2江苏省太湖地区水利工程管理处 江苏 苏州 215000
摘要：BIM在建筑工程领域已得到大规模推广应用，水利工程领域近些年也开始的普及概念并在部分工程中已有应用。随着水利工程项目越建越多，其配套人员，尤其机电设备的维保人员已远远跟不上实际工程运行要求。故而可以通过BIM，建立水利工程机电设备的维保生态系统，通过大数据分析和监控，结合上层总云平台和供货厂商的子云平台，为机电设备的健康状态保驾护航，使水利工程发挥出其最大功效，降低运营成本，提高经济效益。
关键词：三维建模；直观可视；维保生态系统；实时监控；云平台数据分析
引言
BIM(Building Information Modeling),中文的翻译为建筑信息模型，是在建筑工程的设计、建造和管理的过程中的一种数据化管理工具。通过对建筑的建模，数据化和信息化整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程参与者对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为工程各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
一、 BIM的发展
BIM即建筑信息模型，其以信息和数据为载体，对建筑模型进行构建。进而应用数字仿真技术，对建筑工程管理中涉及到的信息要素和数据要点进行分析和整合。BIM初始概念为Autodesk公司提出，并提供了一款应用工具Revit，国内大多数科研院所、高校、企业和管理单位均使用该工具进行BIM方面的应用。时间上，国内最早在2007年开始进行BIM的概念性研究，2010年清华大学提出了中国建筑信息模型标准框架，2011年，住建部在《2010~2015建筑业信息化发展纲要中》，提出在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，2012年，住建部正式启动中国BIM标准制定工作，从2013年开始国内建筑业开始BIM的概念深化阶段和科普阶段，大规模的应用正式拉开序幕。与国际建筑业信息化率0.3%的平均水平相比，我国建筑业信息化率仅约为0.03%，差距高达10倍左右。可见，我国的BIM应用尚处于起步阶段。使用阶段主要在设计和施工阶段，设计主要是用来检验设计错误，减少返工率，即二维设计成果三维校验，施工主要用来解决管线安装问题,另外就是第三方业主方主导模式下的建筑工程项目全生命周期内BIM的技术管理，但也大多局限在设计阶段的协同和施工阶段的进度、成本控制，在项目竣工完成后，大多数BIM项目管理工作并未跟上，工程投入使用后的运营阶段相对于之前的设计和建设阶段的应用较少。江苏省内水利工程管理单位做的好的有明细台账，做的不到位的基本上设备只有使用，无记录无保养。故而应用于水利工程的机电设备维保系统需要赶紧推广及完善。结合BIM，机电设备的工业化建模软件有Solidworks，CATIA,UG, AutoCAD, Pro/E, Cimatron，我公司正常使用Solidworks对设备建立基本模型。下图为开式和闭式250KN平门启闭机的三维图。
二、维保生态系统
结合三维实体图，可以建立一套设备的维护保养生态系统，系统里可分为以下子系统组成
1培训模块
包括设备构造，基本参数，操作规程，设备保养规范，设备用油、脂的使用规程，日常检查内容，模拟操作等。三维化可直观的根据以上内容对新进操作人员进行全方面的培训，设备上每一个维护点都自带详细说明，可以提高实体设备的培训效率，强化员工对设备的知识和认知，提高员工的技术技能。
2使用模块
包括设备专职责任信息，巡检记录、运行时间、设备故障、设备事故。系统内含带各台设备的专职保养人员信息，职责要求；各部位的巡查点及巡查时间；设备的运行要求及运行时间；设备常规故障的记录和维护方案；设备事故的应急处理预案；安全保障措施及报警系统。
3保养模块
包括设备保养计划、保养记录、未完成保养清单。针对单台设备均有详细的保养计划，包含有保养方式、保养人员、保养时间和保养工具清单；系统性的检查记录；润滑点和缺陷修复记录；精度调整记录；泄漏点的记录；场地清洁记录等。在此环节要强化6S管理体系，设备的清洁、润滑、紧固、调整和防腐均应有详细记录。
4备件模块
包括设备备件库，出入库记录，备件信息。
5设备资料信息模块
包括设备的技术参数资料、表单信息、设备供货厂商等一些设备的相关资料。该模块可采用结构树，直接显示出母设备与子设备的从属关系，在三维模型中一一对应，便于操作人员查找，节省所花费的时间，提高效率。
6数据分析及对外通讯接口模块
可将系统内的相关资料备份到云管理平台。此模块为整个生态系统的核心模块，所有以上子系统中的相关记录均应详细在一线的端口进行输入，实时监控设备的保养状态，数据进入后方云平台进行程序分析，便于及时发现设备故障。同时数据可上传至后方上级管理部门和相关厂家的对应数据库中，可以做到同时报警，相互提醒。科技技术日新月异，设备的实时监控在大型设备上已广泛应用，譬如罗尔斯·罗伊斯公司的引擎健康模块，单一航空发动机配备有100个传感器，设备的相关数据备综合后每隔半小时及可生成一份健康报告，故障信息实时发送。不出几年，在传感设备性价比进一步优化和提高后，水利工程的所有机电设备配备实时传感设备必将是未来趋势。在现有条件下，可以先应将维护保养平台有预先性的建立起来，每一个工程为一个小系统，生产厂家建立相应配套子平台，每一个管理所及管理处为中间平台，最后整合为市级乃至省级单位形成一个大平台。未来所有设备的实时数据一并接入系统内，形成一个闭合。
三、结语
水利工程机电设备的维保生态系统是基于在BIM的基础上管理层次的应用，该系统的应用前景为：
1促进水闸设备的信息化管理改革。为设备的有效使用提供强有力的技术保障，同时直接带来了巨大的经济效益和管理效率的提升。
2为设备的使用计划调度科学化。实现设备计划的平衡、资源平衡、时间平衡，提高设备全寿命阶段利用率。
3保障机电设备顺利使用。从而保证设备质量，降低设备故障率和事故率，避免人为原因造成的损失。
4节能降耗。通过管理软件系统的实施，合理降低维修保养成本、能耗和其它各种损耗，从而降低整体运营成本，提高经济效益。
5提供管理决策支持。上级管理者可随时随地掌握设备使用状况，将一系列客观的数据，通过计算机系统进行大数据分析，形成完整设备信息的管理，减少成本开支，保障设备顺利使用。
论文作者:陈军1 钟卫华1 陈卫冲2 李淮东2章勇1 鲁家新1
论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期
论文发表时间:2019/10/29
标签：设备论文; 水利工程论文; 机电设备论文; 阶段论文; 模块论文; 信息论文; 数据论文; 《建筑实践》2019年11期论文;