基于Bim技術的城市供水管網智慧運維的研究

楊海霖

摘 要：在城市的發展過程中，供水管網系統是供水基礎設施中非常關鍵且重要的一部分，科學地運維可以有效降低管網能源消耗，全面提升原水供應管理單位的整體經濟效益，有效緩解能源危機，對城市的發展非常有益。由于近年來科技發展速度的進一步加快，越來越多的先進技術涌現于城市的建設中，其中Bim等新技術不斷發展，更是被廣泛應用于供水管網智慧運維中，大大提升了運維的效果。在這種背景下，本文基于Bim技術的城市供水管網智慧運維進行了研究，希望可以為相關人員提供一定參考。

關鍵詞：Bim技術;城市供水管網;智慧運維

中圖分類號：TU991? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0103-02

在城市的具體發展階段，供水管網系統的運維工作是一項長期的任務?，F階段，我國很多地區在發展期間，為了抓緊完成城市水源供應配套設施，往往只考慮完成眼前的供水管網建設任務，而忽略后期管理運維的難度和成本，存在“重建設，輕管理”的情況。所以，在運維期間，城市供水管網后期運維手段相對落后，不能良好地實現供水管網系統數字化以及可視化，很多人認為運維成本較高，故障排查非常難。而Bim技術的合理應用，將有效對這一弊端進行了改善，實現城市供水管網智慧運維的效果和目的，大大改進城市原水供應官網的管理水平和市民居住環境。

1 Bim的概念

在城市進程不斷推進的新形勢下，各行各業對于現代化先進技術的應用也越來越廣泛，而Bim技術就是當前一種非常先進的現代化技術。所謂的Bim技術，其主要是指信息模型[1]。在具體的城市供水管網運維過程中，對Bim技術進行科學應用，可以實現資源共享，建立數字模型，達到設計運維一體化的效果，并通過分析和研究，不斷地對設計進行改進和調整，對城市供水管網運維效果提升非常有益處。

2 以往供水管網運維與智慧運維模式的對比研究

現階段，在實際的發展過程中，我國很多供水單位在管網及關鍵制水設備日常運營維護層面仍然沒有創新意識，運維管理模式也不能積極地進行創新，依舊沿用以往的人工巡線、年度檢修等單一管理手段，作為隱蔽工程的供水管網在日常運行中出現的問題難以及時被發現和處理，使其已經不能更好地滿足新時期城市快速發展管水、用水過程的安全性和高效性，也無法達到當前節約能源的標準和要求，在一定程度上制約了國家號召的“大品牌、大市場”行業改革思路。

從客觀的角度上分析和研究，城市智慧管網的推廣，可以在一定程度上為供水管網運維模式提供一定的完善機遇、依照當前成熟的計算機信息手段，再加上對Bim三維可視化技術的有效應用，將三維數字化模型技術作為依據，并將其應用于供水管網運維中，可以在一定程度上提升運維的整體效果[2]。同時，基于Bim技術的供水管網運維系統，其具有較強的高效性，可以將各類供水管網及生產設備等融入到三維場景中，有效對動態數據信息進行更新，最大程度地達到供水管網以及設備等三位一體化的效果和目的，全面對城市供水管網運維科學性以及合理性進行提升。

與以往的城市供水管網運維模式相比，基于Bim技術的城市供水管網管理，具有非常多的優勢和特點，具體如表1所示。

3 Bim技術應用于城市供水管網運維系統的架構研究

3.1城市供水管網運維系統中Bim技術的具體應用分析

一般情況下，針對供水管網運維系統而言，其建設方案主要是由4個層次組成，包括：數據處理，平臺選擇層，應用顯示層以及系統設施層。具體如圖1所示。

針對系統設施層來說，后續三個層次基礎軟件的支撐，同時也是整體運維系統無障礙運行的關鍵和基礎。針對數據處理層來說，其包含了Bim數據模型以及視頻監控數據，是整個系統數據來源的重要部分，能夠提供非常精準且科學的數據信息作為運維支撐[3]。對于平臺選擇層而言，其在Bim技術的支持下，合理地進行數據采集，科學的整合，有效構建供水管網運維系統平臺，以確保系統運行的合理性以及科學性。最后，針對應用顯示層來說，其是四部分中最為重要的一個環節，同時也是運維系統中所有功能的集聚地。

3.2 城市供水管網智慧運維系統功能分析

通過對城市供水管網智慧運維系統的進一步分析得知，其具備數據采集功能，數據處理功能以及Bim平臺等功能，對運維水平提升很有益處。針對數據采集功能來說，供水管網運維系統能對供水管網Bim的模型參數信息進行采集。針對數據處理功能，水量、水壓可以通過不同的數據形式輸入到供水管網運維系統中，有效整合數據信息，并有效的進行分析和應用[4]。對于Bim平臺功能，在這一系統中，合理地對Bim平臺進行采用，可以將各個傳感器采集的數據，通過數據庫調取到平臺中，然后科學地對數據進行分類，并有效地進行管理，合理地進行整合，進而形成一個非常強大的三維可視化數據平臺。

4 基于Bim技術的城市供水管網智慧運維的應用研究

4.1應用案例

深圳是我國經濟高速發展的示范性城市，其生態環境建設（包含水環境建設）也將對標全球最高標準。為了滿足城市發展的原水供應和城市的景觀需求，原水供應時常采用深埋于地下的大口徑管道，工程相對隱蔽，且處于市民工作、生活活動流動區域，供水安全系數要求更高，一旦出現爆管，容易危及城市居民生命財產安全。因此，為了可以更好地提升工程整體質量，保障城市安全、良性發展，政府部門也逐步探索對Bim技術進行合理應用，通過建立管網信息模型，同時對供水管網運營的管理制度和流程進行適應性調整和設置，將供水管網的業務運營（如停水管理、調度規劃、巡檢報修、客戶服務、移動辦公等）與已有的信息系統集成和串聯起來，在信息系統建設投入未大規模增加的前提下，對相關工作人員的工作強度進行了減輕，同時有效提高管網運維的安全性、精準性和高效性。

4.2設備運行管理

通過對城市供水管網智慧運維系統的進一步分析得知，其達到了設備搜索查閱監測以及定位的效果和目的。同時，點擊Bim模型中需要查看的設備，可以查閱到此設備的相關信息，包括參數性能等。并且，也可以對設備的歷史運用情況進行監測和檢查，以便有效判斷設備的損壞和老化情況，及時進行維護和更換，對整體的運營進行科學管理。比如：在系統中，如果一些使用設備的壽命即將到期，其就會發出警報，有效避免了相關事故的出現，提升了運維的效果[5]。此外，基于Bim技術，可以通過Bim模型，將所有設備的運行狀態顯示出來，并通過不同的顏色，合理地進行區分，包括：運行正常則顯示為綠色，如果不正常則顯示為黃色，出現故障的時候則顯示為紅色。

4.3隱蔽性工程的管理

由于近年來城市化進程發展速度的不斷加快，其各項基礎設施也得到了快速的建設，很多地區在發展過程中，都進行了大規模的改造以及拆遷。因此，在這種背景下，經常會對地下供水管道造成影響，進而引發問題，對城市的發展造成干擾。例如，隨著深圳的交通快速發展，地鐵線路將不斷增加，貫穿城市東西南北，在這過程中勢必與原有供水管網存在交叉，存在改管繞行的現象，如何在涉水工程項目中做到既滿足交通樞紐要求，又保證供水不受影響，同時確保交叉點的長期運行安全，則需要一系列更為科學、精準的設計、建設和管理。與供水管網存在交叉的城市設施還有很多，如通信、電纜、燃氣、公路等等，為更好地推動城市進步，還應該對各種城市配套設施進行整體統籌和規劃，同時對供水管網工程的施工管理進行嚴格把控，加大對隱蔽工程的質量控制[6]。而基于智慧運維系統來說，可以通過Bim模型，精準地分析出管道埋深以及各個管道的相互位置，在改建以及擴建作業中，有效對管網位置進行規避，以大大提升施工的安全性以及可靠性。同時，Bim信息模型的有效應用，也可以為管網的更換提供便利，有利于隱蔽工程的管理，保障工程實施安全。

5 結束語

通過對我國以往城市供水管網系統運維水平分析，已經無法滿足當前城市的供水需求，不利于城市的良好發展。因此，為了可以有效對這一弊端進行改進，在今后的發展期間，應該強化對信息技術的應用，以Bim技術為中心，合理地運用云計算物聯網技術以及Bim技術，并將其有效地融合起來，建立新型的城市供水網系統智慧運維信息平臺，保證在有效提升運維效果的同時，還能夠從整體上推動城市的進步。

參考文獻：

[1]吳永強，王楚濛，毛旭陽，安娟，明亮，方婉玉.基于BIM技術的供水管網智慧運維的研究[J].河北建筑工程學院學報，2018，36（01）：61-64.

[2]吳學明，高才坤，姚偉，等.城市三維管網運維管理與預警智能系統研發與應用[J].云南大學學報：自然科學版，2017，17（S2）：345-351.

[3]牛亞琳，劉堯，張麗婷，等.BIM技術在智慧園區運維管理中的應用探討[J].上海節能，2018，No.354（06）：32-36.

[4]王鵬，張海玲.智慧運維云監控——2018（第五屆）中國IT運維大會落下帷幕[J].網絡運維與管理，2018，17（24）：35-41.

[5]楊志農.智慧型IT運維監控管理平臺的技術特點及實現[J].計算機安全，2018，17（12）：112-114.

[6]喻鋼，胡珉，楊光.基于“BIM+智能感知”的綜合管廊智慧運維管理研究[J].智能建筑，2018，214（06）：141-144.