基于Bim技术的城市供水管网智慧运维的研究

    杨海霖

    

    

    摘 要：在城市的发展过程中，供水管网系统是供水基础设施中非常关键且重要的一部分，科学地运维可以有效降低管网能源消耗，全面提升原水供应管理单位的整体经济效益，有效缓解能源危机，对城市的发展非常有益。由于近年来科技发展速度的进一步加快，越来越多的先进技术涌现于城市的建设中，其中Bim等新技术不断发展，更是被广泛应用于供水管网智慧运维中，大大提升了运维的效果。在这种背景下，本文基于Bim技术的城市供水管网智慧运维进行了研究，希望可以为相关人员提供一定参考。

    关键词：Bim技术;城市供水管网;智慧运维

    中图分类号：TU991? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）08-0103-02

    在城市的具体发展阶段，供水管网系统的运维工作是一项长期的任务。现阶段，我国很多地区在发展期间，为了抓紧完成城市水源供应配套设施，往往只考虑完成眼前的供水管网建设任务，而忽略后期管理运维的难度和成本，存在“重建设，轻管理”的情况。所以，在运维期间，城市供水管网后期运维手段相对落后，不能良好地实现供水管网系统数字化以及可视化，很多人认为运维成本较高，故障排查非常难。而Bim技术的合理应用，将有效对这一弊端进行了改善，实现城市供水管网智慧运维的效果和目的，大大改进城市原水供应官网的管理水平和市民居住环境。

    1 Bim的概念

    在城市进程不断推进的新形势下，各行各业对于现代化先进技术的应用也越来越广泛，而Bim技术就是当前一种非常先进的现代化技术。所谓的Bim技术，其主要是指信息模型[1]。在具体的城市供水管网运维过程中，对Bim技术进行科学应用，可以实现资源共享，建立数字模型，达到设计运维一体化的效果，并通過分析和研究，不断地对设计进行改进和调整，对城市供水管网运维效果提升非常有益处。

    2 以往供水管网运维与智慧运维模式的对比研究

    现阶段，在实际的发展过程中，我国很多供水单位在管网及关键制水设备日常运营维护层面仍然没有创新意识，运维管理模式也不能积极地进行创新，依旧沿用以往的人工巡线、年度检修等单一管理手段，作为隐蔽工程的供水管网在日常运行中出现的问题难以及时被发现和处理，使其已经不能更好地满足新时期城市快速发展管水、用水过程的安全性和高效性，也无法达到当前节约能源的标准和要求，在一定程度上制约了国家号召的“大品牌、大市场”行业改革思路。

    从客观的角度上分析和研究，城市智慧管网的推广，可以在一定程度上为供水管网运维模式提供一定的完善机遇、依照当前成熟的计算机信息手段，再加上对Bim三维可视化技术的有效应用，将三维数字化模型技术作为依据，并将其应用于供水管网运维中，可以在一定程度上提升运维的整体效果[2]。同时，基于Bim技术的供水管网运维系统，其具有较强的高效性，可以将各类供水管网及生产设备等融入到三维场景中，有效对动态数据信息进行更新，最大程度地达到供水管网以及设备等三位一体化的效果和目的，全面对城市供水管网运维科学性以及合理性进行提升。

    与以往的城市供水管网运维模式相比，基于Bim技术的城市供水管网管理，具有非常多的优势和特点，具体如表1所示。

    3 Bim技术应用于城市供水管网运维系统的架构研究

    3.1城市供水管网运维系统中Bim技术的具体应用分析

    一般情况下，针对供水管网运维系统而言，其建设方案主要是由4个层次组成，包括：数据处理，平台选择层，应用显示层以及系统设施层。具体如图1所示。

    针对系统设施层来说，后续三个层次基础软件的支撑，同时也是整体运维系统无障碍运行的关键和基础。针对数据处理层来说，其包含了Bim数据模型以及视频监控数据，是整个系统数据来源的重要部分，能够提供非常精准且科学的数据信息作为运维支撑[3]。对于平台选择层而言，其在Bim技术的支持下，合理地进行数据采集，科学的整合，有效构建供水管网运维系统平台，以确保系统运行的合理性以及科学性。最后，针对应用显示层来说，其是四部分中最为重要的一个环节，同时也是运维系统中所有功能的集聚地。

    3.2 城市供水管网智慧运维系统功能分析

    通过对城市供水管网智慧运维系统的进一步分析得知，其具备数据采集功能，数据处理功能以及Bim平台等功能，对运维水平提升很有益处。针对数据采集功能来说，供水管网运维系统能对供水管网Bim的模型参数信息进行采集。针对数据处理功能，水量、水压可以通过不同的数据形式输入到供水管网运维系统中，有效整合数据信息，并有效的进行分析和应用[4]。对于Bim平台功能，在这一系统中，合理地对Bim平台进行采用，可以将各个传感器采集的数据，通过数据库调取到平台中，然后科学地对数据进行分类，并有效地进行管理，合理地进行整合，进而形成一个非常强大的三维可视化数据平台。

    4 基于Bim技术的城市供水管网智慧运维的应用研究

    4.1应用案例

    深圳是我国经济高速发展的示范性城市，其生态环境建设（包含水环境建设）也将对标全球最高标准。为了满足城市发展的原水供应和城市的景观需求，原水供应时常采用深埋于地下的大口径管道，工程相对隐蔽，且处于市民工作、生活活动流动区域，供水安全系数要求更高，一旦出现爆管，容易危及城市居民生命财产安全。因此，为了可以更好地提升工程整体质量，保障城市安全、良性发展，政府部门也逐步探索对Bim技术进行合理应用，通过建立管网信息模型，同时对供水管网运营的管理制度和流程进行适应性调整和设置，将供水管网的业务运营（如停水管理、调度规划、巡检报修、客户服务、移动办公等）与已有的信息系统集成和串联起来，在信息系统建设投入未大规模增加的前提下，对相关工作人员的工作强度进行了减轻，同时有效提高管网运维的安全性、精准性和高效性。

    4.2设备运行管理

    通过对城市供水管网智慧运维系统的进一步分析得知，其达到了设备搜索查阅监测以及定位的效果和目的。同时，点击Bim模型中需要查看的设备，可以查阅到此设备的相关信息，包括参数性能等。并且，也可以对设备的历史运用情况进行监测和检查，以便有效判断设备的损坏和老化情况，及时进行维护和更换，对整体的运营进行科学管理。比如：在系统中，如果一些使用设备的寿命即将到期，其就会发出警报，有效避免了相关事故的出现，提升了运维的效果[5]。此外，基于Bim技术，可以通过Bim模型，将所有设备的运行状态显示出来，并通过不同的颜色，合理地进行区分，包括：运行正常则显示为绿色，如果不正常则显示为黄色，出现故障的时候则显示为红色。

    4.3隐蔽性工程的管理

    由于近年来城市化进程发展速度的不断加快，其各项基础设施也得到了快速的建设，很多地区在发展过程中，都进行了大规模的改造以及拆迁。因此，在这种背景下，经常会对地下供水管道造成影响，进而引发问题，对城市的发展造成干扰。例如，随着深圳的交通快速发展，地铁线路将不断增加，贯穿城市东西南北，在这過程中势必与原有供水管网存在交叉，存在改管绕行的现象，如何在涉水工程项目中做到既满足交通枢纽要求，又保证供水不受影响，同时确保交叉点的长期运行安全，则需要一系列更为科学、精准的设计、建设和管理。与供水管网存在交叉的城市设施还有很多，如通信、电缆、燃气、公路等等，为更好地推动城市进步，还应该对各种城市配套设施进行整体统筹和规划，同时对供水管网工程的施工管理进行严格把控，加大对隐蔽工程的质量控制[6]。而基于智慧运维系统来说，可以通过Bim模型，精准地分析出管道埋深以及各个管道的相互位置，在改建以及扩建作业中，有效对管网位置进行规避，以大大提升施工的安全性以及可靠性。同时，Bim信息模型的有效应用，也可以为管网的更换提供便利，有利于隐蔽工程的管理，保障工程实施安全。

    5 结束语

    通过对我国以往城市供水管网系统运维水平分析，已经无法满足当前城市的供水需求，不利于城市的良好发展。因此，为了可以有效对这一弊端进行改进，在今后的发展期间，应该强化对信息技术的应用，以Bim技术为中心，合理地运用云计算物联网技术以及Bim技术，并将其有效地融合起来，建立新型的城市供水网系统智慧运维信息平台，保证在有效提升运维效果的同时，还能够从整体上推动城市的进步。

    参考文献：

    [1]吴永强，王楚濛，毛旭阳，安娟，明亮，方婉玉.基于BIM技术的供水管网智慧运维的研究[J].河北建筑工程学院学报，2018，36（01）：61-64.

    [2]吴学明，高才坤，姚伟，等.城市三维管网运维管理与预警智能系统研发与应用[J].云南大学学报：自然科学版，2017，17（S2）：345-351.

    [3]牛亚琳，刘尧，张丽婷，等.BIM技术在智慧园区运维管理中的应用探讨[J].上海节能，2018，No.354（06）：32-36.

    [4]王鹏，张海玲.智慧运维云监控——2018（第五届）中国IT运维大会落下帷幕[J].网络运维与管理，2018，17（24）：35-41.

    [5]杨志农.智慧型IT运维监控管理平台的技术特点及实现[J].计算机安全，2018，17（12）：112-114.

    [6]喻钢，胡珉，杨光.基于“BIM+智能感知”的综合管廊智慧运维管理研究[J].智能建筑，2018，214（06）：141-144.