基于BIM技术的供水管网智慧运维探究

王琰

摘 要：  城市供水的过程中，为了提升供水效率和供水可靠性，通常需要建立起供水管网系统来进行供水管网的运维管理。有效的运维管理工作，不仅能够减少能源消耗，也可在一定程度上提升供水效率，这与我国的节能减排目标相符。现代技术的快速发展，为供水管网运维工作带来了良好的技术支持，在BIM技术以及云计算和物联网技术的联合应用下，可实现供水管网的智慧运维。

关键词：  BIM技术;供水管网;智慧运维

【中图分类号】TU991     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0192-01

1 基于BIM技术的供水管网智慧运维管理系统架构

1.1 系统架构

利用BIM技术所创建的供水管网运维系统架构分为四个层级：第一层为系统设施层;第二层为数据处理层;第三层为平台选择层;第四层为应用显示层，每个层级在系统中均发挥着不同的作用。在四个层级的相互作用下方能保障管网运维的有效性。系统架构见图1：

（1）其中的系统设施层主要负责为其他层级提供基础的设施保障，即根据其他层级的运行需求，利用软硬件设施组成较为完善的设施系统，保障运维系统的有效运行。

（2）第二层级是以数据处理为主，主要由BIM技术、视频监控技术等共同组成，可为系统运行提供可靠的数据支持。

（3）第三层级主要以BIM技术为基础，在对各类数据信息进行采集与处理后，形成系统性的供水管网运维平台，相关人员可通过访问系统平台了解对应的参数以及数据，以此来确定供水管网的运行状态。

（4）第四层级分为多个功能模块，管网运维人员可以直接访问相应的功能模块来完成具体的运维管理工作。

1.2 主要功能

（1）数据采集与处理

该系统运行过程中，可实现对供水管网运行状态的实时监测，并且采集相关的运行参数。管理人员可以根据系统中所显示的参数信息来获取管网运行状态。主要采集信息包括供水水壓以及水量等。在进行数据处理时，可对多种形式的数据进行统一处理，将其形成统一的格式，并且将其输入到数据库内。经过整合后，保存在系统内部，为供水管网运维提供可靠的数据支持。

（2）BIM建模

依托于BIM技术可以将由传感器所收集的各类数据信息形成三维模式，将较为繁杂的数据形成可视化数据，增强运维数据的直观性。具体操作方法为，将各类数据输入BIM平台，对其进行分类处理后，将其纳入不同的管理系统中。此外，也可将系统采集的实时数据进行整合处理后，输入平台内部，对其进行数据建模处理，使各类数据更为直观化。

（3）应用管理

应用管理功能主要包括管网运行维护过程中的大部分管理内容，即设备管理、水量管理、水压监测管理和应急管理等。在一些较为复杂的供水管网工程中，也可根据实际的管理需求进行功能定制，即可根据管理需求进行功能扩展。另外，为了给运维管理提供便利，该系统还支持在移动端登录和访问。

2 供水管网智慧运维管理系统的应用

2.1 设备管理

通过访问智慧运维系统中的BIM模型可以查看相关设备的详细信息，主要包括运行状态，使用年限和参数性能等。此外，还可通过系统了解到该设备的历史运行记录，根据此类信息，可明确对应设备的性能指标。尤其是对于部分使用年限较短的设备，当其使用年限将至时，系统将发出预警信息，确保对设备的及时调换，以免由于设备更换不及时对管网运行质量构成影响。在BIM模型中，可以直观的了解到各个设备的运行状态，这主要是由于在构建系统时，对不同运行状态的显示颜色做出了区分，当其显示颜色为绿色时，即为正常运行状态，而黄色为运行异常，红色为出现故障问题。借助BIM技术，可实现对设备运行状态的实时了解，有助于提升设备运行可靠性，保证管网工程的有效运行。

2.2 水压、水量管理

在进行水压、水量监测时，需要有物联网技术作为支持。同时，在各个水表井以及阀门井位置安装传感装置，借由物联网技术对各个装置中所获取的信息进行分析与处理后，通过BIM模型展示。在数据分析和处理功能的作用下可及时发现水压、水量异常的现象。

2.3 应急管理

智慧运维系统的主要应用优势在于不存在监测盲区，可对一些突发性事件做出快速响应，保障事故处理的速度，将管网运行故障控制在小范围内。此外，其中的数据监测和设备运行监测功能还可对各类事故问题进行预警，并提出对应的解决方案。如当发生管道爆裂现象时，BIM系统中可对管道爆裂位置进行准确定位，并且制定出可行性较强的解决方案，向维修人员及时反应管道运行状态，保证突发事件的应急处理速度。

结束语：BIM技术在供水管网运维工作中的应用，可实现对各类运行数据的可视化显示，让相关运维人员更加直观的了解到供水管网系统的运行状态，确保能够根据管网运行实际，制定可靠的运维管理方案，为供水管网的高效运行提供保障。此外，该项技术的应用还可提高管网故障和突发事件的应急处理能力，为供水管网的稳定运行奠定良好的基础。

参考文献

[1] 吴永强， 王楚濛， 毛旭阳，等.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， 036（001）：61-64.

[2] 毛旭阳.基于BIM和物联网技术的供水管网智慧运维研究[D].2019.