紫瑯公園智慧運維管理系統的應用

嚴桂鳳，吳 旭，謝新甜

（南通理工學院，江蘇 南通 226000）

1 引言

在“四化融合”的大背景下，智慧園區不僅是區域經濟、產業的主要聚集區，也是智慧城市的集大成者，地方政府、園區管理層和專家學者已經步入探索智慧園區建設的新模式，而運維作為建筑全壽命周期占時最長、成本投入最高的階段，又是其最為關注和深度思考的新課題。智慧園區運維管理一直以來都缺乏信息化、科技化的管理手段，大量的數據信息收集整理等重復性工作需要投入大量的人力成本和時間成本，存在信息化水平和管理工作效率不高問題，因此，完善的運維管理模式成為當前工程管理領域熱點問題之一，BIM 技術的應用為智慧園區的運營和管理提出了新的思路和發展方向。

1.1 國外研究現狀

國外對BIM 的研究比較成熟，在設備智能化管理和能耗管理等方面都有較多的相應研究文獻，但在智慧園區運維管理方面的研究和應用不多。

Korman 等學者建立了建筑信息的集成BIM 模型和工程項目管理知識庫，以提高工程協同設計的效率。Francisco 等學者對BIM 技術在物業管理中的應用進行了研究，找到了阻礙BIM 技術未能很好應用于物業管理的主要因素。PavanMeadati 將RFID 和BIM 技術應用于建筑設施管理中。Kevinyu 通過大量底層技術的研發建立了設施管理體系。

1.2 國內研究現狀

國內關于BIM 在軌道交通管理、房屋設備管理和醫療設施管理等方面的理論研究較多，而對智慧園區運維管理的理論和應用較少。龐雪飛圍繞城市地下空間，對BIM 技術在各功能模塊運行維護階段的應用進行詳細分析，為城市地下空間項目的開發提供借鑒。丁鵬團隊利用“互聯網+橋梁”運維新模式為軌道橋梁的運維管理提供科學依據。黃廷等將BIM 技術引入高速公路隧道運行維護管理，制定了具體的管理平臺功能架構，實現高速公路隧道運行維護可視化。喬海洋借助BIM 可視化與物聯網檢測設備技術，實現醫療設施運維可視化與智能化對醫療設施運維管理及事件響應的重要意義。朱斌提出了建筑運營管理中加入BIM 技術的想法，并給出了整體框架。李宏程將Autodesk Revit 軟件和SQL 服務器相結合，建立了設備BIM 運維數據庫。唐國宏通過園區綜合運營管理平臺實現安全管理的完善，客戶互動的增強，人力成本的降低，運營質量的保證，運營能耗的降低。

1.3 文獻評述及文章主要內容

BIM 技術在建設項目運維管理方面的研究與應用在國外起步較早，但其對于智慧園區的運維管理尚處于探索之中，且BIM 在運維管理方面的研究多以理論研究為主，實際應用案例并不多，因此，BIM 技術在建設項目運維管理沒有形成系統的研究成果，也沒有形成一套完善的應用流程和規范。

文章首先以BIM 技術實現園區全流程生命周期管理為基礎，構建智慧園區運維管理系統，然后采用U3D 高仿真界面對運行狀況進行直觀了解，以紫瑯公園為例，通過綜合管理、設備設施管理、公共秩序管理、保安管理、環境管理和社會監督評價進行系統評價，實現了系統應用，提高了紫瑯公園服務質量和管理效能，極大地推動了紫瑯公園管理方式的創新。

2 系統的構架

本系統可實現對園區基礎設施的智慧管控、防范安全隱患、大數據應用、信息透明及園區生態輔助構建等功能，并結合項目規劃、建設、管理的實際需求，搭建一個以管理中心為核心，對接層（設備層）、數據接口層、業務邏輯層、網絡服務層、終端展示層和功能應用層六個層次為主體的一個相互聯系的有機整體。

2.1 系統管理中心

管理中心是智慧園區運維管理系統建設的核心，所有的數據都會匯總到大腦中，由大腦統一數據篩選、處理判斷、下達指令，最大限度減少人工，形成更多的影響力和交互性，同時具備全局總覽、實時監控、實時報警、應急處理和遠程指揮等服務功能，形成智慧運維管理的完整服務體系。

2.2 系統主體構成

（1）設備對接層（設備層）。基礎軟硬件支撐是平臺架構的基礎，如果項目中需要與系統的終端設備直接進行通信連接時，可通過不同的設備通信協議實現終端設備的對接，從而獲得相應的設備數據信息。

（2）數據接口層。數據接口層是由接口協議、數據庫軟件、存儲設備、數據驅動器、文件系統及其數據接口等組成，主要收集BIM 三維空間模型數據、設備基礎信息數據、設備運行參數、設備維保信息等需要集成接入的數據，同時將數據進行梳理、關聯和歸檔，實現信息共享與傳遞，提供給運維管理系統調用。

（3）業務邏輯層。業務邏輯層負責用戶業務邏輯判斷，程序指令調度以及邏輯規則統一反饋給上層應用端，主要由功能單元和邏輯單元組成。

（4）網絡服務層。網絡服務層（Network Service）由服務器、計算機終端、網絡通訊系統（工業交換機、光電轉換器）等組成，是一種以計算機為基礎的通信系統。

（5）終端展示層。終端展示層由數據分析軟件、交互顯示軟件、顯示屏幕、移動終端、打印機等組成，有手機端、Pad 端等多種展示形式。

（6）功能應用層。功能應用層直接面向客戶應用，是該系統的主要功能集中位置。

3 系統主要功能

基于BIM 技術的智慧園區運維管理系統采用立體化展示，以視覺管理方式代替以往的二維圖形管理，所見即所得。采用U3D 高仿真界面，三維界面高度仿真，視覺表現強大，真實感更強。顏色渲染，立體展示，在色彩的運用上采用了高亮的對比，不僅能采用漫游模式來直觀、方便和快捷地查看園區的各個區域，并能即點即查建筑物及其相關設施相關資料和信息，對運行狀況進行直觀了解，具體功能如下。

（1）安防安保。該系統的安防安保主要通過視頻監控、門禁系統、報警管理和日常巡更四大模塊進行。

（2）人員定位。系統對進入監控區域的每一位人員進行定位和身份識別，在模型中顯示人員的實時位置信息，當被監測人員進入超出自身權限以外的區域時發出提醒，避免發生意外。

（3）環境品質管理。通過監測現場溫濕度、CO2濃度、空氣潔凈度等環境數據，及時調整設備開關狀態，確保環境舒適度達到最優效果。

（4）消防管理。消防管理以消防設備管理為主，伴隨消防巡檢、消防信息發布、應急和消防演練功能，并與其他系統（如現場攝像頭）聯動，當發生消防需求時，自動彈出需求畫面，方便管理人員做進一步判斷和處理。

（5）照明管理。照明管理通過監控照明系統開關狀態、分區照明回路，及時發現和處理不合理照明區域，實現對各回路的遠程控制，并將其狀態以三維色彩渲染的方式在BIM 模型中展現出來。

（6）智能控制。BIM 運維管理系統可以對智能管控的照明設備的開關狀態、水泵設備的開關狀態和新風、風機設備的開關狀態進行集中管理，在各對應系統開放控制權限的情況下，系統支持遠程操作對應設備的開關情況。

（7）設備管理。設備管理主要包括設備臺賬錄入，設備操作管理和設備判斷診斷三個方面。

（8）維修維保。系統內的報修等級、報修內容、報修時間的檢索功能可在具體報修欄中查看，報修單的狀態會在信息確認后自動更改，而且維修細節和維修地點均可查看。

（9）備品備件。系統支持點擊某一備品備件信息時，即可彈出該備品備件的基本信息，跟蹤和反饋其入庫、處理、申請和提醒等內容。

（10）管網管理。系統可以從可視化的三維模型中快速給出管網信息，如水管、風管，方便管理者、維護人員、后勤管理人員在系統中進行查閱和維護，而不必擔心工程隱蔽，事先做好相關布置和通知，確保每條管線位置清晰明了。

（11）能源管理。系統可以通過現場電、水的計量點或對接現有能耗計量系統對園區的能耗數據進行實時采集，并支持對診斷結果信息的顯示查看，為節約能源提供指導意見。

（12）資產管理。系統通過對園區固定資產信息錄入系統后，即可查看設備類型、設備名稱、設備數量、更新日期和狀態信息。

（13）空間管理?？臻g管理可查看園區內的可租空間、承租設備的基本信息，對承租設備按照名稱、用途進行檢索，并以0～100%區間值顯示空間的容量信息，通過顏色渲染在建筑三維空間模型中顯示空間的已租、未租、待租狀態，同時支持對空間進行退租、修改、新增和診斷操作。

4 系統的應用與深化

4.1 紫瑯公園簡介

紫瑯公園位于江蘇省南通市中央創新區，坐落于崇州大道東、湖東路西、洪江路南、紫瑯湖路北，地理位置優越，資源豐富，生態和環境良好。

4.2 系統的應用

本課題從南通中創區紫瑯公園項目實際需求出發，通過三年的時間，對項目建設進行全程跟蹤，實時采集園區各項設計數據，為后期運維提供數據保障，構建起智慧一體化運維管理體系。

4.3 系統的考核內容

紫瑯公園運維管理系統利用現代化管理技術對紫瑯公園管理水平進行評估，針對管理薄弱環節，提出有效整改措施，加強紫瑯湖公園管理系統化聯系，將管理數據有效整合，為紫瑯湖公園管理提供科學決策，主要涉及的考察內容涵蓋了綜合管理、設備設施管理、公共秩序管理、環境管理、保安管理和社會監督評價六大模塊。

（1）綜合管理。綜合管理涉及到公園的神經中樞，主要為物業管理、員工崗位及工作的專業度及數據檔案管理服務，形成“評戰結合”的新型智慧公園管理模式，將過去的垂直治理，改為融合共享的新型大數據智慧管理，是實現智慧公園融合管理考核的核心工程。

（2）設備設施管理。通過智能設備對公園內建筑及配套設施設備進行管理考核服務，其中包含園區內標識及植物維保、路燈、景觀燈及各項系統設備，并將公園內的設施、設備與智慧運維平臺進行鏈接。

（3）公共秩序管理。通過對視頻、語音和圖像的調度，使公園在公共秩序管理上跨部門統一指揮協調，有效應對突發性公園安全事件，做到即能保障游客生命財產安全，又能維護公園景點資源安全。

（4）保安管理。采用無線電子巡查對保安人員的失盜、失職、失守等行為進行分析，并為評估巡查效果和保安人員工作表現提供依據，同時對公園安保情況進行監督和管理。

（5）環境管理。紫瑯公園生態智能環境監測主要從環境生態保護（管理）和環境信息發布（游客）兩方面著手，通過對水質環境的監測和公園重要環境數據的收集，及時掌握公園水質狀況，實時遠程監控和集中管理。

（6）社會監督評價。社會監督單位通過物聯網有效處理旅游質量問題，實現信息傳遞與實時互通，發現問題及時處理，提升游客游覽過程、游覽舒適度和滿意度。

4.4 系統的管理成效

智慧運維管理結合管理系統大大提升了物業管理的信息化水平與運維品質，在降本增效和增加運營安全上起到了較好成效。

（1）降本增效。通過三年運維管理，對比相似規模園區的各項指標，重點發現人工巡檢與抄表工作量減少80%，維修成本減少50%，能耗成本降低10%（后續節能改造可降低10%～35%），綜合管理成本降低30%。

（2）增加運營安全。智能化取代傳統人工，不僅降低了對專業技能的依賴和設施管理難度，并能自動發現設施運行不合理或異常，自動定位與警告，彌補人工巡檢盲區，減少安全隱患風險，提升安全保障。

基于BIM 技術的紫瑯公園運維管理模式一方面為游客提供了優質舒適的旅游環境，另一方面對數據進行采集和分析，加強旅游景點動態管理，提高景點管理水平，并在實踐中制定詳細的標準規范和操作流程，形成標準化的關系體系和管理手冊，讓紫瑯公園的服務質量和管理效能均得到了提高，極大地推動了紫瑯公園管理方式的創新。

5 結語

文章搭建了基于BIM 技術的設備對接層（設備層）、數據接口層、業務邏輯層、網絡服務層、終端展示層和功能應用層六大層面智慧運維管理框架，使其具備綜合管理、設備設施、公共秩序、環境、保安和社會監督評價等功能，以實現安防安保、人員定位、環境品質、消防、照明、智能、設備、維修維保、備品備件、管網、能源、資產和空間管理十三大最終目標，通過紫瑯公園運維項目論證了該方案的適用性和可行性，實現了傳統旅游管理方式向數字化智慧管理方式轉變。