劉麗娜

（山東魯泰環(huán)保建材有限公司，山東濟寧 272350）

0 引言

在設(shè)計該系統(tǒng)的過程中，主要從設(shè)計和施工階段的機電設(shè)備運行管理出發(fā)，通過構(gòu)建相應(yīng)的機電設(shè)備信息儲備數(shù)據(jù)庫，借助數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)對信息的綜合化管理和存儲。同時，在此基礎(chǔ)上開發(fā)以BIM（Building Information Modeling，建筑信息化模型）為主的機電設(shè)備智能管理系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)一方面可以實現(xiàn)Mephisto 安裝，簡稱MEP，另一方面還可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中的信息共享[1]，在安裝結(jié)束后，將會和實際建筑和虛擬BIM 共同進行交付。這對提升機電設(shè)備系統(tǒng)的運行質(zhì)量和效果具有非常重要的意義和作用。

1 相關(guān)文獻(xiàn)研究分析

有學(xué)者通過研究分析認(rèn)為，在機電管理系統(tǒng)中對BIM 技術(shù)進行有效應(yīng)用可以充分減少信息查閱的時間。綜合來看，在信息模型構(gòu)建以及信息數(shù)據(jù)共享方面，學(xué)者Yu 等通過對相關(guān)機電設(shè)備功能的分析以及主要構(gòu)件的分析，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了名為Facilities Management Classes（FMC）的模型，該模型和IFC 模型非常相似，但是前者的運維能力拓展性更強[2]。除此之外，學(xué)者Hassanain 還通過分析運維管理模型以及相關(guān)的對象模型來對IFC 2X 進行了拓展，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了集成維護管理模型，應(yīng)用該模型可以針對建筑物的功能需求以及相應(yīng)的運行情況以及運維過程中維修、保養(yǎng)等流程進行有效描述。

2 以BIM 為主的機電設(shè)備智能管理系統(tǒng)

2.1 基礎(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)分析

BIM-FIM2012 的系統(tǒng)架構(gòu)：C/S 結(jié)構(gòu)。其服務(wù)器終端配置：①路由器；②防火墻；③服務(wù)器；功能：可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、訪客訪問、后臺管理?？蛻舳丝梢灾苯咏尤氲絺€體用戶計算機，還支持IFC 二維碼掃描、無線網(wǎng)終端手持系統(tǒng)。

在客戶端內(nèi)，存在格式XML 的文檔，文檔功能如下：①保存系統(tǒng)配置信息；②具體項目細(xì)節(jié)文件。作用為針對BIM-FIM 2012 的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境進行設(shè)置。除此之外，在針對每個項目進行管理的過程中，應(yīng)用二進制模式實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫實際拷貝，拷貝結(jié)束后將數(shù)據(jù)進行映射，映射或者緩存到本地計算機文件內(nèi)部。和其他方法對比，整體的BIM-FIM 2012 數(shù)據(jù)讀取水平和效率較高。

該系統(tǒng)終端支持型號為Windows Mobile 的手持PDA。可通過相應(yīng)配置文件進行終端和服務(wù)器的連接配置。

2.2 功能模塊

BIM-FIM 2012 系統(tǒng)構(gòu)成如下：①基層交互平臺；②設(shè)備信息管理；③維護運行管理；④運行維護知識庫；⑤應(yīng)急預(yù)案管理。

其組成結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 BIM-FIM 2012 系統(tǒng)功能模塊組成

以集成交付平臺為例，該模塊的主要功能為建筑機電設(shè)備的三維模型以及相關(guān)的信息參數(shù)導(dǎo)入到該系統(tǒng)中，然后將信息和系統(tǒng)進行電子化集成后交付給業(yè)主使用或者參考。

以設(shè)備信息管理為例，主要功能為運維人員查閱設(shè)備的相關(guān)信息以及修改設(shè)備狀態(tài)以及歷史設(shè)備查詢等[4]，綜合來看模塊主要是一個供便捷查詢和分析的工具，除此之外，該模型還具有列表以及綜合報表等功能。

以維護維修管理模塊為例，該模塊的主要功能是為運維人員管理系統(tǒng)平臺以及提示業(yè)主對設(shè)備進行維護或者對設(shè)備進行更新[5]。同時，該模塊上還具有維修保養(yǎng)備忘錄功能和維修日志功能。

以運維知識庫為例，該模塊的核心功能為提供操作培訓(xùn)、操作流程以及相應(yīng)的模擬操作知識等，在運行該模塊的過程中，相關(guān)的運維人員可以根據(jù)自身的實際需求來查閱相應(yīng)的運維問題以及進行自我提升。

以應(yīng)急預(yù)案管理模塊為例，在應(yīng)用該模塊的過程中，往往會利用相應(yīng)的二維碼編碼技術(shù)以及多維可視化BIM 來對信息進行展示以及查閱，同時可以為業(yè)主方提供設(shè)備故障后的應(yīng)急平臺，這樣可以避免設(shè)備發(fā)生故障后需要查閱大量的圖紙[6]。同時相應(yīng)的運維人員可以借助該功能模塊對需要掃描的設(shè)備的詳細(xì)形象進行查閱，以及對設(shè)備故障位置進行確定。最后，該模塊還可以為運維人員進行預(yù)案分析，幫助業(yè)主解決一些實際問題。

3 實際應(yīng)用案例分析

3.1 案例情況簡析

該建筑屬于二期工程項目，位于南方某一線城市的商業(yè)中心區(qū)，是由某大型有限公司投資以及中建三局承建的大型高層商業(yè)建筑，該建筑地上結(jié)構(gòu)為43 層，地下3 層，建筑面積為102 884 m2，建筑高度195 m。

3.2 MEP-BIM 的創(chuàng)建

創(chuàng)建MEP-BIM 系統(tǒng)的主要流程如下：①需要先進行IFC數(shù)據(jù)接口開發(fā)。在開發(fā)模型轉(zhuǎn)換接口后，工作人員可以將所需的模型數(shù)據(jù)通過接口進行導(dǎo)入。這對后期的建模具有非常重要的作用。同時，在導(dǎo)入的過程中也可將需求的數(shù)據(jù)參數(shù)直接導(dǎo)入，經(jīng)過自動關(guān)聯(lián)后，可實現(xiàn)設(shè)計和施工信息的共享；②導(dǎo)入完成后，模型和相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)全部會上傳到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，生成恒久性的MEP 電子信息庫。借助該數(shù)據(jù)信息庫，一方面可以實現(xiàn)對建筑信息的備案，另一方面也為后期的物業(yè)人員維護和管理創(chuàng)造了有利條件。

除了IFC 數(shù)據(jù)接口之外，還包括相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)接口，相關(guān)的運維人員在查閱信息的過程中，往往需要錄入大量的數(shù)據(jù)信息，不僅會耗費大量的時間，同時錄入效率也不高，為了進一步提升數(shù)據(jù)錄入的質(zhì)量，借助屬性數(shù)據(jù)接口可以滿足如界面操作以及表格文件導(dǎo)入等多種模式的錄入方式，也可以滿足不同類型的工作需求。除此之外，借助該接口，用戶可以通過操作相應(yīng)的圖像界面來對屬性信息進行批量添加，也可以進行批量修改，并用表格工具迅速完成屬性信息創(chuàng)建。

最后，在建筑項目中，需要處理很多事項，因此，要明確構(gòu)件上游和下游之間的關(guān)系。以房屋建筑結(jié)構(gòu)暖通系統(tǒng)為例，風(fēng)機作為風(fēng)管的上游構(gòu)件，風(fēng)口終端可以被視作下游構(gòu)件，在系統(tǒng)的圖形平臺中針對上、下游構(gòu)件進行選擇，可以迅速明確上、下游關(guān)系。

3.3 信息應(yīng)用

就BIM-FIM 2012 系統(tǒng)的信息應(yīng)用情況來說，具體可以分為以下2 類：①關(guān)聯(lián)查詢。在進行關(guān)聯(lián)查詢的過程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部的所有信息構(gòu)成了一個閉合環(huán)，基于此，可以通過選擇相應(yīng)的機電設(shè)備來查詢相關(guān)的信息以及文件，然后在查詢文件的同時對相關(guān)的圖紙以及附件進行查詢等。此外，在查詢相應(yīng)的圖紙信息的過程中，可以對相應(yīng)的設(shè)備進行關(guān)聯(lián)[8]。借助這樣的查詢模式可以幫助運維人員快速查閱到相關(guān)的信息；②統(tǒng)計分析。在該系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的數(shù)據(jù)信息，借助統(tǒng)計分析功能可以迅速幫助運維人員提取到自己需要的信息已經(jīng)相關(guān)的圖表，從而更好地了解系統(tǒng)以及不同構(gòu)件的運行情況。此外，為了方便運維人員，還具有多種數(shù)據(jù)圖模式，如直方圖、餅圖、bar 圖、線圖、球圖等統(tǒng)計圖表的方式供用戶選擇。

3.4 物業(yè)應(yīng)用

在應(yīng)用該系統(tǒng)進行物業(yè)管理的過程中，其具體應(yīng)用分為以下3 方面：①可以進行維修維護管理。維修維護管理功能即可以為相應(yīng)的設(shè)備管理人員提供系統(tǒng)構(gòu)建日常維護，提醒運維人員按照維修計劃完成日常的維護工作，以及維護日志記錄和錄入工作。此外，在系統(tǒng)更新后，維護人員還可以及時查閱備品庫內(nèi)構(gòu)件數(shù)量，從而幫助采購人員制定相應(yīng)的采購計劃；②設(shè)備識別。在設(shè)備識別的過程中，運維人員可以借助移動終端設(shè)備來連接以及獲取數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息以及其他信息。簡單來說，在日常的維護過程中，如果運維人員可以借助手機掃描設(shè)備上張貼的二維碼來及時查閱設(shè)備維護過程中所需的各類信息，這樣可以避免維護的過程中查閱大量的紙質(zhì)數(shù)據(jù)；③應(yīng)急情況處理[9]，如果在日常的運維管理過程中出現(xiàn)緊急情況，相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理人員可以直接攜帶移動設(shè)備進入現(xiàn)場并掃描二維碼獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。

例如，相關(guān)的操作人員在經(jīng)過選型后，可以將個人計算機攜帶到現(xiàn)場，在QR 掃描槍掃描后可以展示一個3D 環(huán)境，這樣可以幫助技術(shù)人員進行精確的定位和找尋上、下游設(shè)備的位置。具體操作流程如下：①先對出現(xiàn)的問題的構(gòu)件進行掃描；②從移動端獲取構(gòu)件的參數(shù)信息；③在計算機圖形平臺上進行定位；④借助移動設(shè)備機對構(gòu)件繪圖定位。

4 結(jié)束語

綜上所示，BIM-FIM 2012 系統(tǒng)不僅集成了BIM 技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并引入了目前比較先進的IFC 技術(shù)，借助上述技術(shù)不僅可以實現(xiàn)機電設(shè)備安裝以及運維過程中的信息共享，同時還可以將工程項目結(jié)束后將實體設(shè)備和虛擬MEP-BIM 進行數(shù)字化集成后交給業(yè)主，進而為運維人員維護創(chuàng)造有利的條件，同時還可以確保機電設(shè)備和相應(yīng)子系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)過實踐后，該系統(tǒng)可以被廣泛應(yīng)用于各大建筑工程機電設(shè)備的運維管理過程中。