CN111741090B - 基于bim技术的全域数字化运维***及运维方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于BIM技术的全域数字化运维***及运维方法，本发明通过采用BIM技术构建储检一体化中心数字化模型，结合物联网技术，进行储检一体化中心BIM模型与运行模型信息融合，建立基于BIM技术的储检一体化中心全域数字化运维***，实现了储检一体化中心全域范围可视化运行维护，对于提高运行维护的全局性、直观性、定位精准性和维护效率具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及电网设备高压试验和电测量技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的全域数字化运维***及方法。
技术背景
电网运营公司为严把入网物资质量关，开展电网物资质量检测，从而部署了电网物资储检一体化中心，对辖区范围内电网物资开展集中存储和质量检测。随着电网物资储检一体化中心的投入应用，运行维护成为电网物资储检一体化中心重点和难点。传统运行维护，在运维方法方面，采用定期检修和事故后检修的方式，难以满足电网物资检测及时性和高效性的要求；在运维覆盖范围方面，主要侧重于储检一体化的检测设备和仓储设备，对于检测中心整体建筑、建筑设施、能源管理等关注较少，并且彼此相互独立，难以实现信息贯通和综合分析；在运维数字化方面，传统储检一体化建筑、设备图纸都是以纸质或电子二维图纸形式展示，存在于各种操作手册上，彼此分离，需要各专业人员查看图纸，凭借专业经验对检测中心进行全面维护。因此，采用物联网技术与BIM技术进行多源信息融合，进行检测中心建筑空间、设备设施、人员等全域信息运行管理，实现物理空间到数字空间的全息映射，建立基于BIM技术的储检一体化中心全域数字化运维***，对于提高运行维护的全局性、直观性、定位精准性和维护效率具有重要的意义。
注释：BIM是建筑信息模型技术，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，是用来形容以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。
BIM技术是由美国Autodesk公司在2002年提出的，目的在于帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工直至项目终结，所有的信息都会集合在一个三维模型的信息数据库中，方便相关人员查阅。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种基于BIM技术的全域数字化运维***及运维方法，利用本***和方法提高电网物资储检一体化中心运行维护的全局性、直观性、定位精准性和维护效率。
为实现此目的，本发明所设计的一种基于BIM技术的全域数字化运维***，其特征在于：所述全域数字化运维***采用物联网技术与BIM技术进行多源信息融合，实现物理空间到数字空间的全息映射；所述***包括终端层、网络层、***层和应用层。
所述终端层包括建筑动态信息采集模块、检测动态信息采集模块、仓储动态信息采集模块和人员动态信息采集模块；其中，
建筑动态信息采集模块：实现储检一体化中心公共建筑空间及设备设施状态信息采集，包括建筑设备设备运行状态、综合用能信息、无线定位信息、视频监控信息、环境监控信息及AR巡视信息；无线定位信息通过构建无线定位***获得，实现设备设施与人员位置管理以及建筑空间数字化管理。
检测动态信息采集模块：实现储检一体化中心物资检测***运行状态采集，包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、检测***能效信息。
仓储动态信息采集模块：实现储检一体化中心物资仓储***运行状态采集，包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、仓储***能效信息。
人员动态信息采集模块：实现储检一体化中心工作人员工作状态采集，包括人员路径信息、人员穿戴合规性信息、安全定点巡视，人员路径或定位信息采集是通过无线定位***实现，安全定点巡视是由无线定位***和手持终端巡视点扫码实现，人员穿戴合规性是由视频监控***实现。
所述网络层包括有线网络和无线网络，提供储检一体化中心全域数据信息网络广播通道。
所述***层实现储检一体化中心全域信息可视化管理业，包括储检一体化中心BIM模型和运行模型。其中，BIM模型包括建筑工程、设备设施及其布局、安全防护、故障状态、人员状态，建筑工程模型根据建筑工程施工设计图建设，包含建筑施工所有信息；设备设施及其布局模型根据设备设施设计图建设，包含设备设施结构信息及位置信息；安全防护模型根据储检一体化中心安全级别和类型建设，包含安全防护***信息和区域安全信息；故障状态模型根据中心设备设施运行故障模型建模，实时展示设备故障状态下表征现象，便于故障定位和维护决策制定；人员状态模型根据人员职责和区域权限建模，保障工作人员履职尽责；运行模型包括设备设施运行状态数据信息、故障模型、安全模型和人员模型。
所述应用层包括空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理，其中，空间管理根据储检一体化中心BIM模型，进行建筑空间的管理，实现设备设施、隐蔽工程等可视化建设与管理；设施管理将设施储检一体化中心BIM模型与设施设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现建筑设施物理状态实时可视化展示；设备管理将储检一体化中心BIM模型与设备设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现检测设备和仓储设备物理状态实时可视化展示；人员管理通过无线定位技术和手持终端巡视点扫码技术将储检一体化中心BIM模型与工作人员履职状态进行关联，实现工作人员履职管理；能效管理将储检一体化中心BIM模型与设备设施运行能耗状态进行关联，实现节能降耗；安全管理将储检一体化中心BIM模型与设备安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全进行管理，实现安全管控；资料管理主要提供储检一体化中心相关资料的更新与查询功能，实现资料电子化管理；数据管理主要提供储检一体化中心设备设施运行状态数据、人员履职数据、运维业务相关数据的统计分析与查询功能，为中心设备设施、人员、业务分析提供数据支撑；状态监控主要提供物理空间设备设施和人员实时运行状态在数字空间的完全映射，实现设备设施和人员可视化监控；故障定位通过将设备设施BIM模型与故障模型、运行状态信息融合，实现故障点定位和维护建议；数字会诊通过AR技术为远程诊断分析提供现场第一视角，实现专家远程诊断；决策支持结合故障模型和专家会诊进行决策制定和审核，提高运行维护决策效率；运行维护将储检一体化中心BIM模型与运行维护状态、进展进行融合，提供可视化运行维护管控；备品备件管理将储检一体化中心BIM模型与备品备件存储环境、位置、数量等信息进行融合，综合运行维护数据，进行备品备件需求预测分析，实现备品备件可视化管理。
本发明还提供了一种基于BIM技术的全域数字化运维***的运维方法，所述运维方法包括如下步骤：
S1：建筑动态信息采集由建筑设施运行状态数据采集***、能量数据采集***、无线定位***、视频监控***、环境监控***和AR巡视***构成，实时获取建筑设施运行状态、综合能耗、建筑空间动态、环境状态以及专项状态，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心物理空间设施在数字空间映射；
S2：检测动态信息采集由物流设备运行状态数据采集***、检测设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态及设备能效，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心检测相关设备运行状态在数字空间映射；
S3：仓储动态信息采集由物流设备运行状态数据采集***、仓储设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、仓储设备运行状态、安全防护状态及设备能效，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心仓储相关设备运行状态在数字空间映射；
S4：人员动态信息采集通过给所有进入储检一体化中心人员配发无线定位模块，结合无线定位***和视频监控***，实现中心人员路径检查和穿戴合规性实时监督，结合巡视点定位扫码终端，实现安全巡视合规性管理；
S5：***层基于储检一体化中心BIM模型与运行模型信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态可视化。
S6：通过储检一体化中心BIM模型与运行模型全域信息融合，形成应用层的空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理。
上述步骤S5包括以下步骤：
S500：采用BIM技术建立储检一体化中心BIM模型，实现储检一体化中心物理状态在数字空间的映射；
S501：根据设备设施运行状态数据、资料信息、参数信息建立设备设施关联关系模型，根据设备故障现象、故障位置、故障原因、解决措施、工具需求、备品备件需求建立设备设施故障树模型；根据设备设施安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全建立储检一体化中心安全模型；根据人员区域权限、职责范围建立人员职责模型，从而构建建立储检一体化中心运行模型；
S502：将储检一体化中心BIM模型与运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态在数字空间的完全映射。
本发明通过采用BIM技术构建储检一体化中心数字化模型，结合物联网技术，进行储检一体化中心BIM模型与运行模型信息融合，建立基于BIM技术的储检一体化中心全域数字化运维***，实现了储检一体化中心全域范围可视化运行维护，对于提高运行维护的全局性、直观性、定位精准性和维护效率具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
其中，1—终端层、1.1—建筑动态信息采集、1.2—检测动态信息采集、1.3—仓储动态信息采集、1.4—人员动态信息采集、2—网络传输层、3—***层、3.1—储检一体化中心BIM模型、1.2—储检一体化中心运行模型、4—应用层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的一种基于区块链技术的物资检测管理***，包括终端层1、网络层2、***层3和应用层4。所述终端层1通过网络层2接入***层3，从而开展应用层4的储检一体化中心人、机、料、法、环全域范围运行维护服务。
其中：
所述终端层1包括建筑动态信息采集模块1.1、检测动态信息采集模块1.2、仓储动态信息采集模块1.3和人员动态信息采集模块1.4。其中，建筑动态信息采集模块1.1实现储检一体化中心公共建筑空间及设备设施状态信息采集，包括建筑设备设备运行状态、综合用能信息、无线定位信息、视频监控信息、环境监控信息及AR巡视信息，无线定位信息通过构建无线定位***获得，实现设备设施与人员位置管理以及建筑空间数字化管理；检测动态信息采集模块1.2实现储检一体化中心物资检测***运行状态采集，包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、检测***能效信息；仓储动态信息采集模块1.3实现储检一体化中心物资仓储***运行状态采集，包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、仓储***能效信息；人员动态信息采集模块1.4实现储检一体化中心工作人员工作状态采集，包括人员路径信息、人员穿戴合规性信息、安全定点巡视，人员路径或定位信息采集是通过无线定位***实现，安全定点巡视是由无线定位***和手持终端巡视点扫码实现，人员穿戴合规性是由视频监控***实现。
所述网络层2包括有线网络和无线网络，提供储检一体化中心全域数据信息网络广播通道。
所述***层3实现储检一体化中心全域信息可视化管理业，包括储检一体化中心BIM模型3.1和运行模型3.2。其中，BIM模型3.1包括建筑工程、设备设施及其布局、安全防护、故障状态、人员状态，建筑工程模型根据建筑工程施工设计图建设，包含建筑施工所有信息；设备设施及其布局模型根据设备设施设计图建设，包含设备设施结构信息及位置信息；安全防护模型根据储检一体化中心安全级别和类型建设，包含安全防护***信息和区域安全信息；故障状态模型根据中心设备设施运行故障模型建模，实时展示设备故障状态下表征现象，便于故障定位和维护决策制定；人员状态模型根据人员职责和区域权限建模，保障工作人员履职尽责；运行模型3.2包括设备设施运行状态数据信息、故障模型、安全模型和人员模型。
所述应用层4包括空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理，其中，空间管理根据储检一体化中心BIM模型，进行建筑空间的管理，实现设备设施、隐蔽工程等可视化建设与管理；设施管理将设施储检一体化中心BIM模型与设施设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现建筑设施物理状态实时可视化展示；设备管理将储检一体化中心BIM模型与设备设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现检测设备和仓储设备物理状态实时可视化展示；人员管理通过无线定位技术和手持终端巡视点扫码技术将储检一体化中心BIM模型与工作人员履职状态进行关联，实现工作人员履职管理；能效管理将储检一体化中心BIM模型与设备设施运行能耗状态进行关联，实现节能降耗；安全管理将储检一体化中心BIM模型与设备安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全进行管理，实现安全管控；资料管理主要提供储检一体化中心相关资料的更新与查询功能，实现资料电子化管理；数据管理主要提供储检一体化中心设备设施运行状态数据、人员履职数据、运维业务相关数据的统计分析与查询功能，为中心设备设施、人员、业务分析提供数据支撑；状态监控主要提供物理空间设备设施和人员实时运行状态在数字空间的完全映射，实现设备设施和人员可视化监控；故障定位通过将设备设施BIM模型与故障模型、运行状态信息融合，实现故障点定位和维护建议；数字会诊通过AR技术为远程诊断分析提供现场第一视角，实现专家远程诊断；决策支持结合故障模型和专家会诊进行决策制定和审核，提高运行维护决策效率；运行维护将储检一体化中心BIM模型与运行维护状态、进展进行融合，提供可视化运行维护管控；备品备件管理将储检一体化中心BIM模型与备品备件存储环境、位置、数量等信息进行融合，综合运行维护数据，进行备品备件需求预测分析，实现备品备件可视化管理。
本发明所设计的一种基于BIM技术的储检一体化中心全域数字化运维方法，包括如下步骤：
S1：建筑动态信息采集1.1由建筑设施运行状态数据采集***、能量数据采集***、无线定位***、视频监控***、环境监控***和AR巡视***构成，实时获取建筑设施运行状态、综合能耗、建筑空间动态、环境状态以及专项状态，经由网络传输层2，进行网络通讯，与***层3的储检一体化中心BIM模型3.1和运行模型3.2进行信息融合，实现储检一体化中心物理空间设施在数字空间映射；
S2：检测动态信息采集1.2由物流设备运行状态数据采集***、检测设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态及设备能效，经由网络传输层2，进行网络通讯，与***层3的储检一体化中心BIM模型3.1和运行模型3.2进行信息融合，实现储检一体化中心检测相关设备运行状态在数字空间映射；
S3：仓储动态信息采集1.3由物流设备运行状态数据采集***、仓储设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、仓储设备运行状态、安全防护状态及设备能效，经由网络传输层2，进行网络通讯，与***层3的储检一体化中心BIM模型3.1和运行模型3.2进行信息融合，实现储检一体化中心仓储相关设备运行状态在数字空间映射；
S4：人员动态信息采集1.4通过给所有进入储检一体化中心人员配发无线定位模块，结合无线定位***和视频监控***，经由网络传输层2，进行网络通讯，实现中心人员路径检查和穿戴合规性实时监督，结合巡视点定位扫码终端，实现安全巡视合规性管理；
S5：***层3基于储检一体化中心BIM模型3.1与运行模型3.2信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态可视化。
S6：通过***层3的储检一体化中心BIM模型3.1与运行模型3.2全域信息融合，形成应用层4的空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理。
上述步骤S5包括以下步骤：
S500：采用BIM技术建立储检一体化中心BIM模型3.1，实现储检一体化中心物理状态在数字空间的映射；
S501：根据设备设施运行状态数据、资料信息、参数信息建立设备设施关联关系模型，根据设备故障现象、故障位置、故障原因、解决措施、工具需求、备品备件需求建立设备设施故障树模型；根据设备设施安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全建立储检一体化中心安全模型；根据人员区域权限、职责范围建立人员职责模型，从而构建建立储检一体化中心运行模型3.2。
S502：将储检一体化中心BIM模型3.1与运行模型3.2进行信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态在数字空间的完全映射。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种基于BIM技术的全域数字化运维***，所述***采用物联网技术与BIM技术进行多源信息融合，实现物理空间到数字空间的全息映射；所述***包括终端层、网络层、***层和应用层；所述终端层包括建筑动态信息采集模块、检测动态信息采集模块、仓储动态信息采集模块和人员动态信息采集模块,其特征在于：
所述建筑动态信息采集模块：实现储检一体化中心公共建筑空间及设备设施状态信息采集，所述状态信息包括建筑设备设备运行状态、综合用能信息、无线定位信息、视频监控信息、环境监控信息及AR巡视信息；无线定位信息通过构建无线定位***获得，实现设备设施与人员位置管理以及建筑空间数字化管理；
所述检测动态信息采集模块：实现储检一体化中心物资检测***运行状态采集，所述检测***运行状态包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、检测***能效信息；
所述仓储动态信息采集模块：实现储检一体化中心物资仓储***运行状态采集，所述仓储***运行状态包括物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态、仓储***能效信息；
所述人员动态信息采集模块：实现储检一体化中心工作人员工作状态采集，所述工作状态包括人员路径信息、人员穿戴合规性信息、安全定点巡视，人员路径或定位信息采集是通过无线定位***实现，安全定点巡视是由无线定位***和手持终端巡视点扫码实现，人员穿戴合规性是由视频监控***实现；
所述网络层包括有线网络和无线网络，提供储检一体化中心全域数据信息网络广播通道；
所述***层实现储检一体化中心全域信息可视化管理业，包括储检一体化中心BIM模型和运行模型,其中，BIM模型包括建筑工程、设备设施及其布局、安全防护、故障状态、人员状态，建筑工程模型根据建筑工程施工设计图建设，包含建筑施工所有信息；设备设施及其布局模型根据设备设施设计图建设，包含设备设施结构信息及位置信息；安全防护模型根据储检一体化中心安全级别和类型建设，包含安全防护***信息和区域安全信息；故障状态模型根据中心设备设施运行故障模型建模，实时展示设备故障状态下表征现象，便于故障定位和维护决策制定；人员状态模型根据人员职责和区域权限建模，保障工作人员履职尽责；运行模型包括设备设施运行状态数据信息、故障模型、安全模型和人员模型；
所述应用层包括空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理，其中，空间管理根据储检一体化中心BIM模型，进行建筑空间的管理，实现设备设施、隐蔽工程可视化建设与管理；设施管理将设施储检一体化中心BIM模型与设施设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现建筑设施物理状态实时可视化展示；设备管理将储检一体化中心BIM模型与设备设计图纸、操作维护手册、参数信息、监控视频以及运行状态进行关联，实现检测设备和仓储设备物理状态实时可视化展示；人员管理通过无线定位技术和手持终端巡视点扫码技术将储检一体化中心BIM模型与工作人员履职状态进行关联，实现工作人员履职管理；能效管理将储检一体化中心BIM模型与设备设施运行能耗状态进行关联，实现节能降耗；安全管理将储检一体化中心BIM模型与设备安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全进行管理，实现安全管控；资料管理提供储检一体化中心相关资料的更新与查询功能，实现资料电子化管理；数据管理提供储检一体化中心设备设施运行状态数据、人员履职数据、运维业务相关数据的统计分析与查询功能，为中心设备设施、人员、业务分析提供数据支撑；状态监控提供物理空间设备设施和人员实时运行状态在数字空间的完全映射，实现设备设施和人员可视化监控；故障定位通过将设备设施BIM模型与故障模型、运行状态信息融合，实现故障点定位和维护建议；数字会诊通过AR技术为远程诊断分析提供现场第一视角，实现专家远程诊断；决策支持结合故障模型和专家会诊进行决策制定和审核，提高运行维护决策效率；运行维护将储检一体化中心BIM模型与运行维护状态、进展进行融合，提供可视化运行维护管控；备品备件管理将储检一体化中心BIM模型与备品备件存储环境、位置、数量信息进行融合，综合运行维护数据，进行备品备件需求预测分析，实现备品备件可视化管理。
2.利用权利要求1所述的基于BIM技术的全域数字化运维***的运维方法,其特征在于:包括如下步骤：
S1：建筑动态信息采集由建筑设施运行状态数据采集***、能量数据采集***、无线定位***、视频监控***、环境监控***和AR巡视***构成，实时获取建筑设施运行状态、综合能耗、建筑空间动态、环境状态以及专项状态，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心物理空间设施在数字空间映射；
S2：检测动态信息采集由物流设备运行状态数据采集***、检测设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、检测设备运行状态、安全防护状态及设备能效，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心检测相关设备运行状态在数字空间映射；
S3：仓储动态信息采集由物流设备运行状态数据采集***、仓储设备运行状态数据采集***、安全防护数据采集***及检测设备能效监测***组成，实时获取检测区域物流设备运行状态、仓储设备运行状态、安全防护状态及设备能效，通过网络通讯，与储检一体化中心BIM模型和运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心仓储相关设备运行状态在数字空间映射；
S4：人员动态信息采集通过给所有进入储检一体化中心人员配发无线定位模块，结合无线定位***和视频监控***，实现中心人员路径检查和穿戴合规性实时监督，结合巡视点定位扫码终端，实现安全巡视合规性管理；
S5：***层基于储检一体化中心BIM模型与运行模型信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态可视化；
S6：通过储检一体化中心BIM模型与运行模型全域信息融合，形成应用层的空间管理、设施管理、设备管理、人员管理、能效管理、安全管理、资料管理、数据管理、状态监控、故障定位、数字会诊、决策支持、运行维护和备品备件管理。
3.如权利要求2所述的基于BIM技术的全域数字化运维***的运维方法，其特征在于：所述步骤S5包括以下步骤：
S500：采用BIM技术建立储检一体化中心BIM模型，实现储检一体化中心物理状态在数字空间的映射；
S501：根据设备设施运行状态数据、资料信息、参数信息建立设备设施关联关系模型，根据设备故障现象、故障位置、故障原因、解决措施、工具需求、备品备件需求建立设备设施故障树模型；根据设备设施安全距离、区域安全权限、人员安全防护以及消防安全建立储检一体化中心安全模型；根据人员区域权限、职责范围建立人员职责模型，从而构建储检一体化中心运行模型；
S502：将储检一体化中心BIM模型与运行模型进行信息融合，实现储检一体化中心物理运行状态在数字空间的完全映射。
Priority Applications (1)
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| CN202010520319.2A CN111741090B (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 基于bim技术的全域数字化运维***及运维方法 |
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