紫琅公园智慧运维管理系统的应用

严桂凤，吴 旭，谢新甜

（南通理工学院，江苏 南通 226000）

1 引言

在“四化融合”的大背景下，智慧园区不仅是区域经济、产业的主要聚集区，也是智慧城市的集大成者，地方政府、园区管理层和专家学者已经步入探索智慧园区建设的新模式，而运维作为建筑全寿命周期占时最长、成本投入最高的阶段，又是其最为关注和深度思考的新课题。智慧园区运维管理一直以来都缺乏信息化、科技化的管理手段，大量的数据信息收集整理等重复性工作需要投入大量的人力成本和时间成本，存在信息化水平和管理工作效率不高问题，因此，完善的运维管理模式成为当前工程管理领域热点问题之一，BIM 技术的应用为智慧园区的运营和管理提出了新的思路和发展方向。

1.1 国外研究现状

国外对BIM 的研究比较成熟，在设备智能化管理和能耗管理等方面都有较多的相应研究文献，但在智慧园区运维管理方面的研究和应用不多。

Korman 等学者建立了建筑信息的集成BIM 模型和工程项目管理知识库，以提高工程协同设计的效率。Francisco 等学者对BIM 技术在物业管理中的应用进行了研究，找到了阻碍BIM 技术未能很好应用于物业管理的主要因素。PavanMeadati 将RFID 和BIM 技术应用于建筑设施管理中。Kevinyu 通过大量底层技术的研发建立了设施管理体系。

1.2 国内研究现状

国内关于BIM 在轨道交通管理、房屋设备管理和医疗设施管理等方面的理论研究较多，而对智慧园区运维管理的理论和应用较少。庞雪飞围绕城市地下空间，对BIM 技术在各功能模块运行维护阶段的应用进行详细分析，为城市地下空间项目的开发提供借鉴。丁鹏团队利用“互联网+桥梁”运维新模式为轨道桥梁的运维管理提供科学依据。黄廷等将BIM 技术引入高速公路隧道运行维护管理，制定了具体的管理平台功能架构，实现高速公路隧道运行维护可视化。乔海洋借助BIM 可视化与物联网检测设备技术，实现医疗设施运维可视化与智能化对医疗设施运维管理及事件响应的重要意义。朱斌提出了建筑运营管理中加入BIM 技术的想法，并给出了整体框架。李宏程将Autodesk Revit 软件和SQL 服务器相结合，建立了设备BIM 运维数据库。唐国宏通过园区综合运营管理平台实现安全管理的完善，客户互动的增强，人力成本的降低，运营质量的保证，运营能耗的降低。

1.3 文献评述及文章主要内容

BIM 技术在建设项目运维管理方面的研究与应用在国外起步较早，但其对于智慧园区的运维管理尚处于探索之中，且BIM 在运维管理方面的研究多以理论研究为主，实际应用案例并不多，因此，BIM 技术在建设项目运维管理没有形成系统的研究成果，也没有形成一套完善的应用流程和规范。

文章首先以BIM 技术实现园区全流程生命周期管理为基础，构建智慧园区运维管理系统，然后采用U3D 高仿真界面对运行状况进行直观了解，以紫琅公园为例，通过综合管理、设备设施管理、公共秩序管理、保安管理、环境管理和社会监督评价进行系统评价，实现了系统应用，提高了紫琅公园服务质量和管理效能，极大地推动了紫琅公园管理方式的创新。

2 系统的构架

本系统可实现对园区基础设施的智慧管控、防范安全隐患、大数据应用、信息透明及园区生态辅助构建等功能，并结合项目规划、建设、管理的实际需求，搭建一个以管理中心为核心，对接层（设备层）、数据接口层、业务逻辑层、网络服务层、终端展示层和功能应用层六个层次为主体的一个相互联系的有机整体。

2.1 系统管理中心

管理中心是智慧园区运维管理系统建设的核心，所有的数据都会汇总到大脑中，由大脑统一数据筛选、处理判断、下达指令，最大限度减少人工，形成更多的影响力和交互性，同时具备全局总览、实时监控、实时报警、应急处理和远程指挥等服务功能，形成智慧运维管理的完整服务体系。

2.2 系统主体构成

（1）设备对接层（设备层）。基础软硬件支撑是平台架构的基础，如果项目中需要与系统的终端设备直接进行通信连接时，可通过不同的设备通信协议实现终端设备的对接，从而获得相应的设备数据信息。

（2）数据接口层。数据接口层是由接口协议、数据库软件、存储设备、数据驱动器、文件系统及其数据接口等组成，主要收集BIM 三维空间模型数据、设备基础信息数据、设备运行参数、设备维保信息等需要集成接入的数据，同时将数据进行梳理、关联和归档，实现信息共享与传递，提供给运维管理系统调用。

（3）业务逻辑层。业务逻辑层负责用户业务逻辑判断，程序指令调度以及逻辑规则统一反馈给上层应用端，主要由功能单元和逻辑单元组成。

（4）网络服务层。网络服务层（Network Service）由服务器、计算机终端、网络通讯系统（工业交换机、光电转换器）等组成，是一种以计算机为基础的通信系统。

（5）终端展示层。终端展示层由数据分析软件、交互显示软件、显示屏幕、移动终端、打印机等组成，有手机端、Pad 端等多种展示形式。

（6）功能应用层。功能应用层直接面向客户应用，是该系统的主要功能集中位置。

3 系统主要功能

基于BIM 技术的智慧园区运维管理系统采用立体化展示，以视觉管理方式代替以往的二维图形管理，所见即所得。采用U3D 高仿真界面，三维界面高度仿真，视觉表现强大，真实感更强。颜色渲染，立体展示，在色彩的运用上采用了高亮的对比，不仅能采用漫游模式来直观、方便和快捷地查看园区的各个区域，并能即点即查建筑物及其相关设施相关资料和信息，对运行状况进行直观了解，具体功能如下。

（1）安防安保。该系统的安防安保主要通过视频监控、门禁系统、报警管理和日常巡更四大模块进行。

（2）人员定位。系统对进入监控区域的每一位人员进行定位和身份识别，在模型中显示人员的实时位置信息，当被监测人员进入超出自身权限以外的区域时发出提醒，避免发生意外。

（3）环境品质管理。通过监测现场温湿度、CO2浓度、空气洁净度等环境数据，及时调整设备开关状态，确保环境舒适度达到最优效果。

（4）消防管理。消防管理以消防设备管理为主，伴随消防巡检、消防信息发布、应急和消防演练功能，并与其他系统（如现场摄像头）联动，当发生消防需求时，自动弹出需求画面，方便管理人员做进一步判断和处理。

（5）照明管理。照明管理通过监控照明系统开关状态、分区照明回路，及时发现和处理不合理照明区域，实现对各回路的远程控制，并将其状态以三维色彩渲染的方式在BIM 模型中展现出来。

（6）智能控制。BIM 运维管理系统可以对智能管控的照明设备的开关状态、水泵设备的开关状态和新风、风机设备的开关状态进行集中管理，在各对应系统开放控制权限的情况下，系统支持远程操作对应设备的开关情况。

（7）设备管理。设备管理主要包括设备台账录入，设备操作管理和设备判断诊断三个方面。

（8）维修维保。系统内的报修等级、报修内容、报修时间的检索功能可在具体报修栏中查看，报修单的状态会在信息确认后自动更改，而且维修细节和维修地点均可查看。

（9）备品备件。系统支持点击某一备品备件信息时，即可弹出该备品备件的基本信息，跟踪和反馈其入库、处理、申请和提醒等内容。

（10）管网管理。系统可以从可视化的三维模型中快速给出管网信息，如水管、风管，方便管理者、维护人员、后勤管理人员在系统中进行查阅和维护，而不必担心工程隐蔽，事先做好相关布置和通知，确保每条管线位置清晰明了。

（11）能源管理。系统可以通过现场电、水的计量点或对接现有能耗计量系统对园区的能耗数据进行实时采集，并支持对诊断结果信息的显示查看，为节约能源提供指导意见。

（12）资产管理。系统通过对园区固定资产信息录入系统后，即可查看设备类型、设备名称、设备数量、更新日期和状态信息。

（13）空间管理。空间管理可查看园区内的可租空间、承租设备的基本信息，对承租设备按照名称、用途进行检索，并以0～100%区间值显示空间的容量信息，通过颜色渲染在建筑三维空间模型中显示空间的已租、未租、待租状态，同时支持对空间进行退租、修改、新增和诊断操作。

4 系统的应用与深化

4.1 紫琅公园简介

紫琅公园位于江苏省南通市中央创新区，坐落于崇州大道东、湖东路西、洪江路南、紫琅湖路北，地理位置优越，资源丰富，生态和环境良好。

4.2 系统的应用

本课题从南通中创区紫琅公园项目实际需求出发，通过三年的时间，对项目建设进行全程跟踪，实时采集园区各项设计数据，为后期运维提供数据保障，构建起智慧一体化运维管理体系。

4.3 系统的考核内容

紫琅公园运维管理系统利用现代化管理技术对紫琅公园管理水平进行评估，针对管理薄弱环节，提出有效整改措施，加强紫琅湖公园管理系统化联系，将管理数据有效整合，为紫琅湖公园管理提供科学决策，主要涉及的考察内容涵盖了综合管理、设备设施管理、公共秩序管理、环境管理、保安管理和社会监督评价六大模块。

（1）综合管理。综合管理涉及到公园的神经中枢，主要为物业管理、员工岗位及工作的专业度及数据档案管理服务，形成“评战结合”的新型智慧公园管理模式，将过去的垂直治理，改为融合共享的新型大数据智慧管理，是实现智慧公园融合管理考核的核心工程。

（2）设备设施管理。通过智能设备对公园内建筑及配套设施设备进行管理考核服务，其中包含园区内标识及植物维保、路灯、景观灯及各项系统设备，并将公园内的设施、设备与智慧运维平台进行链接。

（3）公共秩序管理。通过对视频、语音和图像的调度，使公园在公共秩序管理上跨部门统一指挥协调，有效应对突发性公园安全事件，做到即能保障游客生命财产安全，又能维护公园景点资源安全。

（4）保安管理。采用无线电子巡查对保安人员的失盗、失职、失守等行为进行分析，并为评估巡查效果和保安人员工作表现提供依据，同时对公园安保情况进行监督和管理。

（5）环境管理。紫琅公园生态智能环境监测主要从环境生态保护（管理）和环境信息发布（游客）两方面着手，通过对水质环境的监测和公园重要环境数据的收集，及时掌握公园水质状况，实时远程监控和集中管理。

（6）社会监督评价。社会监督单位通过物联网有效处理旅游质量问题，实现信息传递与实时互通，发现问题及时处理，提升游客游览过程、游览舒适度和满意度。

4.4 系统的管理成效

智慧运维管理结合管理系统大大提升了物业管理的信息化水平与运维品质，在降本增效和增加运营安全上起到了较好成效。

（1）降本增效。通过三年运维管理，对比相似规模园区的各项指标，重点发现人工巡检与抄表工作量减少80%，维修成本减少50%，能耗成本降低10%（后续节能改造可降低10%～35%），综合管理成本降低30%。

（2）增加运营安全。智能化取代传统人工，不仅降低了对专业技能的依赖和设施管理难度，并能自动发现设施运行不合理或异常，自动定位与警告，弥补人工巡检盲区，减少安全隐患风险，提升安全保障。

基于BIM 技术的紫琅公园运维管理模式一方面为游客提供了优质舒适的旅游环境，另一方面对数据进行采集和分析，加强旅游景点动态管理，提高景点管理水平，并在实践中制定详细的标准规范和操作流程，形成标准化的关系体系和管理手册，让紫琅公园的服务质量和管理效能均得到了提高，极大地推动了紫琅公园管理方式的创新。

5 结语

文章搭建了基于BIM 技术的设备对接层（设备层）、数据接口层、业务逻辑层、网络服务层、终端展示层和功能应用层六大层面智慧运维管理框架，使其具备综合管理、设备设施、公共秩序、环境、保安和社会监督评价等功能，以实现安防安保、人员定位、环境品质、消防、照明、智能、设备、维修维保、备品备件、管网、能源、资产和空间管理十三大最终目标，通过紫琅公园运维项目论证了该方案的适用性和可行性，实现了传统旅游管理方式向数字化智慧管理方式转变。