CN112130478A - 基于bim楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法 - Google Patents

Abstract

基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，集成都城大厦多个子系统，将底层采集数据进行集中监测、存储、管理、应用，打通各子系统“各自为政”的信息孤岛，为各系统的联动管理提供平台支持，为都城大厦管理策略提供准确的数据支撑，时时监控楼宇运维状况，提高管理水平、应急响应速度，从而全面有效支撑单位部门服务、保障工作；包括设备监控层、子系统层、传输层、集成平台层、应用平台层、可视化层；备监控层包括数据监测和控制的硬件设备和传输接口；子系统层接收设备监控层采集的数据同时进行存储；传输层用来数据的传输；集成平台层对各个子系统数据进行集中管理和存储；应用平台层将处理后的结果信息传递给可视化层；可视化层包括BIM三维平台。

Description

基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法

技术领域

本发明涉及一种管控平台系统及其管控方法，尤其是涉及一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法。

背景技术

目前传统物业在运维管理过程中，同一设备的不同信息分散存储，且各个位置存储的信息未建立关联，难以实现信息高效管理。分散的存储方式，既造成管理上的混乱，且信息检索效率低，各类信息之间出现孤岛效应而无法互为所用，影响建筑运维管理的整体工作效率。并且分散存储和管理会加大信息丢失的风险，极易出现信息不完整的现象。导致系统维护成本高。据统计，国内目前较多项目在运营阶段都找不到齐全的设计资料和产品样本，造成设计建造与运营脱节，严重影响建造运维管理的工作效率和质量。坐落于北京是西城区的都城大厦于 2009年投入运行，后勤运维管理过程中，楼宇自控系统、安防系统、消防系统等相对独立，各类系统之间信息尚未建立关联，出现孤岛效应，难以形成系统智能联动、高效快捷管理模式。基于传统的不同系统管理平台，无法对建筑、设备系统及其隐蔽管网进行管理。

近年来，随着物联网、信息技术的迅速发展，智慧预警获得了全新契机。智慧预警以系统融合、技术集成、降低故障率为目的，以物联网、大数据分析的新技术为技术保障，构建了一种智能化、数据化、网络化，且让各个部门的服务、管理及保障协作一体化的新型运维平台，同时也为BIM技术应用提供了契机，BIM 技术的出现及应用可以高效地发挥集成、智能化、信息化的优势基于BIM的智慧楼宇综合服务系统区别于传统的智能化及机电的建设系统，是希望通过为管理方提供一套更为智慧、安全、长效的综合管理系统，将智能化、机电设备、环境管理、能源管理、人员管理等多角度的系统及管理需求进行一体化整合，使多系统在同一系统进行呈现，最终建设目标将通过对建筑内各专业子系统及设备的集成统一，建立基于BIM的智慧楼宇综合服务运维管理中心平台，为建筑实现智慧化管理提供可靠的设备运维分析、设备设施维护管理服务、能源管理、环境品质管理、信息化决策等一系列专项服务，从而达到提升管理效率、流程优化、提高建筑管理服务品质目的。

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是智能化的建筑物多维模型，它能够连接建设项目全生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对建筑工程对象的完整描述。它是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。随着BIM技术在建筑的设计、施工阶段的应用愈加普及，这使得BIM技术的应用能够覆盖建筑的全生命周期。因此，在建筑竣工以后，通过继承设计、施工阶段所生成的BIM竣工模型，利用BIM 模型优越的可视化3D空间展现能力，以BIM模型为载体，将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及建筑运维阶段所需的各种机电设备参数进行一体化整合，同时进一步引入建筑的日常设备运维管理功能，成为智能楼宇一体化综合管理平台发展的必然趋势。

由此可见，将BIM技术、建筑技术和信息技术相结合，建立基于BIM建筑物智能化的集成管理系统，以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，有助于实现高效、安全、节能、舒适、环保和可持续发展的目标，并将大幅度提高综合管理效益及效率。

现有技术，如中国专利申请(申请号：CN2019100785283)公开了一种采用 BIM技术的楼宇监控装置，包括固定座和安装柱，所述固定座包括柱体一，所述柱体一的上端与墙面固定连接，所述柱体一的下端设置法兰连接盘一；所述安装柱为一杆体，安装柱的上端设置法兰连接盘二，法兰连接盘一与法兰连接盘二配合固定连接；所述安装柱的中心连接一中心杆，所述中心杆与安装柱螺纹连接，安装柱中间设置一螺纹孔；中心杆下端连接一安装罩，安装罩上端与中心杆连接；所述安装罩的截面为“人”字形，所述安装罩的上侧面上设有太阳能电池板，所述安装罩内侧面上设有灯座，所述灯座内设有灯泡，所述安装罩内侧面上还设有摄像头。然而，该装置仅仅是一种监控装置，并没有记载如何采用BIM使用，如何监控；本领域技术人员无法根据其公开的内容将其应用于楼宇监控装置中。

再如中国专利申请(申请号：CN2017111302691)公开了一种基于BIM的楼宇监控系统，包括检测单元、处理单元、主控服务器、BIM数据存储单元、驱动单元、受控设备；所述主控服务器与BIM数据存储单元通信连接、所述检测单元通过处理单元与主控服务器连接、所述受控设备通过驱动单元与主控服务器连接；所述检测单元用于采集前端信息；所述处理单元用于接收前端信息并把前端信息处理成相关参数；所述BIM数据存储单元用于提供BIM模型信息数据；所述主控服务器用于接收相关参数和BIM模型信息数据，并把它们进行整合处理后生成控制指令；所述驱动单元用于接收控制指令并处理成启动信号；所述受控设备用于接收启动信息并执行相对应的控制动作；所述检测单元包括楼宇沉降监测系统和楼宇人员监测系统；所述楼宇沉降监测系统包括设置在楼宇表面和内部的多个卫星定位模块以及多个无线通信模块，所述卫星定位模块通过无线通信模块与处理单元通信连接；所述楼宇人员监测系统包括设置于门禁处的RFID射频模块和设置于楼宇监控区域的多个人体检测模块；所述人体检测模块和RFID射频模块均处理单元相连接；又如，中国专利(申请号：CN2018200041823)公开一种基于 BIM建筑监控系统，包括顺次连接的BIM运维管理平台、BIM模型组件、中央处理器和联动控制系统；联动控制系统包括楼宇自控子系统、火灾自动报警子系统、防排烟控制子系统、灭火设备控制子系统和人员模拟疏散子系统；中央处理器将联动控制系统的设备信息发送至BIM模型组件；BIM模型组件将该设备信息添加在BIM三维模型内，并发送至BIM运维管理平台；BIM运维管理平台存储并展示 BIM三维模型。然而，上述现有技术仅仅给出一个设计思路，没有对每个子系统作出详细的阐述，工程技术人员很难结合该专利公开的内容将其应用于自己的建筑设计中。

发明内容

鉴于以上现状，本发明借助“互联网+、大数据、智慧后勤”等先进理念，结合国网公司后勤服务的需求，以位于北京市西城区的都城大厦为试点，通过集成BIM的建筑物物理建模技术研究、BIM智能化管理系统与后勤管理系统信息融合技术研究、BIM智能化管理系统数据交换技术研究等关键技术研究，建成智能楼宇一体化综合管理平台。

一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其技术方案如下：

包括：设备监控层、子系统层、传输层、集成平台层、应用平台层、可视化层；其特征为：

设备监控层：包括负责数据监测和控制的硬件设备和传输接口；系统可通过 DDC或PLC控制器监测或控制底层硬件设备；设备运行的实时参数和运行状态上传到子系统层；

子系统层：集成多个子系统，包括空调系统、能源管理系统、照明系统、梯控系统、集水井监控系统、制冷系统、换热系统、送排风机组等；所述子系统层负责接收设备监控层采集的数据，并将采集的数据经过数据处理后通过数据总线上传到集成平台层的各个功能系统中；为运维管理系统提供接口或开发数据库；接受应用平台层的控制命令下发到控制器；

传输层：包括用来进行数据传输的标准协议、基于Http协议的API接口、共享数据库，用来进行数据的传输；

集成平台层：用来对各个子系统数据进行集中管理和存储；向应用平台提供接口或共享数据库；

应用平台层：将处理后的结果信息传递给可视化层。

可视化层：包括BIM三维平台；接收应用平台层上传的数据，并将该数据通过互联网自动传输到对应的BIM模型组件中，并添加到BIM三维模型中，通过 LED显示器将BIM三维模型显示在屏幕中。

此外，本发明还公开一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统的管控方法。

有益效果：平台可集成都城大厦多个子系统，将底层采集数据进行集中监测、集中存储、集中管理、集中应用，打通各子系统“各自为政”的信息孤岛，为各系统的联动管理提供软件平台支持，为都城大厦管理策略提供完备准确的数据支撑。时时监控楼宇运维状况，提高管理水平、服务质量、应急响应速度，从而全面有效支撑单位部门服务、管理、保障工作。

附图说明

图1为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法总体结构示意图。

图2为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法子系统集成框架示意图。

图3为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中都城大厦智能楼宇一体化综合管控平台功能框图。

图4为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中三维平台技术架构示意图。

图5为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中平台部署网络拓扑图。

图6为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中部署在北京都城大厦中控室中的大屏结构示意图。

图7为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中楼控及设备管理系统第二实施例示意图。

图8为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中楼控及设备管理系统第三实施例示意图。

图9为基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统及其管控方法中楼控及设备管理系统第四实施例示意图。

具体实施方式

位于北京市西城区的都城大厦隶属于国网旗下产业，归属于国网中兴公司进行整体的后勤维护工作，都城大厦楼宇功能区域众多且分散，后勤运维管理过程中，楼宇自控系统、安防系统、消防系统等相对独立，各类系统之间信息尚未建立关联，出现孤岛效应，难以形成系统智能联动、高效快捷管理模式。目前主要依靠人工采集能耗数据，不能实时收集所有数据，导致不能有效的进行能源消耗管理，为BIM技术应用提供了契机，BIM技术的出现及应用可以高效地发挥集成、智能化、信息化的优势。

本发明对当前国内外主流BIM技术及三维可视化技术的研究后，以都城大厦为试点，制定都城大厦建所涉及模型的建模标准和规范，模型涉及建筑结构、空间、机电设备、暖通空调等多个模块；对当前国内外先进的图形图像技术和三维引擎软件，进行比选，探索适合智能楼宇一体化综合平台建设的三维引擎、模型轻量化技术、三维场景渲染技术；通过对都城大厦现有建筑图纸的收集、整理、分析与研究，同时结合现场的实地调研和勘察，为平台模型建设奠定基础；实现都城大厦建筑结构、智能化系统设备、设备功能房间、周边环境、地表附属物等三维真实仿真与还原。

都城大厦智能楼宇一体化综合管理平台构建集成BIM的智能楼宇一体化综合管理平台，涵盖消防、安防、电梯、能耗管理等系统功能；可实现后勤精细化管理和智能化分析；为运维管理提供辅助决策和数据决策支撑；提高管理人员工作效率，减轻劳动强度，节约管理成本；同时，成为公司后勤管理对外宣传的三维展示窗口，提升品牌影响力。

参见图3所示的都城大厦智能楼宇一体化综合管控平台功能框图所示，各个功能模块的功能及其描述参见下表：

通过BIM运维管理项目的开展，创建了智慧楼宇管理新理念，明确运维管理服务对象，构建动态管理模式。与原有的运维管理工作相比，通过BIM运维管理系统的各分类应用，改变了传统运维管理模式，提高了管理效率，参见下表采用本发明管理模式与原始管理模式前后对比表如下：

下面对本发明工作原理做出具体阐述。

参见图1-2所示。一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其技术方案如下：

包括：设备监控层、子系统层、传输层、集成平台层、应用平台层、可视化层；其特征为：设备监控层：设备运行的实时参数和运行状态通过所述设备监控层上传到子系统；包括负责数据监测和控制的硬件设备和传输接口；系统可通过 DDC或PLC控制器监测或控制底层硬件设备；

子系统层：集成多个子系统，包括空调系统、能源管理系统、照明系统、梯控系统、集水井监控系统、制冷系统、换热系统、送排风机组等；所述子系统层负责接收设备监控层采集的数据，并将采集的数据经过数据处理后通过数据总线上传到集成平台层的各个功能系统中；为运维管理系统提供接口或开发数据库；接受应用平台层的控制命令下发到控制器；

传输层：用来进行数据的传输，包括用来进行数据传输的标准协议、基于 Http协议的API接口、共享数据库；

集成平台层：用来对各个子系统数据进行集中管理和存储；向应用平台提供接口或共享数据库；包括楼控系统、物业运维管理系统、视频监控系统、消防系统等；

应用平台层：将处理好的结果信息传递给可视化层；

可视化层：可视化层包括BIM三维平台；接收应用平台层上传的数据并在 LED显示器中显示。

其中：所述设备监控层包括：安防安保设备，如视频监控、电子巡更、门禁管理；所述视频监控可以定位到单个监控摄像头，查看当前监控画面；所述电子巡更通过对不同巡更区域的颜色渲染(存在未巡更是红色，全部巡更是绿色)，展示不同区域的巡更状况；所述门禁管理可以定位到单个门禁点，根据项目实际情况查看当前门禁开关状态；消防设备管理，可以定位消防器材，查看消防器材的台账信息；照明管理，可以查看不同照明回路的开关状态，根据实际情况可以对不同照明回路的开关状态进行控制；电梯管理，可以对电梯的台账信息以及运行状态信息进行监控；配电设备管理，可以对配电室内部的配电设备的台账信息以及运行状态信息进行监控；给排水设备管理，可以对给排水的设备的台账信息以及运行状态信息进行监控；暖通空调，可以对暖通空调去的台账信息以及运行状态信息进行监控；报警管理，如门禁报警，当未处理时间达到一周(周期可以根据项目情况来定)的报警信息，系统会自动存储到失效报警中，管理人员通过与现场核对后，将失效报警进行处理，存储到历史报警中。

上述设备监控管理层通过DDC或PLC控制器对对应的功能传感器对设备运行的实时参数和运行状态进行数据处理后上传到子系统。

参见图4所示，三维平台技术架构示意图，本发明采用该技术具有如下功能和优势：

1)三维可视化系统采用Unity3D三维引擎开发，该引擎稳定性高、技术成熟、开发快捷、在国内外有很高的认知度和应用范围。

2)Unity3D引擎可以高效整合轻量化的BIM模型和美术资源；平台通过场景、UI、控制构建开发框架，可实现复杂业务需求和高质量的视觉表现效果。

3)系统具备成熟的数据访服务接口和模型服务接口，可在三维场景内显示楼宇设备设施模型以及实时参数。

本发明基于BIM楼宇管理系统的运维平台运行环境要求如下：

服务器

·CPU：Intel至强E5-2600 v3及以上CPU,频率2.4GHz及以上

·内存：DDR4内存，容量不低于16GB

·存储：SATA/SAS硬盘接口，标准配置不低于1T，RAID5模式、

·外设：DVD光驱

·网卡：百兆网卡

图形工作站

·CPU：i5-7700CPU以上

·内存：DDR4内存，不低于8G

·存储：500G硬盘

·显示：GTX1060显卡以上、显示器分辨率不低于1920×1080

·外设：鼠标，标配键盘

·服务器端

Windows Server 2016或以上系统

·客户机端：Windows7/Windows8/Windows10系统。

平台部署网络拓扑图如图5所示。

1)平台包括数据库软件(SQL Server2016)、服务程序软件以及客户端软件(Unity3D客户端软件)三个部分；

2)数据库及服务程序软件安装在服务器上，服务器需要安装Windows Server2016操作系统；

3)客户端软件安装在工作站台式机上，工作站采用Windows10操作系统；

4)平台配置两台服务器，做双机热备，当主服务器宕机，自动启动备用服务器；

5)平台配置UPS电源，保证断电后两台服务器能够独立运行1小时，从而对数据进行及时存储，防止数据丢失；

平台在调试过程中，主要步骤如下：

(一)服务器安装操作系统软件，进行双击热备设置，测试热备功能是否调试成功；

(二)服务器安装数据库软件，进行数据备份策略设置，进行灾备测试；

(三)服务器安装平台服务程序，进行数据调试；

(四)工作站安装客户端软件，进行数据测试；

平台整体稳定性测试。

大屏安装调试：大屏部署在北京都城大厦中控室南侧(F1层中控室入口处右侧墙体)。具体结构参见附图6所示。

下面以楼控及设备管理系统中各个功能模块为例，详细阐述各个功能模块具体结构及其工作原理：

楼控及设备管理系统中包括诸如电子巡更、视频监控、门禁管理等安防安保以及楼宇设备管理包括诸如照明、电梯、暖通等运维监控管理系统，该系统中诸如安防安保功能中现场监控等监控手段的实施采用诸如本领域公知的RFID技术与BIM两者集成使信息自动采集并通过BIM模型可视化动态展现，而设备管理功能如暖通等设备监控的实现则采用诸如BIM三维楼控监控+GIS可视化动态平台模块来实现；当然，本实施例为本发明较佳实例，并不用以限制本发明，凡在本实施例原则范围内做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

RFID即无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，用于信息采集，通常由读写器、RFID标签组成。BIM集成了目标信息，支持各阶段不同参与方之间的信息交流和共享，在工作现场安全监控上，BIM三维可视化在分析、安全控制和监控潜在危险上实例验证效果显著。

RFID与BIM集成原理在于RFID标签信息通过应用程序接口与BIM进行信息交互，RFID标签信息作为BIM数据库的分布数据库，将对象的特定信息(ID、工作区域等信息)添加到BIM数据库中。过程中随着标签的不断扫描，信息不断更新并与BIM交互，便可以实时可视化呈现对象位置等信息，并自动存储，循环形成 BIM数据库。

本发明安防安保功能中现场监控等运维监控模块是将运维监控信息通过互联网自动传输到BIM三维运维监控模型组件中并添加到所述BIM三维运维监控模型中；所述运维监控模块包括信息采集处理子模块，所述信息采集处理子模块包括定义标签、布设标签以及定位跟踪；所述定位标签根据工作协议将定位信息写入RIFD标签中，并将所述定位标签布设在跟踪对象中；所述定位跟踪通过RIFD 读写器采集布设安装有标签的对象。

(1)定义标签

标签的定义根据工作协议及其事故类型设置隐患清单，对应清单中监控对象并结合现场的实际情况，定义不同对象(如人、材、机、建筑构件)RFID标签的种类，确定标签及相应设备的数目，规划布设位置。

(2)布设安装标签以及相关设备

标签定义完成之后，首先向标签存储ID、对象属性、安全护具、工作区域等基础信息并添加到BIM模型中，然后再对照不同对象附着相应标签。

(3)定位跟踪

当运维人员通过施工区域入口时，通过其佩戴的标签内ID、工作区域等信息识别确定该人员是否准入，通过安全装备内设置的标签感应人员的安全装备是否携带完整，不符要求的不准进入。运维人员进入作业区域后，RFID读写器通过连续采集标签信息对人员内进行定位并通过BIM三维运维监控模型可视化动态展现人员位置和周围环境，一旦与设定的隐患清单相匹配，发出警报，现场监控人员能通过BIM3D模型迅速发现人员位置并进行处理；通过扫描材料、机械上的标签信息，就可以在BIM三维运维监控模型时空范围内动态看到对象所在位置，周围是否具有风险。

RFID标签扫描后信息通过互联网自动传输到BIM三维运维监控模型组件中并添加到所述BIM三维运维监控模型中，动态呈现时空中对象的位置、周围环境、检测参数等安全状态，运维管理中心(BIM三维平台)可以随时查看到现场的安全状况，立体直观，一旦出现不安全行为或者周围环境的不安全状态，BIM三维运维监控模型上就会分等级进行警报：比如定位跟踪人员在安全区域，BIM三维运维监控模型对应的人员模块周围显示为绿色，若处于隐患区域周围则变成黄色并给与警鸣，若人员警报后仍继续接近进入危险区域则模块周围就变成红色并连续警鸣。这种分等级报警处理手段属于公知常识，在此不做描述。RFID标签信息作为BIM数据库的分布数据库，定义时便存储了ID、工作区域等固有信息并添加到BIM中，随着读写器的不断扫描读写，固有信息和过程信息不断更新从而使BIM 信息不断更新扩充并最终形成BIM安全信息数据库。

在施工过程中通过连续扫描标签信息进行BIM三维运维监控模型可视化跟踪定位，监控过程信息自动更新形成BIM安全信息数据库。运维管理中心(BIM三维平台)看到时时现场情况以及各个对象所处的安全状态，对于警报和安全隐患无需到达现场就可以进行虚拟现场状况查看和安全分析，并进行在线沟通和协同处理。此外，运维管理中心(BIM三维平台)和现场管理人员还负责现场日常的安全监察以及对处理措施的具体实施，一旦发生事故，运维管理中心人员可在第一时间可视化看到事故发生的位置及周围环境，在线及时沟通，通过系统进行数据追溯，迅速找出事故发生的原因，便于事故的尽快处理和减少影响。

RFID技术是信息采集工具，BIM是信息可视化处理与共享平台，两者集成， RFID前端自动化、信息化采集与后端BIM信息可视化处理、共享形成交互，则能使施工现场的安全监控无纸化、自动化、信息化，达到更为突出的监控效果。

实施例2

参见图7所示，设备管理功能如暖通等设备监控的实现则是基于BIM三维楼控监控+GIS可视化动态平台模块，包含楼宇设施状态采集系统，为权属单位和政府监管部门提供设施设备快速定位、维修计划生成、专业数据分析和图表报告生成服务功能。

地理信息系统(GIS)是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门学科为一体的新型学科，是由计算机系统、地理数据和用户组成的。它把地理位置和相关属性有机结合起来，通过对具有空间内涵的地理数据的获取(集成)、存储、检索、分析等操作，根据实际需要准确真实、图文并茂地生产并输出地理信息。目前，GIS在各行各业的应用和发展已成为势不可挡的国际潮流。ArcSDE是美国环境系统研究所公司(ESRI公司)研发的ArcGIS家族中的一员，是一个空间数据库中间件技术。ArcSDE是ArcGIS功能模块与关系数据库之间的GIS通道， ArcSDE以数据库为后台存储中心，为前端的GIS应用提供快速的空间数据访问，海量数据的快速读取和数据存储的安全高效是ArcSDE的重要特征。ArcSDE支持ArcGIS应用层并提供DBMS通道技术，使得空间数据可以存储于多种DBMS中。 ArcSDE同时能保证所有的GIS功能可用，而无需考虑底层的DBMS。ArcSDE使用DBMS支持的数据类型，以表格的形式管理底层的空间数据存储，并可使用SQL 在DBMS中访问这些数据。ArcSDE同时也提供了开放的客户端开发接口，通过这些接口用户定制的应用程序也可以访问底层的空间数据表。

设备监控模块包括BIM三维楼宇状态监控模型+GIS可视化动态平台模块、楼宇设施状态采集系统(包括空调系统、送排风机组、换热系统、制冷机组、水井、水处理系统、房间温度监测系统等数据采集)。

BIM三维楼宇状态监控模型+GIS可视化动态平台模块是将各传感器采集的数据通过数据库调取到平台上，将各数据分门别类，应用到不同的管理项目中.在运维中产生的实时数据，再次通过数据的整合和处理进入平台，形成强大的三维可视化数据平台，同时通过运维监控中心(BIM三维平台)对楼宇状态实现监控管理。BIM三维楼宇状态监控模型+GIS可视化动态平台模块的建立可以参考《技术与应用》中《基于BIM+GIS的城市地下综合管廊运维管理平台架构研究与应用》，周果林，2018年以及中国专利申请:申请号：CN2018110255791),采用该现有技术实现管道网BIM3D模型+GIS可视化动态平台模块的建立及其信息的数据采集。

楼宇状态监控不仅采集了楼宇中各个子系统中BIM模型的参数信息以及三维GIS地理信息的数据，对于位置设备运行中的实时动态，如空调、送排风机组、换热、制冷部件的工作状态等通过各种信息传感设备进行了采集，对此，系统建立了一个数据库，可以将不同输入格式数据进行处理、整合，再进行后续数据的分析和使用。

该设备监控模块实现了设备的搜索、查阅、监测和GIS空间位置信息.通过点击与运维监控中心连通的BIM三维模型+GIS可视化动态平台模块中需要查看的设备，可查阅此设备的相关信息，如所在位置、实时状态等；还可通过监测查看设备历史运行状态记录.该管理系统还实现了所有设备全生命周期管理，例如对即将到达使用寿命的设备进行预警，自动通知管理人员及时更换配件，预防事故发生.通过搜索设备名称或设备代号可准确得到该设备的实施运行状态和准确的位置信息；管理人员可随时查看展示BIM三维楼宇状态监控模型+GIS可视化动态平台模块对设备进行实时监控。

BIM三维楼宇状态监控模型+GIS可视化动态平台模块上可展示所有设备的实时运行状态，并以不同颜色来进行区分，如运行正常则显示为绿色，运行异常则显示黄色，运行故障则显示红色.每个设备均可通过监测功能查询其历史运行状态，并对可对其运行状态进行统计分析。通过对楼宇中的设备进行监控，如在管道具有代表性的位置、阀门井、水表井等处安装具有传感功能的电子装置，通过物联网技术集中分析处理并上传BIM3D模型+GIS可视化动态平台模块中进行展示，通过数据监测模块可采集管道具有代表性的位置，如阀门井、水表井、房间温度、水处理等处的实时数据并对采集信息进行统计分析，对异常情况进行标识或警告。

基于BIM+GIS的可视化管理，智慧运维的监控管理系统不仅可以监控、记录，还可以对视频信息进行处理，及时发现安全隐患并进行反馈，对设备监控模块的操作可通过配备大型监控屏幕实现，当楼宇某一位置产生突发事件即可将该位置的视频图像立即显示出来，并通过BIM+GIS模型的其他子系统联合进行突发事件的管理；对于维修管理人员，可通过植入在工作牌中的无线射频芯片和监控管理系统的视频跟踪技术来定位维修管理人员的位置，与待修位置的实时状况一同上传到BIM+GIS模型供管理人员进行决策指挥。

实施例3

参见图8所示。视频监控系统包括入侵探测传感器、区域控制器和BIM三维报警模型，入侵探测器负责探测非法闯入、入侵等报警警情，接到入侵警情信号后，向区域控制器传输入侵警情信息，区域控制器通过数据总线将其发送BIM 三维报警模型组件并添加到BIM三维防盗报警模型中，通过运维管理中心(BIM 三维平台)显示在Web界面中；运维人员通过访问运维管理中心查看该BIM三维报警模型，运维管理中心传送警情区域内情况，通过三维图形页面可以保障在楼宇的公共通道、楼层楼梯、电梯、重要办公区域、设备机房等的直观可视画面。当发生入侵警报时，运维管理中心实时显示相关入侵区域三维画面，安防值班人员可以通过操作可变镜头监视周围报警区域的相关人员情况，同时利用运维管理中心进行联动图像的录像，还可以操作控制报警区域现场前端设备(如照明灯) 状态，夜间发生入侵报警时可快速联动报警相关区域照明灯的自动开启。

实施例4

参见图9所示。与消防相关的监控传感器，诸如烟雾传感器、火焰传感器、温度传感器等传感器，对应的火灾报警装置监测包括：烟雾浓度、温度、一氧化碳含量等信息，所述火灾监控传感器将监控信息上传到火灾数据处理器，所述火灾数据处理器对所述传感器上传的信息进行数据处理并将处理后的数据上传到 BIM三维消防监控报警模型组件中并添加到所述模型中；所述运维管理中心对火情联动应急系统发送控制指令。运维人员通过访问运维管理中心(BIM三维平台) 查看该BIM三维消防监控报警模型，这样运维人员通过BIM三维消防监控报警模型上展示的监测信息可以直观、详细的获得火情发生的部位以及建筑内安装消防设备的工作状态等，降低了监管难度，使消防救援工作更直观、更有效率。

运维管理中心检测到火灾险情后，启动火灾报警装置，诸如声光报警器，通知相关人员，同时启动火情联动应急系统，诸如防火门、防火卷帘、喷淋灭火装置、喷淋泵的相关设备。

结合上述描述，基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统包括设备监控层、子系统层、传输层、集成平台层、应用平台层、可视化层实现了楼宇一体化综合管理平台的全方位监控。

本发明在都城大厦建成集成BIM的智能楼宇一体化综合管理平台，充分利用 BIM空间信息与三维可视化的强大功能，将设备与空间位置信息进行有机融合，定位准确，展示直观，实现后勤管理的扁平化、精细化，进一步提升公司后勤集约化管理水平，为管理人员提供三维可视化的后勤管理手段，并与后勤管理系统进行数据交互，对公司提升后勤管理和服务水平具有一定推广价值。同时，通过在都城大厦建设智能楼宇一体化综合管理平台，为国网公司系统后勤管理提供新的管理手段，在建筑节能环保方面彰显国网公司的责任和义务，成为引领同行业的标杆性后勤管理系统，建成后勤管理的典范，响应国网公司“新后勤”理念。

Claims (7)

1.一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，包括：设备监控层、子系统层、传输层、集成平台层、应用平台层、可视化层；其特征为：

设备监控层：包括负责数据监测和控制的硬件设备和传输接口；所述系统可通过DDC或PLC控制器监测或控制底层硬件设备；设备运行的实时参数和运行状态上传到子系统层；

子系统层：集成多个子系统，所述子系统层负责接收设备监控层采集的数据，并将采集的数据经过数据处理后通过数据总线上传到集成平台层的各个功能系统中；为运维管理系统提供接口或开发数据库；接受应用平台层的控制命令下发到控制器；

传输层：包括用来进行数据传输的标准协议、基于Http协议的API接口、共享数据库，用来进行数据的传输；

集成平台层：用来对各个子系统数据进行集中管理和存储；向应用平台提供接口或共享数据库；

应用平台层：将处理后的结果信息传递给可视化层；

可视化层：包括BIM三维平台；接收应用平台层上传的数据，并将该数据通通过互联网自动传输到对应的BIM模型组件中，并添加到BIM三维模型中，通过LED显示器将BIM三维模型显示在屏幕中。

2.根据权利要求1所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其特征为：所述子系统包括空调系统、能源管理系统、照明系统、梯控系统、集水井监控系统、制冷系统、换热系统、送排风机组。

3.根据权利要求1所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其特征为：所述集成平台层包括消防系统、视频监控系统、楼控集成系统以及楼宇运维管理系统。

4.根据权利要求3所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其特征为：所述消防系统、视频监控系统、楼控集成系统以及楼宇运维管理系统将接收的消防、视频监控、楼控集成、楼宇运维管理信息通过互联网自动传输到BIM模型组件中并添加到所述BIM三维模型。

5.根据权利要求4所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其特征为：所述消防系统包括与消防相关的烟雾传感器、火焰传感器、温度传感器传感器监控传感器，对应的火灾报警装置监测包括：烟雾浓度、温度、一氧化碳含量信息，所述火灾监控传感器将监控信息上传到火灾数据处理器，所述火灾数据处理器对所述传感器上传的信息进行数据处理并将处理后的数据上传到BIM三维消防监控报警模型组件中并添加到所述模型中；运维管理中心对火情联动应急系统发送控制指令。

6.根据权利要求4所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统，其特征为：所述视频监控系统包括入侵探测传感器、区域控制器和BIM三维报警模型，入侵探测器负责探测报警警情，接到入侵警情信号后，向区域控制器传输入侵警情信息，区域控制器通过数据总线将其发送BIM三维报警模型组件并添加到BIM三维防盗报警模型中，通过BIM三维平台显示在Web界面中；运维人员通过访问运维管理中心查看该BIM三维报警模型，运维管理中心传送警情区域内情况，通过三维图形页面可以保障在楼宇的公共通道、楼层楼梯、电梯、重要办公区域、设备机房的直观可视画面。

7.一种基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统的管控方法，其特征为：包括如权利要求1-6任一所述的基于BIM楼宇一体化综合管控平台系统。

Images