为推进BIM技术在城市地下综合管廊中的应用,国家住房城乡建设部在全国范围内设立地下综合管廊试点城市,南宁市作为试点城市之一,积极响应住房城乡建设部号召,就南宁市地下综合管廊全生命周期BIM信息化管理展开联合研究与应用。集成BIM技术、GIS技术和IOT技术联合研发了南宁市地下综合管廊信息管理系统,实现了南宁市管廊工程的信息化规划、参数化设计、标准化建设、精细化管理和智慧化运维的目标,大大提高了该市管廊工程的管理效率,缩减了工程成本的开支,并为以后BIM前沿科技在城市地下综合管廊中的应用提供技术支撑和设计思路。
系统开发总体架构
基于“BIM+”的南宁市地下综合管廊信息管理系统整体架构。
从下到上一次为感知层、基础设施层、平台层、应用层、用户层以及各层次的子模块。系统通过各层级及其子模块间的相互作用,而形成一个完整的系统。
感知层
主要指在地下综合管廊内部署的消防系统、安防系统、设备环境监控系统、通信系统以及无人机等感知设备。通过这些设施以获取系统监测数据;
基础设施层
包括网络、服务器、存储等硬件设施;
平台层
包括数据库平台和应用支撑平台。数据库平台是指系统的GIS数据库、BIM数据库、监控数据库、业务应用数据库以及管理数据库等。应用支撑平台主要包括应用服务器、BIM协同中间件、GIS平台以及数据整合、数据交换、数据接口等数据服务;
应用层
包括规划管理、设计管理、招标管理、成本管理、施工管理、运维管理、文件管理等应用模块;
用户层
包括南宁管廊公司、通信单位、燃气单位、电力单位、供水单位等。用户主要可以通过各种终端,如WEB与APP方式来访问系统,对于外部应用系统,系统可提供数据接口进行交互。
同时,该系统在管理方面,通过标准规范、体制建设、标准体系、管理规范来保障系统建设与运行;在安全方面,通过安全保障、安全技术体系、安全管理实施及运行机制来保障系统安全、稳定地运行。
系统功能架构
基于“BIM+”的南宁市地下综合管廊信息管理系统平台的功能架构主由六大子系统模块组成,它们分别为规划与地质系统、设计管理系统、成本管理系统、招标管理系统、施工管理系统及运维管理系统。这六大子模块系统既相互独立于各自应用系统又通过模型数据相互联系,而形成一个完整的相对独立的系统,从而有效规避各阶段间与各单位间存在的信息孤岛,真正实现管廊全生命周期管理信息的互联互通,以符合当前南宁市对城市综合管廊精细化、高效化管控的需求。
规划管理
结合管廊规划阶段所积累的各类资料(如国家规范)、规划方案以及方案审核意见与相关单位的沟通,整理管廊在规划阶段的需求,以制定规划管理系统模块功能。其中,该模块功能主要包括GIS地图总览、资料管理、规划库管理、快速规划、规划检查及方案管理。该系统各子模块功能通过规范的业务流程能够对管廊工程在规划阶段涉及的各类文件、资料、数据进行管理,并对管廊工程的平面、断面、关键节点进行科学规划。
设计阶段
设计管理系统是对管廊设计进度、设计资料等进行集中管理。通过协同系统,对管廊的设计进度、设计资料等进行集中管理。通过对各个阶段设计成果的管理与审核,可以及时获知项目进展,并通过提资联系提升各方协同工作与沟通的效率。设计管理系统主要包括设计进度管理、工作联系、模型管理、文档管理四个模块。并且设计管理系统子功能依据规划设计业务管理流程定制开发相应业务的处理,以实现设计阶段智能化管理。
成本管理
成本管理系统是对管廊全生命周期中所产生的成本信息进行管理。该系统可根据自身智能抓取的管廊全生命周期成本数据信息进行精细分析,并可找出管廊各阶段资金使用不合理之处,指导优化管廊资金使用,将管廊的规划、设计、施工、运行、维护成本降至最低。
招标管理
招标管理系统其主要是通过成本管理系统中招标工程量数据来展开管廊工程的招标业务流程,并且将招标工作过程中所涉及的各类资料和信息进行管理,以实现管廊工程的智能招标。依据系统对招标工作的需求,将招标管理系统功能主要分为招标数据管理、招标文档管理以及单位管理。
施工管理
为了满足管廊施工中各方面的管理需求,将管廊施工管理系统划分为文明施工管理、进度管理、质量管理、安全管理、变更管理以及文档管理六大子模块,以便于管理者能够根据自己的管理需求分层次快速定位解决现场施工业务问题。
运维管理
运维管理系统模块先通过对各段管廊内部的智能化改造和信息集成,实现管廊内部局域的智能化控制。通过之前形成的BIM竣工模型,并结合模型的二次开发来搭建运维管理BIM模型。而且在运维管理BIM模型中搭载GIS技术、IOT技术(物联网技术)形成BIM 3D数字化运维信息管理系统。通过在虚拟的BIM模型和真实的物联网传感器搭建数据的连接,可以实现远程端口对管廊内部数据进行实时直观的展示和远程的控制,最高层通过系统权限的分配,可以实现不同部门间运维信息的储存、查看、编辑及统计,以形成运维信息的大数据,并且后期通过大数据分析可以指导将来的工程建设、运维管理。运维管理系统是南宁地下综合管廊信息管理系统的重要组成部分,其集成了GIS技术、BIM技术和IOT技术,实现了运维阶段对管廊运行状况的监控,并将管廊运行中各项工作进行智能化管理,以保证管廊正常、安全及高效地运行。综合运维阶段对系统平台的应用需求,可以将运维管理系统细划分为营运管理系统、资产管理系统、检测系统、远程会议系统以及统计分析系统五个管理子系统,以便于运维管理员对管廊进行数字化管理。
通过该平台系统的开发与构建,为BIM技术、GIS技术和IOT技术的有效结合提供了一种全新的思路,并且通过这些技术的集成实现了物理设施、人、虚拟信息间的互联互通。其中,以虚拟信息与网络为中间媒介,实现了人与物理设施间的智能远程交互,让人从事的业务可以随时随地的处理,让工作不再是画地为牢,充分利用碎片时间来高效、精准、智慧的达到其管理的目的。基于此,该平台的开发与构建将指导与引领“BIM+”、“互联网+”、“物联网”在城市综合管廊全生命周期中的应用,具有深远的指导意义。
河北 秦皇岛 | 建筑施工
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