基于BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是在于管理沒(méi)有任何盲區(qū)。作為人流聚集區(qū)域，突發(fā)事件的響應(yīng)能力非常重要。傳統(tǒng)的突發(fā)事件處理僅僅關(guān)注響應(yīng)和救援，而智慧運(yùn)維對(duì)突發(fā)事件管理包括：預(yù)防、警報(bào)和處理。以消防事件為例，該管理系統(tǒng)可以通過(guò)噴淋感應(yīng)器感應(yīng)信息；如果發(fā)生著火事故，在商業(yè)廣場(chǎng)的信息模型界面中，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行火警警報(bào)；著火的三維位置和房間立即進(jìn)行定位顯示；控制中心可以及時(shí)查詢(xún)相應(yīng)的周?chē)�情況和設(shè)備情況，為及時(shí)疏散和處理提供信息。

類(lèi)似的還有水管氣管爆裂等突發(fā)事件：通過(guò)BIM系統(tǒng)我們可以迅速定位控制閥門(mén)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(shí)處理，將釀成災(zāi)難性事故。

智慧運(yùn)維展望

鑒于BIM技術(shù)的重要性，我國(guó)從“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃中已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)BIM技術(shù)相關(guān)研究的支持。經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)和施工階段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，而在設(shè)施維護(hù)中的應(yīng)用案例并不是很多，尚未得到有效挖掘。但相關(guān)專(zhuān)家一致認(rèn)為，在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，BIM技術(shù)需求非常大，尤其是對(duì)于商業(yè)地產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)，其創(chuàng)造的價(jià)值不言而喻。隨著這幾年物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用也迎來(lái)一個(gè)重要契機(jī)。

 “物聯(lián)網(wǎng)”被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。目前，美國(guó)、歐盟、中國(guó)等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)，在新一代信息技術(shù)方面開(kāi)展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。