CN111131482A - 基于bim三端同步设备智能监测闭环运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，该系统包括用于获取被监测设备的工作状态及工作环境数据的信号采集终端、PC端、网页端运维平台大屏和用于人工业务交互的移动端运维平台；信号采集终端采集到的数据分别经PC端、网页端运维平台大屏和移动端运维平台进行展示；PC端安装有BIM平台。本发明提供的运维系统通过PC端、网页端运维平台大屏和移动端运维平台的三者结合，同时对信号采集终端所获取的数据进行显示；其中移动端运维平台用于人工业务交互，移动端运维平台使用者可以根据其显示的数据判断被监测设备的工作状态及环境状态是否正常，并及时进行维护；实现了“三端同步+人工业务闭环”结构。

Description

基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统

技术领域

本发明涉及一种基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统。

背景技术

BIM(Building Information Modeling)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

BIM具有可视化、协调性、、模拟性、优化性及可出图性等特点，故BIM被用于建筑施工监测、设备工作监测等。如李秉展罗紫萍龙丹冰著.基于机器学习的智慧BIM运维管理系统及BIM+MR的检修应用程序[J].土木建筑工程信息技术,2017年12月,9卷:22-28。记载了FM+IBMs(BIM+设施管理(facility management，FM)+智能大厦管理系统(intelligentbuilding management system，IBMs))获取建筑动态数据回传BIM，传数据经分析超过值，实时响应自动报警，AI智能追踪设备空间关系，计算分析设备各构部件故障概率，迅速完成设备全系统排查，提供快速响应的决策依据；根据决策，可于平台快速派发工单至移动端；基于BIM的重要设备模型，通过MR于移动端调阅实时模型与资料，并予人工智能计算的故障概率，以不同颜色级给予正确维修的技术支持；所有有效数据回归数据库，使知识得到有效积累。

王云峰.BIM运维管理系统在兰州西客站的研究开发和应用[J].铁路技术创新,2017年,4期:12-15。记载了基于兰州西客站BIM模型，通过对模型数据进行数据挖掘和对BIM软件的本地化开发，为房建段建立运维管理平台，从人员、设备、监测实时数据、管网、器材、备品、巡捡、维修等方面进行全方位管理。采用可视技术与BlM模型相结合的方法实现设备维修可视指导功能，对岗前学习和作业指导提供技术手段，利用智能监测技术对重要设备进行状态监测，使得维修指导更及时，提高了效率，现场使用PDA和电子标签实现现场人员、任务、执行情况跟踪管理，充分发挥巡检作用，在巡检中提前发现设备、设施隐患，做到维修有准备、有计划，减少设备故障，及时传输技术资料和现场资料，缩短设备抢修时间。

上述方案基于BIM建筑信息模型、传感器传输动态数据、人材机管理等形成从发现故障、报警、处理故障的流程管理，其中BIM模型实时展示设备状态，传感器传输数据经过规则测算发现设备故障实时报警通知运维人员处理，故障处理过程中提供运维人员设备相关维修资料及历史数据资料。

其运维过程虽已趋于完善，但是仍然存在缺陷：

1.BIM建筑在后期运维过程中产生的大量数据仅仅在系统后台计算中加以利用，未有更可视化的方式展示数据辅助运维人员从多维度、多层次掌握设备运行状态从而辅助优化设备运维方案。

2.未打通各系统之间壁垒使各系统协同提高运维人员日常运维工作效率，忽略了运维工作中“人”的人机友好、人员工作的舒适性及便捷性提升。

3.运维工作未实现闭环，设备运维结果、运维人员工作成果没有留痕，没有做到对设备运维各个节点的全角度掌握。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明在此的目的在于提供一种形成“三端同步+人工业务闭环”的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统。

为实现本发明的目的，在此提供的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统包括用于获取被监测设备的工作状态及工作环境数据的信号采集终端、PC端、网页端运维平台大屏和用于人工业务交互的移动端运维平台；所述信号采集终端采集到的数据分别经所述PC端、所述网页端运维平台大屏和所述移动端运维平台进行展示；所述PC端安装有BIM平台。

进一步的，本发明提供的运维系统还包括数据存储单元，用于存储所述信号采集终端获取到的被监测设备工作状态及工作环境数据。

进一步的，所述BIM平台根据所获取的被监测设备工作状态及工作环境数据进行不同颜色渲染展示。通过不同颜色渲染展示，使展示效果更明确，便于监测人员的利用。

进一步的，所述网页端运维平台大屏通过参数曲线对经所述BIM处理后的数据进行展示。

进一步的，所述信号采集终端包括以下功能单元中的一个或多个：

摄象头，用于对被监测设备的工作状态及工作环境数据进行视频监控；

温湿度传感器，用于对被监测设备的工作环境的温湿度进行监测，并输出温度值及湿度值；

噪声传感器，用于采集被监测设备处于工作状态时的噪声情况，并输出噪声值；

门禁读卡器：用于门禁管理。

本发明的有益效果：本发明提供的运维系统通过PC端、网页端运维平台大屏和移动端运维平台的三者结合，同时对信号采集终端所获取的数据进行显示；其中移动端运维平台用于人工业务交互，移动端运维平台使用者可以根据其显示的数据判断被监测设备的工作状态及环境状态是否正常，并及时进行维护；实现了“三端同步+人工业务闭环”结构。

此外，移动端运维平台使用者通过运维平台可以将维护记录输入，实现了维护数据留存，运维各个节点的全角度掌握。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明提供的运维系统对铁隧道雨水泵房中废水泵进行监测的原理图。

具体实施方式

在此结合附图和具体实施方式对本发明所要求保护的技术方案作进一步的详细的说明。

本发明要求保护的技术方案是一种基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，该系统包括用于获取被监测设备的工作状态及工作环境数据的信号采集终端、PC端、网页端运维平台大屏和用于人工业务交互的移动端运维平台；信号采集终端采集到的数据分别经PC端、网页端运维平台大屏和移动端运维平台进行展示；PC端安装有BIM平台。

为了便于信号采集终端获取的工作状态及工作环境数据的存储及调用，信号采集终端获取的工作状态及工作环境数据存储于数据存储单元，数据存储单元可以仅包括阿里云和服务器中，该数据存储单元可以是阿里云，存储于云端；也可以是服务器；还可以是阿里云和服务器组合，通过服务区读取存储于阿里云里的数据，并提供PC端。

本发明提供的运维系统的工作原理：PC端平台与IOT物联网平台建立数据链路在BIM平台中根据设备正常、报警等不同运行状态对设备进行不同颜色渲染展示；并利用可视化大屏实时展示传感器传输数据参数曲线来实时监测设备故障，辅助运维人员预测、发现设备异常；运用智能运维手段多种方式发送实时报警通知推送到相关负责人，通过数据集成提供运维人员更多资料和数据辅助运维人员完成，并在系统中对运维人员的运维工作全程记录，包括影像记录和流程节点记录等，实现设备运维工作的完整闭环。

本发明提供的运维系统中PC端中的BIM平台能够查看待监测设备状态的颜色渲染，网页端展示数据可视化大屏，移动端运维平台支持运维人员移动无纸化办公，包括在线填报、在线查看等。网页端大屏可视化，将监测到的被监测设备数据以各种图表形式与BIM平台实时设备状态进行展示，并通过横向纵向对比、同比环比等方式帮助用户在海量数据中捕捉到有用信息，将数据信息的作用充分发挥。

本发明所记载的移动端运维平台是安装有运维平台的移动端，该移动端可以是手机、IPAD等便携式终端。

本发明提供的运维系统可适用于地铁轨隧道、商业住宅、写字楼、管廊以及场馆等建筑的重要设备运维中，在此以运用于地铁隧道雨水泵房中废水泵为例对本发明提供的运维系统进行详细的说明。

参照图1所示，利用本发明提供的运维系统对地铁隧道雨水泵房中废水泵进行运维时，信号采集终端包括用于对废水泵(被监测设备)的工作状态及工作环境数据进行视频监控摄象头，用于对废水泵(被监测设备)的工作环境的温湿度进行监测，并输出温度值及湿度值的温湿度传感器，以及用于采集废水泵(被监测设备)处于工作状态时的噪声情况，并输出噪声值的噪声传感器。

温湿度传感器所监测串口数据经过485总线传输至DTU数据集成单元，DTU数据集成单元负责将串口数据转换成IP数据经调制解调器由无线通信网络传输存储至阿里云，通过代码调用数据进行计算，并通过服务器提供给用户相应服务，服务器负责接收用户请求调用服务传输信息至PC端BIM平台、网页端运维平台大屏和移动端运维平台，PC端接收到服务器传来的数据信息经过在平台模型上展示设备实时状态，网页端运维平台接收到服务器发送的数据信息在前端页面展示数据图表，移动端接收到服务器发送的数据信息进行人工业务交互。

摄象头代表雨水泵房的视频监控设备，温湿度传感器在水泵实际运行中负责监测水泵关键部位的运行温湿度，当超过或者低于合理范围系统就需要发出报警提醒运维人员进行检修，噪声传感器负责监测水泵运行时声音是否在合理范围内，通过摄像头和温湿度传感器通过监测水泵的特征值来时刻监测水泵的运行状态。

温湿度传感器传输数据经过后台计算符合报警规则时，PC端中的BIM平台可以高亮渲染不同颜色突出故障设备，同时网页端运维平台实时展示数据及曲线变化，管理人员收到报警通知，管理人员响应后流程流向下一节点运维人员，系统后台内置联动门禁系统提供给运维人员门禁权限，非指定人员无权刷卡进入设备区域，运维人员的维修过程也通过摄像头实时播放在大屏上，运维人员在维修过程中可在移动端查看维修设备的历史运维数据、施工期间数据及文档等，还需在移动端上传当次运维记录并提交审批，由管理人员确认设备已恢复正常并完成审批后该报警恢复至正常，同时PC端中的BIM平台显示设备正常，网页端运维平台大屏显示数据正常。

为了更好地对废水泵进行监测，信号采集终端还包括门禁读卡器，门禁读卡器即运维人员执行运维任务时所需经过的门禁闸机。该门禁读卡器设有权限，只有负责维修的运维人员的读卡器可以开启该门禁。门禁读卡器的数据经调制解调器由无线通信网络传输存储至阿里云，并通过服务器提供给用户相应服务。门禁读卡器与PC端之间实现了联动，通过PC端可以实现向分派运维人员任务同时开放了运维人员门禁权限，体现为门禁系统与人工业务的联动。

本发明提供的运维系统具有以下特点：

1、智能监测实时数据展示及三端协同数据同步，PC端BIM平台、网页端运维平台大屏和移动端运维平台三端保持数据一致。

2、智能传感监测联动人工业务，从报警通知、故障处理、审批至流程结束设备恢复正常形成业务闭环，同时设备运维全过程都在系统中留痕记录。

3、系统联动辅助运维工作高效完成，方案中门禁系统与维修功能的联动，运维人员在接收运维任务的同时也被赋予了门禁权限，可扩展至其他系统的联动应用。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (6)

1.基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于，该系统包括用于获取被监测设备的工作状态及工作环境数据的信号采集终端、PC端、网页端运维平台大屏和用于人工业务交互的移动端运维平台；所述信号采集终端采集到的数据分别经所述PC端、所述网页端运维平台大屏和所述移动端运维平台进行展示；所述PC端安装有BIM平台。

2.根据权利要求1所述的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于：还包括数据存储单元，用于存储所述信号采集终端获取到的被监测设备工作状态及工作环境数据。

3.根据权利要求2所述的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于：所述数据存储单元包括阿里云和/或服务器。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于：所述BIM平台根据所获取的被监测设备工作状态及工作环境数据进行不同颜色渲染展示。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于：所述网页端运维平台大屏通过参数曲线对经所述BIM处理后的数据进行展示。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的基于BIM三端同步设备智能监测闭环运维系统，其特征在于：所述信号采集终端包括以下功能单元中的一个或多个：

摄象头，用于对被监测设备的工作状态及工作环境数据进行视频监控；

温湿度传感器，用于对被监测设备的工作环境的温湿度进行监测，并输出温度值及湿度值；

噪声传感器，用于采集被监测设备处于工作状态时的噪声情况，并输出噪声值；

门禁读卡器：用于门禁管理。

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