BIM技術在茨淮新河上橋抽水站的應用分析

邢 超

(安徽省茨淮新河工程管理局,安徽 蚌埠 233010)

BIM技術的運用可對抽水泵站的各構件和設備進行三維化、立體化建模，實現(xiàn)設備運行管理的數(shù)字化、直觀化和可視化，進而建設開發(fā)動態(tài)模擬的數(shù)據(jù)管理和操作平臺，實現(xiàn)全場景、多要素、全過程的實時動態(tài)可視化管理，提高抽水泵站運行管理的直觀性和工作效率。

1 上橋抽水站BIM模型構建

上橋抽水站主要由水工結(jié)構及機電設備組成，水工結(jié)構主要包括進口段、攔污閘、前池、站身、出口段等部分組成。進口段及出口段兩側(cè)設空箱式擋土墻。攔污閘設2臺移動液壓抓斗式清污機。前池順水流方向長34m站身泵房，為堤身干室型泵房，分主廠房和副廠房，主廠房自下而上分5層布置，分別為進水流道層、水泵層、水泵人孔層、法蘭及電機層，流道進口設攔污柵、檢修門，檢修門為平面滑動鋼閘門,采用1臺16t移動式門機啟吊。機電設備主要包括6臺立式軸流泵，6臺1600kW立式同步電機，2臺8000kVA變壓器以及保護系統(tǒng)等。

上橋抽水站BIM模型的構建中，首先對現(xiàn)場進行測量和實際地形、地質(zhì)條件開展勘查，獲取精確的數(shù)據(jù)后，利用數(shù)據(jù)進行整體結(jié)構的建模，其中對于重點區(qū)域進行精細化的數(shù)據(jù)參數(shù)計算，并進行了結(jié)構建模和各項配套設施的配備，各部分模塊建立后進行組合，從土建、電氣、水機、金結(jié)等各個專業(yè)角度對所涉及到設備應和現(xiàn)場的實際情況保持一致，達到虛實相依標準。

在不同部位的模型構建中采取相應的新技術輔助BIM建模，并充分利用智能語音技術和BIM技術的結(jié)合。對輔助系統(tǒng)的建模主要包括技術供水、檢修排水、滲漏排水、事故排水、消防、通風等管路設備；金屬結(jié)構部分采用二次開發(fā)的參數(shù)化技術快速創(chuàng)建閘門等金屬結(jié)構模型；地理模型的創(chuàng)建利用無人機傾斜攝影技術，并運用激光掃描設備掃描變電站、站身，生成點云數(shù)據(jù)，通過點云數(shù)據(jù)快速建模、輔助建模。

2 基于BIM模型構建的實時監(jiān)控平臺

如圖1所示，在實時監(jiān)控平臺的BIM模型構建中，基于BIM三維可視化技術，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能，集成了抽水站的建筑、設備設施、視頻和物聯(lián)網(wǎng)感知等相關信息，實現(xiàn)全場景、多要素、全過程的實時動態(tài)可視化管理，有效解決了日常管理所面臨的系統(tǒng)信息分散、現(xiàn)場值守時無法及時發(fā)現(xiàn)隱患和處置效率不高等問題。并可實現(xiàn)模擬仿真、風險智能預警和應急協(xié)同聯(lián)動，實現(xiàn)從信息化到智慧化升級。

圖1 上橋抽水站實時監(jiān)控平臺

此外，系統(tǒng)除了整合實時動態(tài)數(shù)據(jù)外，還整合相關視頻和信息化系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)，只需點擊相應的模型就可以實時掌握該設備的能耗、廠商信息、安裝時間、維護計劃、維修保養(yǎng)記錄、維修方法及相關圖紙等。對于即將需要檢修的設備會提前進行提醒和預警，為日常運維管理提供一個直觀的支撐平臺，提升上橋泵站運行管理的智能化水平。

3 基于BIM模型構建的工程運行管理應用平臺

如圖2、圖3所示，充分運用BIM最新技術，對上橋抽水站原有泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)設備進行改造，整合原運維管理平臺和機電設備在線監(jiān)測平臺，創(chuàng)建了安徽省茨淮新河灌區(qū)上橋抽水站數(shù)字化運行管理BIM應用平臺。把泵站工程的監(jiān)測監(jiān)控、運行管理、工程巡檢、人員管理等內(nèi)容融入信息化系統(tǒng)，通過BIM模型的構建能夠結(jié)合將相關模型與對應屬性進行關聯(lián)，可通過點擊模型實時查看上橋抽水站水工、機電等各部分的實時狀態(tài)和相關的信息，實現(xiàn)工程管理的信息化。

圖2 上橋抽水站數(shù)字化運行管理平臺(主界面)

圖3 上橋抽水站數(shù)字化運行管理平臺(管理界面)

同時可以將工程相關信息數(shù)據(jù)輸入和儲存在工程運行管理平臺，通過系統(tǒng)可查看包括工程大事記、維修養(yǎng)護、設計圖紙、操作手冊、工程臺賬等相關信息。維修養(yǎng)護管理還可實現(xiàn)設備的維修養(yǎng)護和巡查巡檢功能。同時也能夠加入時間維度組成思維模型，對工程中相關環(huán)節(jié)和管理事項進行推演，尋找其中可能存在的缺陷。平臺自動下發(fā)維修養(yǎng)護和巡檢任務至工作人員手機APP，工作人員接收到任務單后，可根據(jù)任務內(nèi)容進行逐條操作，并通過語音轉(zhuǎn)文字錄入、照片、視頻等方式上傳維修養(yǎng)護和巡查巡檢結(jié)果，形成記錄。維修養(yǎng)護管理同時提供統(tǒng)計分析功能，針對維修養(yǎng)護任務單、類型以及故障率以時間和空間等多個維度進行統(tǒng)計分析。人員崗位管理主要針對考勤進行管理及統(tǒng)計分析，便于泵站日常管理。

4 結(jié)束語

上橋抽水站工程中BIM技術的應用，建立、健全了抽水站管理范圍內(nèi)的信息集成與工程管理平臺。融入了的先進管理思想與理念，實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)在指定范圍內(nèi)授權共享，有效地組織和協(xié)調(diào)了站內(nèi)業(yè)務管理活動，推進泵站工程管理流程的標準化、科學化、規(guī)范化，規(guī)范了業(yè)務流程，減少了隨意性帶來的弊病，并通過 BIM場景的展示手段，使工程管理更具象化，促進了泵站管理的安全、高效、持續(xù)發(fā)展。