基于BIM技术的校园运维系统项目

I I 5.5.6物体命名编码解析系统(TNS) 80 871析与设计1.1项目背景管理效率还相对较低，许多管理上的漏洞上有待完善。21.2项目建设目标分析BIM建设(1)为了使学校大数据实现共享统一管理、应用，开发以BIM技术为基础(2)建设校园综合管理服务和三维展示平台，实现传统校园管理方式的根(3)通过网络智能高清视频监控建设，实现高清视频监控设备进行集中管(4)对学校供电设施、消防设施、运动设施等进行集中集成管理，形成高(5)建立完善的学校国有资产管理系统，对办公设备、设施等进行有机管1.3项目建设内容设计(1)运维业务管理系统1项。(2)统一信息服务发布管理1项。(4)应用服务接口体系1项。(5)应用支撑组件1项。32.数据资源体系建设(1)基础数据建设工作1项，包括基础地理信息数据、学校建筑与设施三(2)数据中心建设1项，包括数据接入层、数据资源层、数据管理层、数.基础设施环境建设4.运维支撑服务(三年)1.4编制依据(1)国家教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》；(2)国家教育部《教育信息化“十三五”规划》(6)福州市人民政府办公厅《政府投资的信息化项目管理暂行办法(修订)》1.5编制范围(1)项目概述；(2)现状与需求分析；(3)总体设计；(4)模型建设方案；(5)应用系统建设方案；(6)数据资源体系建设方案；(7)基础设施建设方案；(8)安全保障体系建设方案；4(9)项目组织机构与人员培训；(10)项目实施与建设工期；(11)概算编制；(12)项目效益分析。5析与设计2.1项目的意义与建设必要性2.1.1项目建设的意义异构系统进行整合，形成一个独立完整的智慧校园运维BIM管理系统。通过以BIM有效集成存储资料，使得管理者在运维管理时能更加全面的管理智慧询，并进行横纵向的对比。62.校园信息的有效共享、有效传递3.有利于智慧校园运行维护管理目标的实现4.实现智慧校园运维信息的综合管理5.有效提升校园运维管理水平和质量M(2)场所管理，将三维模型与空间位置相互对应，虚拟与现实结合，现场(3)流程管理，对突发应急状况预设流程，流水作业，同时启动多任务并2.1.2项目建设的必要性统运维管理模式的管理手段、理念和工具都很单一，其弊端主要有：(1)7传统的运维管理手段获取数据的方式单一BIM8BIM行管理研究。最受追3.智慧校园政策的要求基于云计算、虚拟化和物联网等新技术支撑的“智慧校园”综合管理系统平台。4.智慧校园建设的需求95.BIM可视化提升运维管理效率BIM握设备信息，了解现。集成优化管理方案合，就能很好地对显示中无法实际操作的对象进行模拟，优化管理方案。基于实施，这样能为管理者提供更优的管理方案，减少由于信息分散而导致的问题。2.2存在问题2.2.1校园管理工作中常见的应用系统现状2.校园财务管理系统务.校园安保管理系统4.校园一卡通系统5.校园能源管理系统6.校园教务管理系统生管理系统2.2.2存在的问题2.3项目需求分析2.3.1校园运维业务需求(1)校园三维环境漫游需求，通过系统，能够系统通过校园建筑及周边环(2)校园信息查询与监控需求，应包括建筑信息查询、隐蔽工程查询、设(3)设施维护管理需求，应包括维护计划生成、日常巡检管理、维修与报(4)校园资产管理需求，应满足校园的资产从购买、修理、更换直至彻底(6)安防监控与应急管理需求，应包括视频监控管理、停车场车辆信息管(7)学校公寓与访客管理需求，应包括公寓管理和访客管理需求，全面统(8)档案电子化管理需求，应包括档案收集、档案整编、档案鉴定、档案2.3.2应用支撑建设需求。节和对象，并且可以根据不同用户展示不同表单。求，2.3.3数据建设需求，需要完整构建校园范围内的三维BIM模中。2.三维数据2.3.4基础设施建设需求首先，本次模型运算建设的业务涉及面较广，模型精细度很高，所以对于整个采用数字办云平台资源，包括数据库服务器、WEB服务器、备份服务器和存储统2.3.5业务系统性能需求一般约束需求M以提高系统交互性能，根据上述要求，具体用户界面需求内容如下：(1)系统建设要强调结构化、模块化、标准化，做到界面清晰，接口标准(2)完全遵照GUI(图形用户界面)的标准，界面风格统一。用户只要了解(3)同一软件要具有统一的色调、统一的导航栏、统一的字体。鼠标光标样式统一，没有特殊需要的情况下全部使用Windows系统标准。(4)菜单格式、快捷键等要充分考虑用户习惯，做到方便易用。用户可通表等多种形式进行所需规划成果的相关信息展现。(5)提示信息、帮助文档文字表达必须遵循以下准则：尽量口语化；不要多的话，应该分段；警告、信息和错误应使用Windows操作系统对应的表示方性能需求(1)业务系统性能(2)应用系统性能(3)系统可扩展性化、组件化和松耦合系统设计方法进行开发。2.3.6自动化控制系统性能需求实时性指标(1)控制运算周期及周期的可调范围；(2)系统的响应时间；(3)实时数据库中的数据更新周期；(4)系统站间数据传输速率；(5)通信链路传输速率；(6)模拟量采集实时性；(7)开关量采集实时性；(8)SOE通道的时间分辨率；(9)CRT画面调出时间及画面数据更新周期；(10)过程控制站之间的时钟同步精度。序号内容指标1控制站计算扫描周期最快30ms2控制站数据共享周期1s/每站300点3控制站数据同步周期1个扫描周期内4模拟量模块扫描周期最快250ms5数字量模块扫描周期最快1ms6人机界面画面实时数据通信周期1s7人机界面画面切换时间1s8历史数据库记录时间精度1s9SOE通道的时间分辨率1ms10控制站时间同步精度1s精确性指标(1)开关量输入/输出通道精度；(2)模拟量输入/输出通道精度；(3)脉冲量输入通道精度；(4)RTD输入通道精度；(5)TC输入通道精度；(6)控制站计算精度；(7)操作站数值操作精度；(8)历史数据记录精度；(9)SOE事件记录精度；(10)控制站数据共享精度。序号序号内容指标1模拟量输入模块转换精度12位及以上2模拟量输出模块转换精度12位及以上3控制站程序计算精度1/100004操作站数值操作精度1/100005历史数据记录精度1/10007控制站数据共享精度1/10000容量性指标容量性主要包括控制系统软硬件方面的容量，如控制站所能控制的输入/输序号序号内容指标2控制站支持开关量点数4096点3控制站支持模拟量点数1024点4控制站支持组态元件数8000~160005控制站以太网带宽100M6网络层通信交换机带宽1000M7人机界面支持画面数4000幅8人机界面支持操作窗数1000类9支持操作站数量64台容错性指标计算的载体CPU机上位机的部件，当主用以太计，确保某一路发生故障端口，点的，系统无需设计实时服。保计123456782.3.7安全系统建设需求(1)部分敏感信息不希望被除了业务部门之外的第三者看到；(2)公寓管理等信息不希望被无关单位获取；(3)各参与单位需要防止通讯双方发生抵赖、篡改、重发等现象；(4)应用系统的设计不能为病毒提供后门；(5)防止黑客对本系统的恶意攻击；(6)可以实现数据的备份与恢复。2.4项目建设内容设计2.4.1应用系统建设运维业务管理系统。为相关管理者提供日常的业务管理平台，主要建设包漫报警、智能巡检和智能检修辅助，实现设备实施的主动式智慧维护管理。整个资产购买、修理、更换直至彻底报废的全过程，采购、使用和维护，针2.4.2基础设施与安全保障体系基础设施层包括福州市政务外网云平台和三所学校的基础环境。(1)利用福州市的政务外网云平台提供网络资源、计算资源和存储资源部(2)基于三所学校的基础环境搭建内部小平台，为模型的运算和关键性数的部署提供环境。计3.1数据系统方案3.1.1数据来源校区各类设施监控数据成可以在三维运维系统中进行可视化现实。3.1.2数据标准化(1)不完整的数据：主要是一些应该有的信息缺失，如编号、名称等库表(2)错误的数据：主要因业务不健全，一些有问题的数据，比如数值数据(3)重复的数据：相同的数据。需要去重后才可入库。数据比对联4.数据提取，(1)日志采集：从各监测设备的日志文件或旧业务平台的系统日志中，找(2)网络数据采集：通过网络爬虫或网站公开API等方式从互联网上获取(3)数据库采集：从数据库的海量数据从提取可供分析决策的数据，并归5.格式转换将原始数据中相同字段的数据根据数据仓库中字段的数据类型定义进行统后统一入库。如日期格式、保留小数位数等转换项。标识。3.1.3数据管理目录技术和元数据技术为日益增加的数字化信息的管理提供了一种可行方，3.2数据资源体系建设(1)数据基础建设工作。主要包括基础数据建设、三维数据建设、设施设(2)数据源。数据源包含与本项目相关的各类数据，包括前端监测体系的(3)数据接入层。各类数据源需根据数据中心的接入规范将数据标准化处等(5)数据管理层。数据管理层包括数据资源管理目录、数据质量控制(可集数据进行逻辑分析检验)、数据更新管理、数据值班管理、数据权限(6)数据服务层。数据服务层包括数据服务接口和数据服务总线，为各类3.3模型数据建立与元素编码内外空间除几何信息以外的其他特征信息。建筑信息模型是基于BIM的福州校证模型数据的完整性。(1)建筑专业模型序号信息内容主体建筑、停车场、广场、绿地等位置基本尺寸、位置：栏杆、扶手、吊顶、功能性构件等、夹层、天窗、地沟、坡道等123456789建筑功能和工艺等特殊要求：声学、建筑防护等主要建筑构件技术参数和性能(防火、防护、保温等)等(2)结构专业模型序号信息内容2基础的类型及尺寸、位置，如桩、筏板、独立基础等主要结构洞定位、尺寸45其他构件的尺寸和位置：楼梯、坡道、排水沟、集水坑等6主要预埋件近似形状、位置序号信息内容1项目结构基本信息，如使用年限，抗震设防烈度，抗震等级，设计地震分等2构件材质信息，如混凝土强度等级，钢材强度等级等说明及构造要求，如耐久性要求、保护层厚34防火、防腐信息5结构荷载信息，如风荷载、雪荷载、温度荷载、楼面恒活荷载等6结构材料种类、规格、组成、物理力学性能等结构设计说明7结构施工或构件制作安装要求等9修改主要构件实施过程：施工信息、安装信息、连接信息等厂家、出厂编号等大型构件采购信息：供应商、计量单位、数量(如表面积、体积等)、采、管理单位、权属单位等维护方法、维护单位、保修期、使(3)给排水专业模型序号信息内容1主要构筑物的大概尺寸、位置：水表井、检查井等。2标高、管道坡度等。管件(弯头、三通等)的基本尺寸、位置。4给排水管道、消防水管道的精确尺寸和位置(如管径、标高等)。6给排水管道、消防水管道的尺寸和位置(如管径、标高等)。7主要设备和管道的连接。8管道末端设备(喷头等)的近似形状、基本尺寸、位置。。序号信息内容7管道信息：设计参数(流量、水压等)、接口形式、规格、型号等。1010系统信息：选型、施工工艺或安装要求等。11设备信息：选型、施工工艺或安装要求等。12管道信息：选型、施工工艺或安装要求、连接方式等。13附件信息：选型、安装要求、连接方式等。14主要设备和管道实施过程：施工信息、安装信息、连接信息等。采购信息：供应商、计量单位、数量(如长度、体积等)、采购价格等。系统的运营管理信息：系统编号、组成设备、使用环境(使用条件)、资产(4)暖通专业模型序号信息内容1主要机房或机房区的占位几何尺寸、定位信息2主要风井、水管井几何尺寸、定位信息3管道、风道的精确尺寸和位置(如管径、标高等)4主要设备和管道、风道的连接主要设备的尺寸、位置：冷水机组、新风机组、空调器、通风机、散热器5等6其他设备的尺寸、位置：伸缩器、入口装置、减压装置、消声器等7管道、风道的尺寸和位置(如管径、标高等)8风道末端(风口)的近似形状、尺寸、位置9主要附件的近似形状、基本尺寸、位置：阀门、计量表、开关、传感器等序号信息内容1系统选用类型及相关参数2系统的冷负荷、热负荷、风量、空调冷热水量等基础信息3主要设备的性能数据、规格信息等4管道的管材信息及保温材料等5系统信息：系统形式、主要配置信息、工作参数要求等6设备信息：主要技术要求、使用说明等7管道信息：设计参数、规格、型号等8附件信息：设计参数、材料属性等9安装信息：系统施工要求、设备安装要求、管道敷设方式等安装要求等安装要求等工艺或安装要求、连接方式等装要求、连接方式等程：施工信息、安装信息、连接信息等参数、技术参数、生产厂家、出厂维护周期、方法、维护单位、保修期、使用寿命文档存放信息：使用手册、说明手册、维护资料等环境、资产属性、管理使用环境、资产属(5)电气专业模型序号信息内容2主要桥架(线槽)的精确尺寸、位置3固定支架近似形状、基本尺寸、位置4主要设备的尺寸、位置。机柜、配电箱、变压器、柴油发电机等序号信息内容1010安装信息：系统施工要求、设备安装要求等11系统信息：选型、施工工艺或安装要求等12设备信息：选型、施工工艺或安装要求等14附件信息：选型、安装要求、连接方式等15主要设备和施工过程：施工信息、安装信息、连接信息等主要设备、附件产品信息：材料参数、技术参数、生产厂家、出厂编号、命(6)幕墙专业模型(7)精装模型成本信息、质量管理信息3.3.2.模型元素编码园林景观活动场地附属设施外部气体照明现场检查设备建筑特殊墙体14-10.20.06建筑柱420.24I门窗平面式天花板凹凸式天花板悬吊式天花板20.24.12I井格式天花板7行李处理设备气动管道系统14-1悬挂式脚手架1地下围护墙桩端承摩擦桩摩擦端承桩14-20.20.00混凝土结构膜1壁挂式风机盘管14-30.50.03.05大空间智能型主动喷水灭火系统14-40.30.18固定消防炮灭火系统自动喷水灭火系统加压泵147工艺用管道系统辅助部件14-40.60.03输送系统的综合自控设备14-50.20.03.06灭火系统的综合自控设备暖通空调系统的综合自控设备1电子安全系统及综合自控设备14-50.50.06线缆支吊架4.1总体架构综合考虑BIM技术和校园运维管理的特点及相关需求，结合物联网技术、传输层层4.平台层5.功能模块层.访问层安全保障体系8.标准规范体系4.2设计原则(1)为了使学校大数据实现共享统一管理、应用，开发以BIM技术为基础(2)建设校园综合管理服务和三维展示平台，实现传统校园管理方式的根(3)通过网络智能高清视频监控建设，实现高清视频监控设备进行集中管(4)对学校供电设施、消防设施、运动设施等进行集中集成管理，形成高(5)建立完善的学校国有资产管理系统，对办公设备、设施等进行有机管设计原则(1)先进性、可扩展性。技术选型应采用成熟、先进的技术，在满足实用(2)标准化、开放性。应充分考虑与国际标准、工业标准的一致性和兼容(3)易用性。采用成熟的产品和先进的系统设计理念，同时应用设计遵循(4)可管理性。具有对系统实施统一集中管理的功能，能通过对系统运行各种日志数据的分析，进行各种性能的监测和故障排除。(5)安全性。应充分考虑到网络、系统及数据的安全性，建立较全面的系(6)经济性和实用性相结合。在系统建设中，不仅应考虑到目前各种业务方向IM4.3.1虚拟校园三维环境漫游系统4.3.2校园信息查询与监控系统建筑信息查询的呈现在三维视觉场景中。通过平台，可以观看任何一个建(构)筑物的三维视觉场景，它可以展现出建(构)筑物的外观、材料、用途和其他相关信息，通过隐蔽工程查询BIM全息建筑拟态技术对于建筑隐蔽工程，尤其是隐蔽管线信息的显示是BIM应用技术将学校内部所有的遮挡工程都会以三维可视化数据模型的保设备信息查询设备运行监控与设备数显4.3.3设施维护管理系统维护计划生成日常巡检管理维修与报修管理设备故障预警维护信息管理4.3.4校园资产管理系统BIM中包含的大量建筑信息能够顺利导入现有的资产管理系统，这对于资过BIM可以使资产在建4.3.5能耗监控与管理系统置的4.3.6安防监控与应急管理系统视频监控管理停车场车辆信息管理应急管理的虚拟现实应用4.3.7学校公寓与访客管理系统公寓管理可访客管理4.4项目应用模块建设方案应用系统建设方案，制定平台应用模块方案如下：4.4.1.三维引擎iptL，并可在平台中和数值。构。模型二维码管理：可对BIM模型或构件(单个或多个)进行二维码添加、区域，并可即点即查建筑物或者设施的相关资料和信息，结合VR技术，还能入。BIM要测量的点，即可得4.4.2项目概况4.4.3驾驶舱耗、维保、房间使用等情况。4.4.4项目通知知或平台消息通知加短信通知的方式)。接收对象可接收到通知信息，并查看，4.4.5安防管理可视化BIM变传统监控信息的展MBIM警发布、消4.4.6空间管理BIM模型中对房间进行辑、删除操作。4.4.7资产管理可视化4.4.8设备管理BIM模型中进行系统颜色分4.4.9维修养护4.4.10能耗分析可视化4.4.11资料管理4.4.12审批管理文件的审批结果进行统计分析。5.1统一信息发布方案成。5.2应用服务接口方案.接口控件方式控件接入模式由福州市政务服务总线ESB提供接口控件(提供包括.net和API台。.前置数据库抽取方式(1)定时把数据写入前置数据库的相应数据表中；(2)提供能被前置节点访问的数据视图；5.3网络系统方案5.3.1总体网络架构常用网络模式包括客户端/服务器(Client/Server，C/S)结构及浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)结构。其中：(1)C/S模式通过充分利用客户端及服务器端的硬件环境，将任务合理分。境的要求，且优化了C/S结构对用户数量限制的缺陷。多项目管理方面具有极大的优势。综上两种模式特点分析，结合校园运维BIM5.3.2智网接入规范要求网络运维团队和运营商负责。用户接入区基本功能要求(1)路由功能。用户侧设备需要连接两家运营商的智网链路，需要支持策略路由和链路备份功能，同时作为用户局域网网关。(2)地址转换功能。如果局域网内配置了自行规划的私有地址的设备需要访问智网或提供服务，用户侧设备应具备NAT功能，将该私有地址转换为智网(3)应具备安全防护功能。用户侧设备应具备防火墙(FW