CN109460834A - 建筑运维管理***及其管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑运维管理***及其管理方法,包括综合管理模块、建模模块及信息监测模块,信息监测模块设置于一建筑物内以监控建筑物内各终端设备的信息,综合管理模块将信息监测模块获取的监测数据传输至建模模块,以使建模模块模拟出建筑物的实时三维模型,且综合管理模块根据实时三维模型对建筑物内各终端设备进行控制。本发明可根据实时三维模型实现对建筑运维巡视的可视化、无人化以及建筑的全寿命周期管理,从而提高智能建筑运维管理水平,有效提升运维质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑运维技术领域,尤其涉及一种建筑运维管理***及其管理方法。
背景技术
建筑运维管理,指建筑在竣工验收完成并投入使用后,整合建筑内人员、设施及技术等关键资源,通过运营充分提高建筑的使用率,降低它的经营成本,增加投资收益,并通过维护尽可能延长建筑的使用周期而进行的综合管理。
现有的针对建筑提供的运维管理信息仅停留于二维管理***,主要问题在于:无法对建筑整体以及内部构造建立清晰直观的认识;无法快速调取和查看相应的数据信息,影响运维管理效率;无法快速了解各设备设施以及土建设施的当前状态,以制定合理的检修计划并进行检修。
BIM,即建筑信息模型,是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。
而现有的BIM设计手段没有将建筑的运维巡视管理和三维信息相结合,国内外仅有个别技术点的案例,没有成体系的设计案例。若能够使建筑实现可视化运维管理将有利于节约人力资源,提升建筑运维的技术装备和管理水平,提升经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑运维管理***及其管理方法,能够将BIM技术三维信息贯穿整个建筑设计、运维全过程,实现建筑全寿命周期管理。
为了达到上述目的,本发明提供了一种建筑运维管理***,包括综合管理模块、建模模块及信息监测模块,所述信息监测模块设置于一建筑物内以监控所述建筑物内各终端设备的信息,所述建模模块中存储有所述建筑物的基础三维模型,所述综合管理模块将所述信息监测模块获取的监测数据传输至所述建模模块,以使所述建模模块模拟出所述建筑物的实时三维模型,且所述综合管理模块根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备进行控制。
可选的,所述信息监测模块包括设置于所述建筑物内的若干传感器。
可选的,所述传感器包括电梯监控器、消防报警器、电子巡更器及暖通空调器中的一种或多种。
可选的,所述建筑运维管理***还包括一中心控制模块及服务器模块,所述中心控制模块用于将所述监测数据传输至所述服务器模块中存储。
可选的,所述建模模块包括三维建模软件。
可选的,所述三维建模软件包括Autodesk Revit系列软件。
可选的,所述终端设备包括空调设备、给排水设备、供电设备、消防设备及安防设备。
可选的,所述综合管理模块还包括数据处理单元,用于对所述监测数据进行数据处理。
本发明还提供了一种建筑运维管理方法,包括如下步骤:
提供如上所述的建筑运维管理***;
建模模块建立一建筑物的基础三维模型;
信息监测模块监控所述建筑物并由综合管理模块将获取的监测数据传输至所述建模模块,所述建模模块模拟出所述建筑物的实时三维模型;
所述综合管理模块根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备进行控制。
可选的,所述建筑运维管理***还包括一中心控制模块及服务器模块,所述中心控制模块获取所述监测数据并将所述监测数据存储至所述服务器模块中。
本发明通过建模模块建立起建筑物的基础三维模型,由综合管理模块将接收的信息监测模块的监测数据转换为模型信息,以使所述建模模块模拟出所述建筑物的实时三维模型,在所述建模模块中动态展示,使得根据所述实时三维模型即可完成对建筑物内各终端设备的运行、管理及维护,实现建筑运维巡视的可视化、无人化以及建筑的全寿命周期管理,从而提高智能建筑运维管理水平,有效提升运维质量和效率。
附图说明
图1为本发明提供的建筑运维管理***的工作原理图;
图2为本发明提供的三维模型建模的平台架构图;
图3为本发明提供的建筑运维管理******框架图。
图中:1-综合管理模块;2-中心控制模块;3-建模模块;4-运维主机模块;5-信息监测模块;6-服务器模块;7-终端设备;8-数据处理单元。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示,一种建筑运维管理***,包括综合管理模块1、建模模块3及信息监测模块5,所述信息监测模块5设置于一建筑物内以监控所述建筑物内各终端设备7的信息,所述建模模块3中存储有所述建筑物的基础三维模型,所述综合管理模块1将所述信息监测模块5获取的监测数据传输至所述建模模块3,以使所述建模模块3模拟出所述建筑物的实时三维模型,且所述综合管理模块1根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备7进行控制。
具体的,所述建模模块3中存储有所述建筑物的基础三维模型,所述基础三维模型通过建立建筑物及建筑物内设备的BIM模型,能够以直观的3D模型展现现实中的建筑物及建筑物内的设备情况;所述综合管理模块1将接收的监测数据转换为模型信息,传输至所述建模模块3,以在建模模块3中模拟出所述建筑物的实时三维模型,进行动态展示;所述综合管理模块1是实现对建筑物动态运维管理的核心,通过所述综合管理模块1可以对所述终端设备7进行管理和维护。
进一步的,所述建筑运维管理***还包括一中心控制模块2及服务器模块6,所述中心控制模块2用于将所述监测数据传输至所述服务器模块6中存储。具体的,所述中心控制模块2与所述服务器模块6相互通信,所述服务器模块6存储所述监测数据,以实现数据的存储及共享。
较佳的,所述中心控制模块2与所述信息监测模块5之间设置有一运维主机模块4,且所述运维主机模块4接收所述信息监测模块5的监测数据并传输至所述中心控制模块2。具体的,所述运维主机模块4与信息监测模块5通过网络服务形成数据共享。
进一步的,所述信息监测模块5包括设置于所述建筑物内的若干传感器,以采集所述建筑物内的各项监测数据。所述传感器包括电梯监控器、消防报警器、电子巡更器、暖通空调器及门禁管理器中的一种或多种。具体的,所述传感器与所述信息监测模块5之间的通信连接可以是电缆数据连接或无线网络连接。若采用无线网络连接,则所述传感器采用无线传感器,且无线传感器与网络接入口通过电缆调制解调器连接,电缆调制解调器对网络接入口所接入的电缆信号进行调制与解调。
通过有线或者无线的方式将监测数据由运维主机模块4传输至中心控制模块2,由中心控制模块2将监测数据传递至服务器模块6中的数据库,所述数据库存储所述监测数据。中心控制模块2将部分有效的监测数据传递至综合管理模块1,所述综合管理模块1对监测数据进行分析,实现设备工作状态监测和环境监测,进一步可以利用设备工作状态监测数据和环境监测数据来构建算法分析模型。
所述综合管理模块1可以对一些能耗类的监测数据进行对比分析,从而对设备能耗进行评估,且所述综合管理模块1具有报警显示功能,若发现某设备出现能耗异常,即刻发出报警。此外所述综合管理模块1也可对建筑物的钢结构、幕墙、设备运行状态等的监测数据进行比对分析,并对异常设施进行定位,将监测数据信息转化为模型信息,从而实现监测结果在所述实时三维模型中的动态展示。
进一步的,所述建模模块3包括三维建模软件。其中,所述三维建模软件包括Autodesk Revit系列软件。如图2所示,所述基础三维模型的创建遵循以下原则:应用已有的建筑信息模型快速重构技术;在建模时尽量选用三维建模软件自带的标准构件;对于大量重复的构件,需要建立标准的构件模型族库;模型中需要分别显示/选择/变化的构件需分开建模;模型中需要整体显示/选择/变化的构件需整合成***构件;所述建筑运维管理的设备需指定分类编码规则并逐一编码命名。具体的,利用BIM设计软件如AutodeskRevit、ArchiCAD等建立建筑物内的场地、设备的基础三维模型,并对每一个基础三维模型的模型数据通过编码赋予属性数据信息,经过模型轻量化处理后,存储于综合管理模块1。
其中,所述建模模块3的基础三维模型主要延用建筑物竣工时包含的信息,如与建筑物有关的三维几何信息、构件的位置与尺寸、管线布局、建筑材料、设备采购时间、供应商等信息,还可以将工单、维保单位合同、运维专用的设备设施编码录入到所述基础三维模型关联的数据库中,方便在运营维护阶段对物料和运维信息进行追踪。另外,可以按照物业管理方的要求调整数据库的命名,对物业管理不同模式下的***逻辑进行梳理。
所述建模模块3的基础三维模型通过BIM建模软件制作三维场景,对于建筑物本体而言,主要是根据建筑物本身的设计图构建对应的基础三维模型;对于建筑物内的设备而言,需根据各个设备的不同特点、所在空间位置信息以及设备的使用状况,构建设备的基础三维模型。用于运维阶段的基础三维模型可通过两个途径获取:从设计、施工阶段直接转换,或者直接基于综合管理模块1按照运维需要创建。
所述综合管理模块1将所述信息监测模块5获取的监测数据传输至所述建模模块3,从而在所述建模模块3中模拟出所述建筑物的实时三维模型,以便能够及时了解当前各终端设备7的工作状态,并且可以观察每个运维项的情况。为了更好的进行设备定位和空间表达,需要在所述实时三维模型中创建大量视图,使得不同对象都能通过比较合理的视图进行展现和表达,针对不同***、不同区域,在实时三维模型中分别建立视图,具体建立的视图的区域和数量,要预先考虑运维的需求。
进一步的,所述终端设备7包括空调设备、给排水设备、供电设备、消防设备及安防设备。具体的,所述综合管理模块1根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备7进行管理和维护。所述综合管理模块1可以对建筑物内的终端设备7如空调设备、给排水设备、供电设备、消防设备、安防设备等进行自动控制和管理,使建筑物处于高效节能的运营状态。所述综合管理模块1还可以对于所述建筑物内的一些诸如监测设备、摄像设备、巡视设备等终端设备7,所述建筑物的实时三维模型与建筑物内所述终端设备7进行数据交互,如将摄像设备的图像数据、监测设备的监测数据等实现数据交互。另外,还可以在建模模块3中可视化展现电气设备的运行状态、动态数据及运行数据发展趋势,并可查看各类电气设备的运行参数。
这样,用户可以在实时三维模型构建的三维场景中观看实时监控视频、摄像视频、巡视视频,以及温度、照明、开关的当前运行情况。进一步的,所述实时三维模型的三维场景可以根据展示需要进行快速切换,使用户直观的感受现场环境,不仅能够提升用户体验,还可以直观的监控现实场景,并可远程操控各终端设备7,从而为紧急救援提供快速高效的操作方案。
进一步的,所述综合管理模块1还包括数据处理单元8,用于对所述监测数据进行数据处理。所述数据处理单元8处理所述建筑物的静态数据和动态数据,所述静态数据主要包括以所述建筑物竣工资料信息为主的数据,如模型信息、模型参数、属性和文档资料等;所述动态数据主要包括对所述建筑的物环境和设备监控的各项监测数据,如能耗监控设备、智能楼宇监控设备等的数据,以及设备实时发生的开关量、报警值、运行状态参数等。
如图3所示,进一步的,所述建筑运维管理***的架构包括四层,分别为应用层、平台层、信息数据层及设施层,所述应用层面向业主实现功能应用,所述平台层支撑***的内部设置,所述信息数据层为所述应用层及所述平台层提供数据交换和共享,所述设施层用于实现***功能。其中,所述应用层是***直接面向客户的应用部分,***的主要功能都集中在这一层,包括资产管理、安全疏散管理、能耗管控、设备巡检管理、设备维修管理、设备运行状态监测、建筑设施维护管理、空间管理、管网维修管理等;所述平台层即整个***应用的支撑平台,具体为三维模型支撑平台、设备网管平台及其他控制平台等;所述数据层是整个***的数据来源基础,包括三维模型数据、资产信息、运维信息、业务数据等,其中,资产信息包括建筑物内各设备的资产如个数、型号及参数等,运维信息包括在运维管理时的一些需求信息,如排班、巡岗等,业务数据包括与客户需求相关的信息;所述设施层是基础软硬件支撑,是前几层的基础,是***无故障运行的保障,具体包括操作***、网络***、存储***、服务器***及灾备***。
通过各传感器采集的各种类型的监测数据,包括采集的建筑物内的能耗数据(电、水、冷、热、气)、机电***数据、运行信息、环境信息等数据,所采集的监测数据有的为非结构化数据(即非量化的数据),有的为结构化数据。因而,需把全部的非结构化数据转换为结构化数据,从而实现数据的统一,才能使所述数据在相同的平台下进行建模和存储,可以借助通用的API接口(应用程序接口)导入数据,将所有数据转变为通用数据,根据用户需求传输并存储至服务器模块6中。
通过平台层实现数据信息的集成与共享,能够读取、集成、验证服务器模块6中的数据信息,通过对动态数据及静态数据的集成,找出数据之间直接或间接的关联,采用更优的运行方式和策略,通过调节参数为建筑物带来不同的运行效果,实现信息的共享并为模型层生成各子模型提供条件。
本发明还提供了一种建筑运维管理方法,包括如下步骤:
提供如上所述的建筑运维管理***;
建模模块3建立一建筑物的基础三维模型;
信息监测模块5监控所述建筑物并由综合管理模块1将获取的监测数据传输至所述建模模块3,所述建模模块3模拟出所述建筑物的实时三维模型;
所述综合管理模块1根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备7进行控制。
具体的,所述中心控制模块2将所述建筑物内的监测数据传输至服务器模块6,所述服务器模块6存储并转换所述监测数据的格式,并由所述中心控制模块2将所述监测数据传输至综合管理模块1;所述综合管理模块1将接收的监测数据转换为模型信息,在所述建模模块3中模拟出所述建筑物的实时三维模型,进行动态展示;所述综合管理模块1将建筑物的静态数据及动态数据集成,进行数据分析,以采用更优的运行方式管理和维护所述建筑物内的各终端设备7。
通过建模模块3将二维的逻辑关系转换为三维的可视化,实现人机交互。如将空调***的使用数据经与实时三维模型相结合,使其可视化,能够直观表现出建筑物内部空调***的运行状况;对于建筑物的供水管网、热水等能源进行实时监测和用能预警,及早发现渗漏点,减少浪费;根据历史数据制定对应能耗考核标准,在保证环境舒适的基础上平衡能耗需求,实现节能。针对所监测到的能耗数据,可以通过大数据、云计算和人工智能等技术自动发现问题,并给出详细的诊断意见。
进一步的,可以通过所述建筑运维管理***中积累的数据进行可预见性的管理,做到发生问题之前把设备的故障率降到最低。通过将相应信息录入相应的设备模型中,如供应商信息、寿命年限、维护周期和维保电话等,随着每次对设备的维修和保养,***根据维修人员的记录进行自动更新。另外,在安防方面,可以通过直接在所述三维信息模型的三维场景中点击摄像设备模型,即可快速追踪可疑人员。通过物联网与信息化手段,可以辨识出使用频率较高的电梯并及时维保,帮助业主优化人工成本,实现精确维保。
综上,在本发明实施例提供的建筑运维管理***及其管理方法中,通过采用建模软件完成建筑物的三维信息化,可根据实时三维模型实现建筑运维巡视的可视化、无人化及建筑的全寿命周期管理,从而提高智能建筑运维管理水平,有效提升运维质量和效率。
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种建筑运维管理***,其特征在于,包括综合管理模块、建模模块及信息监测模块,所述信息监测模块设置于一建筑物内以监控所述建筑物内各终端设备的信息,所述建模模块中存储有所述建筑物的基础三维模型,所述综合管理模块将所述信息监测模块获取的监测数据传输至所述建模模块,以使所述建模模块模拟出所述建筑物的实时三维模型,且所述综合管理模块根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备进行控制。
2.如权利要求1所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述信息监测模块包括设置于所述建筑物内的若干传感器。
3.如权利要求2所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述传感器包括电梯监控器、消防报警器、电子巡更器及暖通空调器中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述建筑运维管理***还包括一中心控制模块及服务器模块,所述中心控制模块用于将所述监测数据传输至所述服务器模块中存储。
5.如权利要求1所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述建模模块包括三维建模软件。
6.如权利要求5所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述三维建模软件包括Autodesk Revit系列软件。
7.如权利要求1所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述终端设备包括空调设备、给排水设备、供电设备、消防设备及安防设备中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的建筑运维管理***,其特征在于,所述综合管理模块还包括数据处理单元,用于对所述监测数据进行数据处理。
9.一种建筑运维管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供如权利要求1-8中任一项所述的建筑运维管理***;
建模模块建立一建筑物的基础三维模型;
信息监测模块监控所述建筑物并由综合管理模块将获取的监测数据传输至所述建模模块,所述建模模块模拟出所述建筑物的实时三维模型;
所述综合管理模块根据所述实时三维模型对所述建筑物内各终端设备进行控制。
10.如权利要求9所述的建筑运维管理方法,其特征在于,所述建筑运维管理***还包括一中心控制模块及服务器模块,所述中心控制模块获取所述监测数据并将所述监测数据存储至所述服务器模块中。
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