CN113112233A - 一种基于bim的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于项目管理技术领域，具体为一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台，包括基本信息管理系统、智慧建造管理系统、智慧运维管理系统和协同办公系统。所述基本信息管理系统包括BIM模型管理模块和组织机构管理模块，所述智慧建造管理系统包括技术质量管理模块、项目安全管理模块、项目进度管理模块、项目造价管理模块和项目设备管理模块，所述智慧运维管理系统包括设备健康管理模块、备品备件管理模块、风机性能考核及经济评价模块和安全消防管理模块，所述协同办公系统包括表单及流程管理模块、日常事务管理模块、会议管理模块和资产财务管理模块。

Description

一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台

技术领域

本发明属于工程项目管理领域，具体为一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台。

背景技术

BIM(Building Information Modeling)是建筑及其设施的物理和功能特性的数字化表达，在建筑工程全寿命周期内提供共享的信息资源，并为各种决策提供基础信息。在我国，BIM技术已经成为建筑业一项重要的先进工具得到广泛应用，现已逐步向建筑工程的全寿命周期拓展，并显现出集成化应用的特点。但BIM技术在风力发电领域的应用相对较少，特别是还没有基于全寿命周期的集成化综合应用。

风力发电作为一种重要的清洁能源，在能源行业的占比迅速提高，同时也是我国以后重点布局发展的能源项目。但是多数风电项目地处海洋或山地，占地面积大，地理位置偏僻，基础设施差，自然环境比较恶劣，给项目的建设和运维带来了较大困难，也出现了项目建设期质量安全事故频发，进度滞后、运维管理混乱、运行期叶片断裂、倒塔、发电机组火灾及项目收益不达标等诸多问题。特别是随着风电机组制造技术的提升，以高塔架、大叶片为特征的大容量机组的出现，给风电项目的建造及运维增加了新的难题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台，能较好解决上述各种问题，达到智慧管理的目的。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法，包括如下步骤：

S1.建立风电项目工程和设备的BIM模型，并对项目全寿命周期各参与单位及其组织机构和个人的职责和权限进行界定；

S2.依据行业规范标准、本项目管理制度对涵盖风电项目全寿命周期各项管理活动进行模块化整合，并对各模块的功能及其相互关系进行确认；

S3.在基于BIM技术的基础上，综合应用BIM+GIS、BIM+物联网、BIM+大数据分析技术创建S2所述各模块功能实现的流程和方法，并与S1创建的BIM模型和各参与单位及其组织机构和个人进行关联；

S4.通过S1所述各参与单位及其组织机构和个人以S1建立的BIM模型为载体按照S3所述的流程和方法进行与项目管理相关数据和信息的创建、修改、共享、分析和存储实现对风电项目全寿命周期的智慧管理；

S5.利用BIM+协同办公技术记录S1、S2、S3、S4管理过程并生成项目管理需要的档案资料。

一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，包括：

基本信息管理系统，用于项目全寿命周期BIM模型的创建、优化、变更和查看，以及对项目全寿命周期不同阶段参与该项目的组织机构及其人员的信息录入和对其管理的职责和权限进行授权；

智慧建造管理系统，用于对项目建设期的技术、质量、安全、进度、造价、设备管控；

智慧运维管理系统，用于对项目运行期设备的巡查及检修保养，备品备件管理，风电机组性能考核及后评估，风场及升压站安全及消防管理；

协同办公系统，用于项目全寿命周期表单及流程管理、日常事务管理、会议管理、资产财务管理。

本发明进一步的改进在于，所述基本信息管理系统包括：

BIM模型管理模块，用于项目BIM模型的输入、修改和查看，所述BIM模型的修改包括项目建设期的设计优化和设计变更以及运行期的大修及技术改造；

组织机构管理模块，用于对项目不同阶段参与该项目的组织机构及人员的信息录入和职责授权。

本发明进一步的改进在于，所述智慧建造管理系统包括：

技术质量管理模块，用于技术方案的审批执行，工程隐蔽工程验收、质量验收及质量问题闭环管理；

项目安全管理模块，用于项目危险源动态管理，特种设备和特殊工种动态管理以及安全问题闭环管理；

项目进度管理模块，用于项目进度计划的编制、调整和项目实际进度的确认；

项目造价管理模块，用于项目概预算管理、合同价款管理，工程签证变更价款确认，工程结算和工程决算的执行；

项目设备管理模块，用于项目建设期制定设备生产供货计划、设备制造质量控制、设备运输保管、设备到货验收各项管控活动。

本发明进一步的改进在于，技术质量管理模块依据行业技术规范标准和项目管理具体规定，建立与风电项目建设期技术质量管控活动相适应的方法和工作流程，并与基本信息管理系统中项目的BIM模型和参建单位各组织机构及人员的职责权限对应，使工程技术质量管控严格按照设定的方法和流程进行并在协同办公系统形成相关活动过程记录的档案资料。

本发明进一步的改进在于，项目造价管理模块结合系统记录的项目确认进度、合同价款、签证变更、安全质量问题数据信息由承包方发起生成工程阶段性结算文件，并在协同办公模块中按照设定的表单流程履行工程项目阶段性进度款的审批结算并形成电子档案资料，相同的，在项目建设完成后可以进行项目竣工文件的审批。

本发明进一步的改进在于，所述智慧运维管理系统包括：

设备健康管理模块，用于进行风电机组及升压站设备巡检、设备维护保养及故障处理；

备品备件管理模块，用于对项目运行期所用备品备件的计划、采购、验收、出入库、盘点、库存进行管理；

风机性能考核及经济评价模块，用于对风电机组的可靠性、等效满负荷发电小时数、利用率、功率曲线以及每台机组的财务评价指标进行分析考核；

安全消防管理模块，用于风场运行期间安全及消防管理。

本发明进一步的改进在于，备品备件管理模块采购按如下条件进行：

S1.建立所有备品备件的最低库存标准，当该设备库存接近最低库存标准时，系统提示采购；

S2.分析计算该设备在本项目中的计划服役年限，并在该设备计划服役年限到期前检测该设备库存情况，无库存则提示进行该备品备件的采购；

S3监测设备运行状态和分析设备故障，当出现该设备更换条件时，系统自动检测该备品备件库存情况，无库存则发出进行该备品备件采购的提示；

S4.出现因不可抗力等无法预测情况需更换部件时，系统自动检测该备品备件库存情况，无库存则发出进行该备品备件采购的提示。

本发明进一步的改进在于，安全消防管理模块用于风场运行期间安全及消防管理，包括安全管理制度的执行，安全隐患排查整改，劳动保护用品管理，消防设施及消防工器具管理、运维人员安全教育培训，特殊工种、特种设备及运维车辆管理。

本发明进一步的改进在于，所述协同办公系统包括：

表单流程管理模块，用于形成满足要求的风电项目全寿命周期各项活动的记录和资料档案；

日常事务管理模块，用于组织对项目全寿命周期日常各项事务的管理；

会议管理模块，用于组织召开项目各种会议并形成会议记录；

资产财务管理模块，用于记录和归类项目全寿命周期资产和财务数据，形成资产财务类报表，并为风电机组性能考核和经济评价提供数据支持。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法及平台，是以风电项目BIM模型为载体对参与项目的各种资源和各项管控活动进行细化、整合和明确相互关系的基础上，综合应用BIM+GIS、BIM+物联网、BIM+协同办公、BIM+大数据分析提出了针对风电项目全寿命周期各项管理活动在管理平台运行的流程和方法，并以BIM为工具进行与上述流程和方法相关的数据及信息的创建、共享、修改、分析和存储。

进一步，智慧建造管理系统在BIM5D的基础上，将技术方案(措施)、安全质量问题闭环管理、项目危险源、特种设备与特殊工种与BIM模型关联，并结合进度管理模块，实现技术方案(措施)的审批执行、危险源识别及其危险源控制措施落实、特种设备及特殊工种的动态管理。

智慧运维管理系统，在对项目建设期数据信息清洗归类的基础上，利用BIM+物联网技术收集设备运行状态参数，通过数据分析提前预判风机故障并预警，当需要设备部件更换时，与备品备件管理发生关联。建立风机可靠度及风机性能考核分析模型，对风机可靠度及其机组性能状态进行全面的分析评价，在此基础上，利用协同办公系统资产财务管理模块记录的资产财务信息，对每台机组的收入及支出、收益率、投资回收期、贷款偿还能力等进行财务评价并进行纵横向对比，为调整和优化风场运行策略，提高风场运行效率提供数据支持。

项目协同办公模块依据平台内置的行业规范标准和项目业主管理制度，通过与之对应的表单和流程，在各项管理活动进行过程中生成对应的项目全寿命周期所需各种档案资料。

附图说明

图1为一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台的结构组成图。

图2为一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台的架构图。

图3为一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台各系统包含各模块的功能进一步细化的一种具体实现方式示意图。

图4为在图3具体对各模块功能细化的基础上，举例说明以某分部工程的BIM模型为载体的智慧建造系统各模块的操作流程和相互的逻辑关系。

具体实施方式

以下结合附图公开本发明一种具体实施方式，更加清楚的说明本发明的技术方案，方便更好的理解本发明的特征和优点，显然本实施例不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，包含基本信息管理系统、智慧建造管理系统、智慧运维管理系统和协同办公系统，每个系统包含若干模块。其技术方案是，该平台以BIM为基本工具，并结合风电项目特征综合应用了BIM+GIS、BIM+物联网、BIM+协同办公、BIM+大数据分析提出了针对风电项目全寿命周期各项重要管理活动在管理平台运行的流程和方法，实现风电项目全寿命周期智慧管理，显然以下叙述的技术方案是对所述部分的基本理解，并不是对所有构想的详尽叙述。

本发明所述BIM+物联网的应用包括：通过智能芯片、二维码、全球定位系统及新一代信息通信技术对风电项目设备或人员进行定位跟踪，并建立实物与BIM模型的关联；通过安装在特定位置的传感器采集所需参数并与对应的BIM模型关联；通过在特定时期安装视频监控系统对特定部位进行监控，实现对设备吊装、风场及升压站运行的实时监控。本发明所述GIS技术的应用包括：将BIM模型在GIS平台中集成，实现真实数据模型与虚拟三维场景的融合，用于施工进度、机组运行状态的三维模拟展示，人员设备定位以及各种故障问题和提示预警信息在对应的三维模型中的显示。本发明所述BIM+协同办公的应用包括：该平台协同办公系统与项目全寿命周期各项管理活动的方法和流程关联，对项目各项管理活动进行控制和记录，对项目日常检查、会议、风场“两票三制”管理制度通过协同办公进行落实。本发明所述BIM+大数据分析技术的应用包括：设立数据库存储器并建立各种数据分析模型，采集相关数据并对其进行分析判断，为项目全寿命周期各项管控活动提供数据支持。

所述基本信息管理系统包括BIM模型管理模块和组织机构管理模块。其中BIM模型管理模块用于项目建设期或技改大修期对项目BIM模型的输入、优化、变更和查看，为了方便管理，所述对BIM模型的查看，针对不同模块可以查看与该模块功能对应的数据信息。组织机构管理模块用于对项目不同阶段参与该项目的组织机构及其人员的信息录入和按照行业及项目业主方规定对其管理的职责和权限进行授权。具体包含建设期参建单位及其组织机构和人员信息的录入授权和项目运行期运行单位及其组织机构和人员信息的录入和职责授权。

智慧建造管理系统包括技术质量管理模块、项目安全管理模块、项目进度管理模块、项目造价管理模块和项目设备管理模块。

上述技术质量管理模块主要用于开展项目技术质量管控活动，包括技术方案执行、隐蔽工程验收和工程质量验收以及质量问题闭环管理。

优选的，该模块依据行业规范标准和项目业主具体规定，建立与风电项目建设期技术质量管控活动相适应的方法和工作流程，具体为在组织机构管理模块中明确参建单位各组织机构及人员的职责权限，并在表单流程管理模块包含与技术质量管控活动对应的表单和处理流程，使工程技术质量管控严格按照设定的步骤进行并形成相关活动过程记录的档案资料。

优选的，该模块将技术方案与该方案对应的BIM模型建立联系，利用BIM技术进行技术方案优化、三维可视化技术交底，更进一步的，该方案与该BIM模型的实际部位进行关联，当该部位施工时，系统提示相关组织人员对该部位技术方案的实际执行进行确认。

优选的，该模块能对技术质量活动过程中收集的砼强度检测数据、大体积砼测温数据、风机基础沉降测量数据、接地电阻实测数据建立模型进行分析判断，对异常数据信息进行预警提示。

优选的，项目发包方、监理有关质量管理人员在该模块将存在质量问题在对应BIM模型中上传记录，系统自动进行预警显示和向相关责任人提示和记录问题闭环过程，并与项目造价管理模块的工程结算挂钩，对质量问题未闭环的分项工程不予结算。

上述项目安全管理模块用于项目建设期危险源动态管理、特种设备和特殊工种动态管理以及安全问题闭环管理。各危险源、特殊工种、特种设备与BIM模型对应的实际施工部位关联，对施工完成部位的危险源自动消除，对未闭环的安全问题在对应的三维场景模型中进行可视化预警显示。该模块将未闭环的安全问题与项目造价管理模块中安全文明施工措施费结算挂钩，安全问题未闭环相关安全文明施工措施费不予结算。

优选的，该模块对特殊工种和特种设备建立档案并利用物联网进行定位跟踪，对过期设备或需要定期检测的设备提示更换或检测，对特殊工种的资格证有效期、人员教育培训进行动态管理，并对特殊工种进行定位跟踪，杜绝无证上岗和未进行教育培训上岗。对重要部位或重点作业利用视频监控技术进行监控。

所述项目进度管理模块用于项目建设期进度计划的编审、实际进度确认、进度计划调整优化和进度分析预警。所述进度计划的调整优化，即当项目发生变更时及时对进度计划进行调整或者的原有进度计划与实际严重不符难以执行时，对进度计划进行优化。该模块与表单流程管理模块关联，并在表单流程模块包含与进度计划的审批、实际进度确认相关的表单和流程，实现对进度管控过程的记录。

优选的，该模块将项目进度计划节点与该节点BIM模型建立关联，并将BIM模型在GIS平台中进行集合，实现项目进度在三维虚拟场景中的可视化展示和进行模拟建造，可以对计划进度和实际进度进行对比分析，对进度滞后部位在对应的BIM模型中进行提示预警。

所述项目造价管理模块用于项目概预算编制、合同价款管理、工程签证变更价款确认、工程阶段性结算和工程决算。该模块支持导入项目不同阶段的造价文件，并与项目BIM模型关联。

优选的，该模块结合系统记录的项目确认进度、合同价款、签证变更、安全质量问题数据信息由承包方发起生成工程阶段性结算文件，并在协同办公模块中按照设定的表单流程履行工程项目阶段性进度款的审批结算并形成电子档案资料，相同的，在项目建设完成后可以进行项目竣工文件的审批。

所述设备管理模块用于项目建设期制定设备生产供货计划、设备制造质量控制、设备运输保管、设备到货验收的各项管控活动。

优选的，项目设备的生产供货计划与工程的施工进度计划对应，并可以根据实际进度进行调整优化，使设备供货既不影响工程总体施工进度，也不由于生产过早占用资金和增加保管费用。并在模块中展示设备的生产及运输保管状态，对进度异常提出预警。

优选的，设备制造阶段各项质量管控活动，包括设备监理活动均在该模块按照规定的见证管控方法和流程进行，该模块支持在对应的设备BIM模型中上传图片视频实现业主方远程对制造过程的管控，并在表单流程管理模块包含相关的表单流程，实现项目建设期设备的全面管控。

项目建设完成后，基本信息管理系统继续保留初始导入及经过设计变更形成的BIM模型信息和建设期形成的可能在运维期使用的质量验收及问题记录、设备质保期等信息，并将经决算确认的项目动态总投资分摊到每台机组，在项目运行期，组织机构管理模块中对应录入运维单位组织机构及其个人信息，并按照其职责权限进行授权，在备品备件管理模块建立现有备品备件档案，平台进入智慧运维期各项管理活动，如在运维期出现技改或大修工程，可以在智慧建造管理系统中进行。

智慧运维管理系统包括设备健康管理模块、备品备件管理模块、风机性能考核及经济评价模块和安全消防管理模块。

所述设备健康管理模块主要包括制定设备巡检计划和按照计划对设备进行巡查以及对设备的检修和保养，并对出现故障的设备进行维修。

优选的，该模块对巡检及保养计划的制定和执行与设备的BIM模型对应，巡检或保养人员利用手机移动端在与该设备BIM模型对应的实物现场进行打卡完成设备的巡检或保养，并记录相关信息。同样的，当设备出现故障，运维人员将故障信息在对应的BIM模型中进行记录和预警显示，并对故障维修过程信息记录。该模块与协同办公系统中日常事务管理模块对应，形成日常巡检、保养及维修活动中相关流程的执行并形成巡检、保养和维修记录以及按照风场管理制度要求完成“两票三制”的落实。

优选的，对设备巡检计划的制定，在结合设备供应厂商常规要求的巡检计划基础上，系统经过分析，对运行参数相对偏差较大的设备提示进行巡检。所述运行参数相对偏差较大，就是该项数据未达到该设备要求的影响安全运行的极限值，但是该参数在该风场同类数据中偏差最大或最接近规定的极限值。

所述备品备件管理模块用于是实现备品备件的计划、采购、验收、出入库、盘点、库存的管控。该模块对所有备品备件利用物联网进行定位跟踪以方便管理。

优选的，该模块对备品备件采购按如下条件进行：S1.建立所有备品备件的最低库存标准，当该设备库存接近最低库存标准时，系统提示采购。S2.分析计算该设备在本项目中的计划服役年限，并在该设备计划服役年限到期前检测该设备库存情况，无库存则提示进行该备品备件的采购。S3监测设备运行状态和分析设备故障，当出现该设备更换条件时，系统自动检测该备品备件库存情况，如无库存则发出进行该备品备件采购的提示。S4.出现因不可抗力等无法预测情况需更换部件时，系统自动检测该备品备件库存情况，如无库存则发出进行该备品备件采购的提示。

所述风机性能考核及经济评价模块，该模块对收集的设备运行技术参数和经济参数进行数据分析，对风电机组的可靠性、等效满负荷发电小时数、风机的可利用率、功率曲线特征值进行考核，以及对每台机组的财务评价指标进行计算分析，为调整和优化风场运行策略、提高整体经济效益提供支持。

安全消防管理模块：用于风场运行期间安全及消防管理，包括安全管理制度的执行，安全隐患排查整改，劳动保护用品管理，消防设施及消防工器具管理、运维人员安全教育培训，特殊工种、特种设备及运维车辆管理。

协同办公系统包括表单及其流程管理模块、资产财务管理模块、日常事务管理模块和会议管理模块。

所述表单及其流程管理模块包含项目全寿命周期各种表单流程，也可以自行创建表单和流程，用于形成项目全寿命周期各种档案资料。

所述资产财务管理模块，用于项目资产和财务管理，记录和归类项目全寿命周期全部收入和支出，为风电机组经济后评估提供数据支持。

所述日常事务管理模块，用于组织开展项目全寿命周期各项日常事务管理，包括建设期组织开展的质量安全检查、运维期“两票三制”管理。

所述会议管理模块用于会议公告的发布、会议文件的记录、审核和传达。

在具体实施时，如图1所示，本发明提供的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台的结构组成图，共包括四个系统和十五个模块，该平台可以采用基于B/S架构，具体如图2所示。

为了更好的叙述本具体实施方式，图3对图1部分模块进一步细分为若干子模块，图4是在图3细分的基础上以某分部工程的BIM模型为例说明智慧建造系统各模块具体功能的实现方式和相互的逻辑关系。

基本信息管理系统的BIM模型管理模块，BIM模型的精度要满足后期系统各项功能实现的最低要求，如不进行碰撞检查和设计优化，建议工程类BIM模型的精度不低于LOD300为宜，且能满足进度计划编制和进度三维展示、工程质量分段验收相关功能的实现。设备类BIM模型能够满足对构件设备利用物联网进行定位追踪、制造质量控制和运维期设备健康管理以及按需求对设备某部位进行相关参数采集和存储的需求。

上述BIM模型输入模块用于将项目的工程及设备BIM模型导入该系统，工程模型用于记录该工程不同部位的设计、建造及后期维护保养、技改的各种信息，设备模型主要记录设备各部件的设计、制造、安装、质保、大修、运行状态、故障及维护保养信息。所有设备均利用物联网进行识别、定位和监测，且项目各项管理活动均与BIM模型的具体部位对应和联动，并在系统中以BIM模型为窗口进行数据信息的管理和展示，更进一步，各模块的BIM模型仅显示属于该模块的数据信息。上述模型变更输入模块用于对原模型进行修改确认，BIM模型的修改包括项目的设计变更和运维阶段的大修和技术改造。该模块与签证变更造价确认模块和进度调整优化模块共同完成项目变更全过程的确认和实施。

BIM模型是项目全寿命周期所有数据信息存储的载体，并在系统内共享，为方便使用，数据信息的查看与展示是在数据信息创建的具体模块中进行，比如在BIM模型管理模块中可以查看项目的设计及设计变更的信息、在技术质量管理模块中可以查看到项目建设期在技术质量各项管理活动中创建的信息。项目建设完成，基本信息管理系统保留初始导入及经过设计变更形成的工程及设备的BIM模型信息，并增加风电机组设备在建设期形成的质量验收、质保期、质量问题闭环记录等可能在运维期使用的信息，并将项目建设期动态总投资分摊到每台机组便于运行期对每台机组进行后评估，其余信息作为档案资料保存。

基本信息管理系统的组织机构管理模块包括参建单位及其组织信息输入模块和运行单位组织信息输入模块，参建单位及其组织信息输入模块对应智慧建造管理系统，输入和管理项目发包方、承包方、设计方、地勘方、监理方、设备供应方、造价咨询方、设备监理方及其各方在不同模块中参与项目管理的机构及操作人员信息。运行单位组织信息输入模块对应智慧运维管理系统，主要是输入和管理项目运行单位和运行人员相关信息。该模块依据行业规范标准和项目业主方规定将项目全寿命周期各组织机构及其个人的职能与各模块的功能建立关系，输入信息确认后可以按照系统规定的权限和流程开展各项管理活动。

智慧建造管理系统的技术质量管理模块一实施例，将技术质量管理模块细分为技术方案(措施)管理模块、质量问题闭环管理模块和质量及隐蔽工程验收模块。技术方案(措施)管理模块用于项目全部技术方案(措施)的审批及执行，每个技术方案(措施)直接与具体BIM模型对应，可以利用BIM模型进行技术交底，当该部位施工时，系统自动提示负责该方案执行的相关组织机构及其个人对方案的执行过程进行确认，未按照审批的技术方案执行的进行预警显示。质量及隐蔽工程验收模块将具体验收活动与BIM模型对应，并依据与该部位相适应的规范标准形成验收的方法和流程，具体为在组织机构管理模块中明确参建单位各组织机构及人员的职责权限，并在表单流程管理模块包含与技术质量管控活动对应的表单和处理流程，使工程技术质量管控严格按照设定的步骤进行并形成相关活动过程记录的档案资料。质量问题闭环管理模块支持业主、监理方对发现的问题在对应的BIM模型上传进行预警显示，并通知和提示责任方进行整改，该模块与项目造价管理模块对应，质量问题未闭环，对该部位的工程不予结算。

智慧建造管理系统的项目安全管理模块一实施例，将项目安全管理模块细分为危险源管理模块、特殊工种及特种设备管理模块和安全问题闭环管理模块。在危险源管理模块中，将项目危险源及对应控制措施与BIM模型关联，在该部位施工时，系统会提示对该部位危险源管控措施的落实情况进行确认，在施工完成后该危险源自动消除，对风电基础砼浇筑、风机吊装等包含重大危险源的施工过程，利用安装于不同方位的高清无线摄像头进行实景监测，可以随时在手机或者电脑端进行查看、对讲及设置电子安全围栏，并可以对施工过程录制视频和拍照保存影像资料。在特殊工种和特种设备管理模块中，建立特殊工种和特种设备动态管理台账，特殊工种管理台账对特殊工种的工作时间和健康状态、资格证的有效期、教育培训情况进行管理，特种设备管理台账对特种设备的有效期、使用次数、维修保养及校检情况进行管理，所有特殊工种及特种设备均与涉及的BIM模型对应，当该BIM模型对应部位实际施工时，模块自动对相关的特殊工种及特种设备进行管控，不符合要求的在系统预警显示。安全问题闭环管理模块支持安全管理人员通过手机端或电脑端上传安全问题并将存在安全问题的施工部位与BIM模型对应，对未闭环的安全问题预警显示并提示相关组织机构人员进行整改，并将安全问题直接与项目造价管理模块的安全措施费管理模块挂钩，安全问题未闭环，对应的安全文明施工措施费不予结算。

智慧建造管理系统的项目进度管理模块一实施例，将项目进度管理模块细分为进度计划编审模块、进度跟踪确认模块、进度调整优化模块、进度分析预警模块，其中进度计划编审模块可以细分为总进度计划编审模块和单位工程进度计划编审模块。进度计划编审模块用于项目进度计划的编制，可以支持常用进度计划管理软件(例如P6、EXCEL表格、project等)编制的进度计划的导入，并通过选择集与构件及其造价信息关联，实现施工工艺、安装工艺等进度模拟和现场每日进度管理，包括进行4D进度模拟实时反馈，进度计划与实际现场进度对比，直观反应进度偏差情况。进度跟踪确认模块按照设定的职责进行项目实际进度的确认，包括按照日历天数确认和按照分项以及分部工程确认，并与项目结算与决算管理模块关联，实现工程进度款的结算及最终的工程决算。当项目发生变更或实际进度与计划进度偏差较大，进度调整优化模块可以对计划进度进行调整，当某节点计划进度与实际进度不符，进度分析预警模块会进行提示预警。

智慧建造管理系统的项目造价管理模块一实施例，该模块细分为概预算管理模块、签证变更价款确认模块、安全措施费管理模块和项目结算及决算管理模块。概预算管理模块包含风电项目相关的取费标准和定额，可以进行概预算文件的编制，并实现项目进度管理模块对进度以工作量形式统计和进行工、机、料资源分析。该模块支持将项目不同阶段形成的工程造价录入并与BIM模型对应和进行分类管理。签证变更价款确认模块与BIM模型管理模块中的模型变更输入模块共同实现工程签证变更及其签证变更价款的确认。安全措施费管理模块与项目安全管理模块中的安全问题闭环管理模块共同实现安全措施费的专款专用和安全措施费结算工作。项目结算及决算管理模块与项目进度管理模块中的进度跟踪确认模块、技术质量管理模块中的质量问题闭环管理模块、项目造价管理模块中的签证变更价款确认模块共同实现工程进度款的结算和工程决算工作。具体地，当到达该项目合同约定的结算条件时，经施工方申报，项目结算及决算管理模块依据项目进度管理模块中的进度跟踪确认模块和概预算管理模块中合同价款生成本阶段的结算文件，进一步结合签证变更价款确认模块、安全措施费管理模块和质量问题闭环管理模块记录对结算文件进行调整并按照系统设定的流程进行进度款审批并在表单及流程管理模块形成记录档案，项目完成后，承包方依据合同和上述阶段性结算文件生成项目决算文件在系统进行审批。

智慧建造管理系统的项目设备管理模块一实施例，该模块细分为设备供货及价款管理模块、设备质量管理模块和设备运输保管管理模块。设备供货及价款管理模块用于制定和执行设备的生产供货计划和设备价款的结算，该模块与项目进度管理模块中单位工程进度计划编审模块对应，并可以根据实际进度进行调整优化，使设备供货既不影响工程总体施工进度，也不由于生产过早占用资金和增加保管费用。当该设备完成供货计划并经设备质量管理模块确认质量合格后，在到达合同约定的结算时间节点时，供货单位可以在该模块提交该设备价款的结算并按照规定完成设备价款结算流程。设备质量管理模块用于设备制造过程质量控制和设备到货质量验收，该模块录入拟定的见证管控方法和流程并与设备的BIM模型对应，对设备的制造质量和设备到货后的验收进行控制，该模块与表单流程管理模块结合支持上传图片视频及各种文档实现业主方远程对制造过程的管控，同时在协同办公模块形成相关资料档案。设备运输保管管理模块利用物联网将实物与BIM模型对应，实现记录和查看设备运输保管状态，并形成相应的台账。

项目建设完成后，基本信息管理系统继续保留初始导入及经过设计变更形成的工程及设备的BIM模型信息，并增加风电机组设备在建设期形成的质量验收、质保期、质量问题记录等可能在运维期使用的信息，并将项目建设期动态总投资分摊到每台机组便于运行期对每台机组进行后评估，其余信息作为档案资料保存。

项目运行期，组织机构管理模块的运行单位组织信息输入模块录入和授权项目运行单位组织机构及其个人信息，在备品备件管理模块建立现有备品备件档案，平台进入智慧运维期各项管理活动，如在运维期出现技改或大修工程，可以在智慧建造管理系统中进行。

智慧运维管理系统的设备健康管理模块一实施例，该模块细分为日常巡检管理模块、维护保养管理模块和故障维修管理模块，用于实现项目的日常巡检、检修保养和故障维修。

日常巡检管理模块按照风场管理制度和设备厂商要求，在系统内置项目日常巡检计划，并支持根据实际情况对巡检计划进行调整，对巡检计划的制定和执行与设备的BIM模型对应，巡检人员依据巡检计划利用手机移动端在与该设备BIM模型对应的实物现场进行打卡完成设备的巡检，并记录相关信息。同样的，维护保养管理模块参照日常巡检管理模块执行。在故障维修管理模块，当设备出现故障，运维人员将故障信息在对应的BIM模型中进行记录和预警显示，并对故障维修过程信息记录。该模块与协同办公系统对应，形成日常巡检、保养及维修活动中相关流程的执行并形成巡检、保养和维修记录以及按照风场管理制度要求完成“两票三制”的落实。对设备巡检、保养计划的制定，在结合设备供应厂商常规要求的基础上，系统经过分析，对运行参数相对偏差较大的设备提示进行巡检或保养。所述运行参数相对偏差较大，就是该项数据未达到该设备要求的影响安全运行的极限值，但是该参数在该风场同类数据中偏差最大或最接近规定的极限值。

智慧运维管理系统的备品备件管理模块一实施例，对采购完成的备品备件进行编码，并录入其规格型号、制造单位、性能参数信息，可以通过手机端查看、办理出入库、盘点相关工作并实时生成清单报表。当该备品备件投入使用后，系统自动与该部位的BIM模型建立关联。为减少资金占用和仓管费用，对备品备件的采购一具体实施例：S1.在设备厂家提供的建议库存量的基础上、参考该备品备件库存的历史数据对建议库存量进行修正，建立所有备品备件的最低库存标准，即除易损易坏件外其他设备均无库存，当该易损易坏件库存接近最低库存标准时，系统提示采购。S2.根据每个设备的设计寿命，并参考该设备的历史平均服役年限，结合本风场具体条件对该设备设计寿命和历史平均服役年限加权平均，计算出该设备在本项目中的计划服役年限，并在该设备计划服役年限到期前提示进行该备品备件的采购。S3.建立数据库，统计风场每个运行设备的平均故障发生时间和平均故障间隔时间，计算出该设备的故障率，对预测可能出现故障的设备，确定该故障是通过维修还是通过更换解决，如果通过维修解决，可以在设备健康管理模块中提示加强巡检和保养，如果需要更换解决，当该设备的运行状态参数出现明显异常时，系统自动检测该备品备件库存情况，如无库存则发出进行该备品备件采购的提示。S4.出现因不可抗力等无法预测情况需更换部件时，系统自动检测该备品备件库存情况，如无库存则进行该备品备件采购。

智慧运维管理系统的风机性能考核及经济评价模块一实施例，该模块细分为风机性能考核模块和风机经济评价模块。风机性能考核模块对风机运行相关数据进行采集，其采集方式包括：直接读取本系统BIM模型中存储的风电机组各部件设计、施工及运维过程中生成的相关数据信息；通过外部接口与风机的SCADA系统连接采集的数据；利用物联网技术通过在风电机组相关位置安装传感器采集数据。对采集的数据建立数据库和分析模型进行分析计算，得出该机组一定时期内的可靠性指标(主要包括平均无故障运行时间、故障平均修复时间、故障率)、满负荷发电小时数、实际可利用率和绘制实际的功率曲线，并将上述数据参数与对应的风场的设计满负荷小时数、设计可利用率和功率曲线保证值进行对比，进一步将上述参数数据针对风场的所有风机进行横向对比，实现该时间周期内对每台风电机组的性能考核，并为风机经济评价模块进行项目经济效益后评估提供数据支持。风机经济评价模块用于对每台风机的实际经济效益进行分析，项目建成后，协同办公系统的资产财务管理模块将项目建设期总动态投资分摊到每台机组，并记录每台机组运行期的所有收入和支出，定期计算出每台机组的投资回收期、收益率、利润率、资产负债率等财务评价指标，分析该机组的盈利能力和偿债能力，将该指标与风场设计的目标值进行纵向对比，以及将该风场所有风机的指标值进行横向对比，为调整和优化风场运行策略、提高整体经济效益提供支持。

智慧运维管理系统的安全消防管理模块一实施例，该模块对劳动保护用品、运行人员、检修车辆和风场所有消防设施及消防工器具利用物联网进行定位跟踪，在此基础上依据风场安全管理制度，在系统形成包含安全隐患排查整改、劳动保护用品管理、运维人员安全教育培训、风场及升压站消防设施及消防工器具管理的工作方法和流程，具体的，根据风场安全管理制度建立定期进行安全隐患排查和对发现的隐患在对应BIM模型中预警显示并实现闭环管理；建立劳动保护用品台账，实现对劳动保护用品的领用、保养及报废管理；对运维人员进行入场前和定期的安全教育培训和考试；对检修车辆和消防设施及消防工器具利用物联网进行定位跟踪、定期检查和维修更换。对风场重点部位及危险作业进行视频监控。

协同办公系统包括表单流程管理模块、资产财务管理模块、日常事务管理模块和会议管理模块。

所述表单流程管理模块一实施例，该模块结合风电项目各项管理活动，系统包含或者支持创建与之对应的表单和流程，通过表单和流程执行和记录各项活动并形成符合要求的档案资料，具体包含但不限于如下内容：与项目基本信息模块结合生成项目BIM模型中各构件的二维码和需要的设计信息清单以及项目参与单位及其组织机构和个人信息清单；与智慧建造管理模块结合，按照规定的流程形成项目建设期全部技术、质量、安全、进度、造价、设备相关的管控活动的过程记录档案，形成满足规范标准要求的工程资料；与智慧运维管理模块结合，生成电网及风场要求的巡检记录，保养记录，故障及维修记录，两票三制规定落实记录，备品备件的出入库、盘点、验收记录，风机性能考核及经济评价记录，安全巡查记录，安全问题闭环管理记录，风场及升压站消防设施及工器具管理记录，运维人员安全教育培训记录，劳动保护用品管理台账记录等资料档案。

所述资产与财务管理模块，该模块记录项目全寿命周期资产和财务数据，并与BIM模型关联和对其进行归类，形成各种资产财务类报表，并为风机性能考核及后评估提供数据支持。

所述日常事务管理模块，包括项目建设期组织日常检查、运维期结合表单与流程管理模块进行风场工作票、操作票的办理，该模块可以处理与BIM模型无关的日常事件。

所述会议管理模块，用于会议的申请、准备、召开及会议记录管理。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.建立风电项目工程和设备的BIM模型，并对项目全寿命周期各参与单位及其组织机构和个人的职责和权限进行界定；

S2.依据行业规范标准、本项目管理制度对涵盖风电项目全寿命周期各项管理活动进行模块化整合，并对各模块的功能及其相互关系进行确认；

S3.在基于BIM技术的基础上，综合应用BIM+GIS、BIM+物联网、BIM+大数据分析技术创建S2所述各模块功能实现的流程和方法，并与S1创建的BIM模型和各参与单位及其组织机构和个人进行关联；

S4.通过S1所述各参与单位及其组织机构和个人以S1建立的BIM模型为载体按照S3所述的流程和方法进行与项目管理相关数据和信息的创建、修改、共享、分析和存储实现对风电项目全寿命周期的智慧管理；

S5.利用BIM+协同办公技术记录S1、S2、S3、S4管理过程并生成项目管理需要的档案资料。

2.一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，包括：

基本信息管理系统，用于项目全寿命周期BIM模型的创建、优化、变更和查看，以及对项目全寿命周期不同阶段参与该项目的组织机构及其人员的信息录入和对其管理的职责和权限进行授权；

智慧建造管理系统，用于对项目建设期的技术、质量、安全、进度、造价、设备管控；

智慧运维管理系统，用于对项目运行期设备的巡查及检修保养，备品备件管理，风电机组性能考核及后评估，风场及升压站安全及消防管理；

协同办公系统，用于项目全寿命周期表单及流程管理、日常事务管理、会议管理、资产财务管理。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，所述基本信息管理系统包括：

BIM模型管理模块，用于项目BIM模型的输入、修改和查看，所述BIM模型的修改包括项目建设期的设计优化和设计变更以及运行期的大修及技术改造；

组织机构管理模块，用于对项目不同阶段参与该项目的组织机构及人员的信息录入和职责授权。

4.根据权利要求2所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，所述智慧建造管理系统包括：

技术质量管理模块，用于技术方案的审批执行，工程隐蔽工程验收、质量验收及质量问题闭环管理；

项目安全管理模块，用于项目危险源动态管理，特种设备和特殊工种动态管理以及安全问题闭环管理；

项目进度管理模块，用于项目进度计划的编制、调整和项目实际进度的确认；

项目造价管理模块，用于项目概预算管理、合同价款管理，工程签证变更价款确认，工程结算和工程决算的执行；

项目设备管理模块，用于项目建设期制定设备生产供货计划、设备制造质量控制、设备运输保管、设备到货验收各项管控活动。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，技术质量管理模块依据行业技术规范标准和项目管理具体规定，建立与风电项目建设期技术质量管控活动相适应的方法和工作流程，并与基本信息管理系统中项目的BIM模型和参建单位各组织机构及人员的职责权限对应，使工程技术质量管控严格按照设定的方法和流程进行并在协同办公系统形成相关活动过程记录的档案资料。

6.根据权利要求4所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，项目造价管理模块结合系统记录的项目确认进度、合同价款、签证变更、安全质量问题数据信息由承包方发起生成工程阶段性结算文件，并在协同办公模块中按照设定的表单流程履行工程项目阶段性进度款的审批结算并形成电子档案资料，相同的，在项目建设完成后可以进行项目竣工文件的审批。

7.根据权利要求2所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，所述智慧运维管理系统包括：

设备健康管理模块，用于进行风电机组及升压站设备巡检、设备维护保养及故障处理；

备品备件管理模块，用于对项目运行期所用备品备件的计划、采购、验收、出入库、盘点、库存进行管理；

风机性能考核及经济评价模块，用于对风电机组的可靠性、等效满负荷发电小时数、利用率、功率曲线以及每台机组的财务评价指标进行分析考核；

安全消防管理模块，用于风场运行期间安全及消防管理。

8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，备品备件管理模块采购按如下条件进行：

S1.建立所有备品备件的最低库存标准，当该设备库存接近最低库存标准时，系统提示采购；

S2.分析计算该设备在本项目中的计划服役年限，并在该设备计划服役年限到期前检测该设备库存情况，无库存则提示进行该备品备件的采购；

S3监测设备运行状态和分析设备故障，当出现该设备更换条件时，系统自动检测该备品备件库存情况，无库存则发出进行该备品备件采购的提示；

S4.出现因不可抗力等无法预测情况需更换部件时，系统自动检测该备品备件库存情况，无库存则发出进行该备品备件采购的提示。

9.根据权利要求6所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，安全消防管理模块用于风场运行期间安全及消防管理，包括安全管理制度的执行，安全隐患排查整改，劳动保护用品管理，消防设施及消防工器具管理、运维人员安全教育培训，特殊工种、特种设备及运维车辆管理。

10.根据权利要求1所述的一种基于BIM的风电项目全寿命周期智慧管理平台，其特征在于，所述协同办公系统包括：

表单流程管理模块，用于形成满足要求的风电项目全寿命周期各项活动的记录和资料档案；

日常事务管理模块，用于组织对项目全寿命周期日常各项事务的管理；

会议管理模块，用于组织召开项目各种会议并形成会议记录；

资产财务管理模块，用于记录和归类项目全寿命周期资产和财务数据，形成资产财务类报表，并为风电机组性能考核和经济评价提供数据支持。

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