基于BIM技術的電網機房智能管理應用模式研究

（中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司，廣東 廣州 510663）

1 電網機房智能管理系統

1．1 BIM 三維模型

利用數字化三維設計工具(如Rivit)搭建土建結構及各種機房內設備的三維模型，包括暖通設備、機柜、機構內設備及線纜。在所建立的模型上添加實體對象的外形屬性及詳細參數，包括建模比例、模型精度、設備參數。研究多類型三維模型文件的解析、轉化、加載、多功能展示，建立三維模型展示技術標準。實現三維模型展示的基本操作和功能，主要包括平移、多方向旋轉、縮放、全圖顯示、備注、空間測量、多視角查看、場景漫游、三維模型快速定位等基本功能，并且充分結合實際業務的需求，更好地進行三維模型的展示。

1．2 三維模型輸出

管理系統采用WEB作為BIM三維模型的展示和輸出模塊。完成三維模型的搭建后，導出模型文件，上傳到模型WEB系統中，用戶可以方便在瀏覽器端和模型進行交互操作。

1．3 信息化處理

數據庫檢索需要人工處理的方式將數據信息轉化為屬性數據集合，以便在數據庫中進行存儲。此外，通過特征提煉以及模式識別兩種手段，可以完成數據的抽取和識別的完全自動化，相對于傳統的數據查詢方法更加靈活，獲取信息的范圍更廣。

1．4 分布式存儲

由于BIM創建和后續運行產生的數量相對比較大，單機已經不能承擔如此大的數據吞吐量，因此需要使用分布式存儲技術。分布式系統具有可擴展性，同時使用多臺服務器進行數據存儲，采用數據檢索服務器來搜索信息，從而提升系統的可擴展性、高可用率及讀取效率。

2 BIM應用場景及應用模式

2．1 三維可視化展示

三維可視化可實現機房內部所有弱電線纜可通過三維模型展示、查找、定位，進行溝通交流。針對傳統技術方案無法細化、不直觀、交底不清晰的問題，可以借助3D虛擬動漫技術呈現技術方案，使重點、難點部位可視化。通過三維模型實現與業主及施工運維單位的順暢交流。圖1是機房3D效果仿真圖。

圖1 機房3D效果仿真圖

2．2 數據交互

系統從BIM模型獲取數據，根據模型變化自動更新相關聯的圖形和文檔，運用BIM技術，系統可以很方便地實現可視化，在管理和溝通方面減少差錯，提高工作效率。

2．3 安裝運維仿真

利用BIM技術進行安裝工藝仿真，減少現場作業量，提高工作效率。將BIM模型導入3Dmax或Navisworks，對所需部位的施工工藝進行模擬，可以從不同角度觀看整個模型，室內詳細到設備、線纜及接口件，全方位可以清晰明了觀看模型的整體性及局部性，并生成施工運維演示動畫，進行動畫交底，指導以后的工作。

2．4 運維管控

利用BIM技術，賦予模型真實可靠的三維數據及屬性信息，并通過協同數據庫有效管理這些核心數據，運維系統運行過程中可以隨時提取位置數據，空間數據，統計數據及其他屬性信息等。將設計數據，施工數據，運維數據與后期運維所應用到的綜合監控等系統整合，通過三維可視化平臺展現，現場機器人巡檢，與運維數據庫進行緊密結合，達到提高運維效率，降低運維成本的目的。

2．5 AI應用

由于應用BIM之后會創造和產生大量的初始數據及生產數據，在此數據上可以使用多種算法（如：聚類分析、深度學習等）展開AI技術應用，包括系統的動環檢測、低能耗智能運行、運行故障預測及故障告警等。

表1 BIM模型在對模型表達上的優勢

2．6 前景及發展趨勢

BIM模型比傳統的二維圖紙技術在對模型的表達上具有很多優勢，具體如表1所示。

BIM技術隨著計算機軟硬件水平的迅速發展不斷前進，在數據中心機房的應用越來越廣。國家及行業相繼頒發了多套BIM應用的標準，為BIM后續的發展提供了指引。

3 結語

本文所論述的系統以BIM三維模型為載體，統一各管理節點及數據設備的需求，使管理由傳統抽象的文檔管理提升為三維可視化管理，可以提高管理的整體水平和效率，同時降低管理成本，實現對機房的全面掌控。在數據交互和仿真方面增強管理者的認知，提高了便利性和安全性及實用性，在運維管控和AI應用方面有無限潛力。