基于BIM和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧運維

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(chǎn)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(chǎn)對人員數(shù)量以及能力都有很高的要求，通過內(nèi)部鍛煉培養(yǎng)和外部招聘，短時間內(nèi)無法滿足要求。此外，國內(nèi)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(chǎn)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(guān)鍵在于加強總部管控能力。商業(yè)地產(chǎn)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(chǎn)企業(yè)的核心競爭力。

低碳經(jīng)濟對商業(yè)地產(chǎn)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(guān)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(chǎn)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(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等手段減少能耗，將成為企業(yè)今后重要的競爭力之一。

被動式運維管理所存在的隱患。每個商業(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。對于這些設(shè)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(yīng)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(zāi)等等情況，如何做好人員疏導(dǎo)、安保人員的調(diào)配、車輛進出的引導(dǎo)、關(guān)閉就近的設(shè)備、啟動相關(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(chǎn)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(chǎn)項目的運營情況？如何針對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(wǎng)結(jié)合對運維的價值

設(shè)備遠程控制。把原來商業(yè)地產(chǎn)中獨立運行并操作的各設(shè)備，通過RFID等技術(shù)匯總到統(tǒng)一的平臺上進行管理和控制。一方面了解設(shè)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(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(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，信息都存在于二維圖紙和各種機電設(shè)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(jù)此決策對建筑物進行一個恰當(dāng)?shù)膭幼�。利�?/span>BIM將建立一個可視三維模型，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?qū)儆谀男┳鈶�，以及這些租戶的詳細信息。

運營維護數(shù)據(jù)累積與分析。商業(yè)地產(chǎn)運營維護數(shù)據(jù)的積累，對于管理來說具有很大的價值。可以通過數(shù)據(jù)來分析目前存在的問題和隱患，也可以通過數(shù)據(jù)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(jù)分析不同時間段空余車位情況，進行車庫管理。

BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于運維來說是缺一不可，如果沒有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，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(shù)，運維沒有辦法跟建筑物相關(guān)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(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(shè)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(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)的運營維護帶來一次全面的信息革命！

系統(tǒng)架構(gòu)

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(gòu)如下圖：

圖 智慧運維系統(tǒng)架構(gòu)

智慧運維的具體應(yīng)用

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

 設(shè)備運行監(jiān)控

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

設(shè)備運行和控制。所有設(shè)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(shè)備，可以查詢其歷史運行數(shù)據(jù)；另外可以對設(shè)備進行控制，例如某一區(qū)域照明系統(tǒng)的打開、關(guān)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(fù)雜的地下管網(wǎng)，如污水管、排水管、網(wǎng)線、電線以及相關(guān)管井，并且可以在圖上直接量取相互位置關(guān)系。廣場改建二次裝修的時候可以避開現(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。這些信息全部通過電子化保存下來，內(nèi)部相關(guān)人員可以進行共享，有變化可以隨時調(diào)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(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(biāo)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(jù)租戶信息的變更，對數(shù)據(jù)進行實時調(diào)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(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(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；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(chǎn)，尤其是大型商業(yè)地產(chǎn)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(yīng)用無線射頻技術(shù)將定位標(biāo)識標(biāo)記在車位卡上，車子停好之后自動知道某車位是否已經(jīng)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(jīng)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(dǎo)航功能。

應(yīng)急管理

基于BIM技術(shù)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(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，而智慧運維對突發(fā)事件管理包括：預(yù)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(yīng)器感應(yīng)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(yīng)的周圍情況和設(shè)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(zāi)難性事故。

智慧運維展望

鑒于BIM技術(shù)的重要性，我國從“十五”科技攻關(guān)計劃中已經(jīng)開始了對BIM技術(shù)相關(guān)研究的支持。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，在設(shè)計和施工階段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，而在設(shè)施維護中的應(yīng)用案例并不是很多，尚未得到有效挖掘。但相關(guān)專家一致認為，在運營維護階段，BIM技術(shù)需求非常大，尤其是對于商業(yè)地產(chǎn)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(wǎng)的高速發(fā)展，BIM技術(shù)在運維階段的應(yīng)用也迎來一個重要契機。

 “物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計算機、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)專家認為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟的復(fù)蘇提供技術(shù)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(wǎng)。我國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。