BIM技術在水利工程檔案管理中的研究與應用

楊清科，楊長明，汪 軍

（1.河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450016；2.河南省豫北水利工程管理局，河南 新鄉 453002；3.河南水投小浪底北岸灌區工程有限公司，河南 鄭州 450004）

隨著信息化時代的到來，BIM技術的出現加快了我國水利工程建設信息化的步伐。BIM技術作為施工技術的二次革命，具有完整性、持續性及可視化性的特點。三維模型經過采集、加工、計算及處理，以三維方式應用到項目中，使項目建設立項、勘測、設計、招投標、材料供應、施工、監理及竣工驗收等各個階段達到了高效率和高質量的目的[1]。BIM技術應用到水利工程檔案管理方面，大幅度提高了水利工程項目的信息化水平，使得工程建設更加符合現代化建設的目標，同時能夠更好、更快地促進我國經濟發展[2-3]。

水利工程項目檔案主要是指項目建設各個階段的材料管理，傳統的檔案管理方式存在的不足日益凸顯[4]，已無法完全滿足當今項目的需求。借助于新興的信息技術進行檔案管理，是水利工程檔案管理建設的新趨勢[5-7]。當今關于BIM技術在水利工程項目全生命周期檔案管理方面的研究還相對較少，本文基于BIM技術研究出了一套水利工程項目全生命周期的檔案管理系統。該系統基于小浪底北岸灌區工程建設管理平臺，完全實現工程項目建設立項、投資、合同、進度、質量及安全等各階段的在線流程管理，以流程為驅動，實現資料的在線歸檔，適時存儲、檔案整編、在線查閱及在線借閱。

1 數字檔案館建立的意義

1.1 檔案編制目的

檔案記錄人類社會的各種實踐活動，它包括社會發展的最重要信息。在水利工程項目的建設中，工程檔案的有效收集、規范整編及規范管理，維護了工程建設中檔案的完整性、準確性，保證了項目可以正常竣工驗收、運行和維護。水利工程項目檔案在水利工程建設、管理和運行等各個方面充分發揮著價值和作用，同時還是水利工程規范編制的主要參考依據之一。

1.2 傳統檔案館管理的不足

傳統的檔案管理主要是紙質檔案的管理，同時也包含少量的錄像、磁帶以及實物的管理。在現實的水利工程建設中，傳統的檔案管理浪費較多的人力、物力和財力，存在較多不足，主要可以概括為以下幾點。

1.2.1 隨著項目的不斷推進，檔案越來越多，檔案室空間不足

在項目中，由于水利工程建設都是短期的，項目上房間較少，但隨著項目的進行，會有越來越多的資料需要歸檔，這時就會出現檔案室庫房緊張的現象。

1.2.2 檔案周期較長，交接繁瑣

水利工程項目從項目初期的可行性分析、安全性分析、施工圖紙、設計圖紙及最后到項目設計驗收等各個階段，工期少則幾個月，多則幾年。項目周期較長，檔案如果不及時歸檔存儲，很容易造成文件資料丟失。

1.2.3 檔案借閱和歸還不方便，易造成檔案丟失

隨著項目的進展，會有堆積如山的檔案存到檔案室，若有人想借閱查看，即使該管理員對該檔案室比較熟悉，由于數量較大也很不方便查找。

1.3 數字檔案館的優勢

1.3.1 整理收集、檔案整編便捷

在項目建設工程中，盡管有較多檔案，但數字檔案館可以實現在線整理資料，歸檔整編。一方面可以將項目不同階段的文件資料進行歸檔整編，另一方面，可以將現場資料整理成文件進行直接上傳歸檔整編。

1.3.2 檔案查閱、借閱方便

檔案最重要的用途之一，就是方便其他人員借閱查詢、參考。數字檔案館可以進行線上查詢和預覽，以及對自己需要借閱的檔案線上登記。

1.3.3 長期存儲

數字檔案館可以對檔案進行長期保存、資源共享與遠程使用[8]，具有“檔案數字化、傳輸網絡化、管理智能化、資源共享化”的特點，其重點是融合各種資源的設計模式。數字檔案館的建立使用，為數字化檔案成果的長期存儲、資源共享提供了可能。

2 數字檔案館總體設計

2.1 系統開發與運行環境

開發環境：系統開發硬件PC機，內存16 G，硬盤100 G以上；開發軟件平臺IDEA2019。

運行環境：服務器操作系統Windows Server 2010，內存10 G以上，顯卡使用“NVDIA GeForce GTX 1050 Ti”或者更高配置的顯卡；瀏覽器推薦谷歌或者火狐瀏覽器。

2.2 系統整體架構

經過項目調研與實地考察，小浪底北岸灌區工程建設期的檔案管理平臺架構如圖1所示。

圖1 系統架構圖

3 數字檔案館功能設計與實現

數字檔案館的構建主要基于小浪底北岸灌區工程建設管理平臺，系統具體業務流程如圖2所示。該系統將項目各階段信息數據進行統一集中錄入、編制及管理，使得工程各參建方以及管理方便信息的資料完整收集，檔案歸檔可共享，同時也方便其他人員查詢借閱參考。系統主要功能模塊分為資料收集、檔案整編、數字檔案室及檔案借閱。

圖2 數字檔案管理流程

3.1 建設資料

建設資料主要分為自助收集、資料查詢和目錄管理；文件主要分為待歸檔、已歸檔和已整編3種狀態。目錄管理是指可以將文件分類建成目錄，可以根據具體情況對目錄進行編輯。資料查詢中有手動收集、歸檔、退回和刪除。手動收集是指系統中沒有、需手動上傳到制定目錄下的文件資料；歸檔是指上傳人確定文件沒問題，提交歸檔，管理員審核，有問題可直接退回重新提交。自助收集主要有收集、忽略、收集配置等功能。自助收集下文件主要是系統選中項目各階段的文件資料；文件只有在收集配置里面配置歸檔目錄后才能收集，歸檔目錄配置后，可以在收集配置中或者頁面直接點擊歸檔目錄進行修改；如何該文件不需要歸檔，可以選擇忽略。

3.2 檔案整編

檔案整編分為分類管理和整編立卷。案卷分為整編中、待入庫、已入庫。分類管理是指將檔案歸類，方便整編查閱，類別可以自行編輯。整編立卷是指將文件按卷提交整編，點擊案卷名稱可以掛接文件；新建后案卷屬于整編中，點提交后到待入庫，管理員檢查有問題可以退回，反之可以直接入庫。點入庫選擇，選擇柜號、柜面、層數和列數，可以將案卷放入指定柜子，方便在數字檔案室中查詢借閱。

3.3 數字檔案室

基于Bentley平臺構建出高精度檔案室模型，根據檔案室實際需求分割模型（根據分割精度，把不能再進行分割的模型作為最小單元）；基于自主研發的程序，對模型進行進一步的加工處理，給每一個最小單元賦予唯一編碼，借助于編碼完全實現模型與系統的動態交互。

數字檔案室真實形象地模擬現實中檔案管理，用戶可以在瀏覽器中使用。可以點擊柜號、柜面可自行查看案卷和文件。點擊搜索輸入選擇后面的文件或者案卷，在輸入框中輸入部分名稱即可以檢索到要找的文件或案卷名稱以及所在柜號和柜面，點擊搜索結果可自動打開柜面，定位到案卷或文件所在的位置，如圖3所示。

圖3 文件/案卷動態查詢

點擊該案卷可以查閱該案卷下的文件，還可以預覽、下載，如圖4所示。

圖4 案卷位置展示

3.4 檔案借閱

檔案借閱分為正在借閱和已歸還。正在借閱主要是用戶登記相應的借閱案卷、文件和天數等信息，以及查看用戶的當前借閱記錄；點擊處理可以歸還借閱檔案和延期借閱。在已歸還中可以查看借閱歷史記錄。

4 結束語

BIM技術在水利工程檔案管理方面的有效應用，使得BIM技術與電子檔案管理技術深度結合，在一定程度上使得兩者優勢互補，有效提高了檔案管理的效率，同時也提高了檔案管理方面信息化的水平。數字檔案館的建立，很大程度上改變了傳統檔案的管理模式，使得檔案管理更加科學化、規范化和現代化，同時節約了大量的人力物力財力，管理變得更加準確、方便、快捷、系統、有條理化及人性化，從而達到了事半功倍的效果。數字檔案館為后續工程竣工驗收和運行維護管理提供了強有力的數據支撐，提高項目全過程精細化管理水平，確保工程建設安全運行，對今后水利工程項目中檔案的數字化管理起著強大的推動作用。