基于BIM物联网的建筑空间智慧运维课件

1、基于BIM+GIS+IoT的建筑空间智慧运维技术创新，变革未来新设计新建造新运维数字建筑白皮书，广联达，2018.1数字化新运维的01手段BIM+IoT+GIS+AI02目标Digital Twin/数字孪生03实现标准/研发/应用/协作04展望机遇&挑战BIMBuilding Information Modeling设计运维现状建模 场地分析 建筑策划规划方案论证 可视化设计 性能化分析 协同设计管线综合维护计划 建筑系统分析资产管理 空间管理灾害应急模拟施工现场配合工程量统计施工进度模拟 施工组织模拟物料跟踪 移动设备跟踪 数字化建造 竣工模型交付施工BIM的全生命周期应用BIM应用，爆发

2、前夜2011-2015年建筑业信息化发展纲要“十二五期间，加 快建筑信息模型（BIM）、基于网络的 协同工作等新技术在 工程中的应用”住建部 2011.5关于推进建筑信息 模型应用的指导意 见到2020年末，以国有 资金投资为主的大中 型建筑、申报绿色建 筑的公共建筑，和绿 色生态示范小区等， 这些项目的勘察设 计、施工、运营维护中，应用BIM的项目率 要达到90%。住建部 2015.62016-2020年建筑业信息化发展纲要28次提到了BIM，全面 论述各类企业的BIM应 用要求，并特别强调 了BIM与大数据、智能 化、移动通讯、云计 算、物联网等信息技 术的集成应用能力住建部 2016.8

3、国办关于促进建筑业 持续健康发展的意见“加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、 勘察、设计、施工和运 营维护全过程的集成应 用，实现工程建设项目 全生命周期数据共享和 信息化管理，为项目方 案优化和科学决策提供 依据，促进建筑业提质 增效。”国办 2017.22014北京2016广东上海沈阳浙江天津济南广西云南湖南黑龙江2017山东合肥上海吉林江西宁波内蒙成都山西武汉河南交通部四川2018江苏BIM 不仅仅是RevitBIM是由技术和协同工作支撑的一个过程BIM is not a software solution; it is a process, underpinned bytechn

4、ology and collaborative working. David Light, HOKIoT，物联网Internet of ThingsIoT+大数据的蓬勃发展NB-IoT、LoRa 等日趋成熟物联网、人工智能和云计算构建真正的万物互联2018.4IoT的三层架构感知层智能嵌入式标识、感知协同、互动网络层融合接入信息存储应用层数据挖掘决策能源管理实时能源监测、功能模块能耗 分析及优化运行调控等，实现 节能减排的目的安全管理门禁、安防、巡更以及土建、 钢构的监测等，实现报警信息 的联动处置机制人员管理室内外人员定位、轨迹描述、 特殊区域授权、紧急状态响应 等紧密围绕“人、物、空间”

5、安全的智能化管理目标设备管理空间环境信息与设备、使用人 的管理结合，更加合理、有效 的管理办公、实验、公共服务 空间及设备设施IoT在建筑运维的具体应用点Big Data & A.I.Big Data & Artificial Intelligence大数据应用的两个生态可视化应用信息层知识层数据层资源层算法模型计算分布式存储硬件平台技 术 生 态 系 统数 据 生态 系 统数字化新运维的01手段BIM+IoT+GIS+AI02目标Digital Twin/数字孪生03实现标准/研发/应用/协作04展望机遇&挑战新运维的内涵基于GIS、BIM、IoT、BigData等先进信息技术，通过对建筑空

6、间的 3D精细建模和物联感知，实现大数据集成、挖掘、协同和共享，进而 达成全生命周期的智慧化运维。数字建筑物联感知智慧决策可视呈现可视化 Visualized物联化Interconnected智能化Intelligent数字化 Digitalized数字化新运维的成效A BIM-enabled information infrastructure for building energy Fault Detection and Diagnostics, Automation in Construction 44 (2014) 197211BIM-based framework for autom

7、atic scheduling of facility maintenance work orders, Automation in Construction 91 (2018)15-30数字孪生，Digital Twin又称为“数字双胞胎”、“数字映射”、“数物映射”等， 是物联网+大数据应用的最新进展和动态；是智慧运维、智慧制造、航空航天等领域的关键性、革新性乃至颠覆性技术之一。数字化运维的（终极）目标数字孪生，是指 “真实存在的物理设备或系统，与包含该系统所有信息的虚拟系统”“the physical system that has always existed and a new vi

8、rtual system that containedall of the information about the physical system” Grieves and Vickers，2002，美国数字孪生 概念西门子应用于飞机设计、 制造工艺及生产Level 1：3D模型及状态显示Level 2：基于足够的物联感知信息，实现监测、诊断和预测Level 3：加入环境、人力、过程等众多关联因素后，实现更智慧的分析、控制和预测预判GE应用于电厂运行维护GE应用于医院运行维护美国海军（ONR）应用于舰艇运 行监控和维护数字孪生 作用BIM、设备设施三维建模技术物联感知技术大数据挖掘分析技术

9、数值模拟与仿真技术数字建模01虚实映射智慧分析0203数据可视化技术（Web可视化、VR、AR等）云计算、高性能计算等基础共性技术数字孪生 智慧运维运维实现的关键技术数字化新运维的01手段BIM+IoT+GIS+AI02目标Digital Twin/数字孪生03实现标准/研发/应用/协作04展望机遇&挑战国内外现状 6017学 大学学3个主要不足“BIM+运维”论文数（Google Scholar)成熟软件或工具极少，应用普及度低323090国内外科研机构研究深入度不足28602710缺乏成熟规模的应用案例23304个主要原因数据基础不足，标准规范不完善缺乏合适的BIM运维平台系统 BIM运维

10、基础技术架构欠缺技术水平与管理水平不匹配201320142015201620基于BIM调度运维次序，运维时间减少20%香港科技大 如何更好的将多类复杂运维信息与BIM信息融合澳大利亚迪肯将BIM+GIS技术应用与大规模建筑空间资产管理英国索尔福德大VISOM，可视、集成、智慧的运维管理VisualizedIntegratedSmart Operation & Management商业建筑工业建筑设施地下管廊数据 BIM/通讯/楼宇/安防/消 防/人员/终端/业务/算法 空间分析/能耗分析/数据 关联分析/数据预测功能需求物业管理/设施管理/安防 管理/资料管理/能源管理/ 应急管理/空间管理/

11、隐蔽 工程管理/产业园区/居民社区数据 BIM/GIS/通讯/楼宇/安防/消防/居 民/业主/终端/业务/交通/服务商/算法空间分析/能耗分析/环境分析/交通 分析/数据关联分析/数据预测功能需求 物业管理/设施管理/安防管理/资料 管理/能源管理/应急管理/空间管理/ 隐蔽工程管理/居民生活管理/通讯管 理/数据 BIM/GIS/通讯/楼宇/安防/消防/工控/环境/人员/终端/业务/算法空间分析/能耗分析/人员分析/ 作业分析/数据关联分析/数据 预测功能需求设施管理/安防管理/资料管理/ 能源管理/应急管理/隐蔽工程 管理/ERP对接/环境管理/数据 BIM/GIS/通讯/安防/消防/ 人

12、员/终端/业务/算法 设备分析/安全分析/数据关 联分析/数据预测功能需求 设施管理/安防管理/资料管 理/应急管理/通讯管理/线路 巡检/线路规划/预算管理/VISOM 智 慧 运 维 支 撑 平 台共性需求融汇平台核心能力与创新目标丰富的运维业务 3D模型下数据分析 多源数据融合分析特有挖掘算法及优化策略01信息汇聚智能处理02BIM数据丰富支持 关联地理及业务信息全面的设施及IoT数据支持可视呈现03可控3D高性能引擎 一体化运维操作界面手机/PC/大屏多通道输出 3D漫游及VR虚拟现实呈现一个核心基础平台，支撑多类应用1创新的BIM+物联网+大数据架构2创新的运维信息一体化综合集成3创

13、新的运维管理应用，以人为本4自主知识产权，可靠、可控5IoT物联网BIM建筑信息模型WhatGIS地理信息系统WherehoW自火 安 停 控 警 防 车 系 系 系 系 统 统 统 统标 签二 维 码移 动 终 端RFID业务类传感设备三类基础信息热设施类自传感设备地 摄图 影 点 主 信 信 信 标 息 息 息 识图 元 信结 构 信监测属类性 信传解感设析 信备息温息空息水息工震 动 监 控湿 度 传 感气 质 量暖 气 压 力业 监 控BuilderBConnectorCServersSViewerVGIS+BIM场景营造BIM数据格式转换BIM对象管理（属性）GIS数据管理（矢量）物

14、联网数据接入公共/开放数据平台传感器接入现有楼宇自动化接入其他数据其他系统接入后台服务系统BIM数据服务GIS数据服务IoT数据服务业务/流程/功能数据服务前端展现系统桌面端运维管理系统移动端运维管理系统展示陈列系统VR展示系统AnalyzerA大数据分析系统历史数据分析时空数据分析故障诊断事件预测业务规划五个核心组件核心技术运维大数据挖掘分析支持海量数据的分布式存储架构基于统计和深度学习的大数据分析方法动态阈值、管线分析、故障预测、运维路径规划等智慧运维场 景BIM三维模型数据解析处理基于IFC和国标的BIM数据导入适于移动和互联网场景的BIM轻量化 基于空间关系的BIM数据解析适于多领域多

15、场景的平台架构BIM+IoT+GIS的公共基础技术平台先进的互联网服务支撑系统架构不同领域、不同场景、不同用户的快速部署实现跨终端的三维和虚拟现实呈现基于WebGL的3D GIS+3D BIM呈现VR和MR虚拟现实呈现PC、大屏和移动端呈现丰富物联数据接入Lora设备及中兴克拉MSP支持 Wifi/Zigbee/TCP/IP等多种通讯支持 典型楼宇环控设备接入一致的数据接入及管理建筑建模场地建模设备建模第一步1应用过程BIM模型建立BIM数据导入关联数据导入三维效果展示第一步12第二步应用过程形象展示场地规划仿真模拟设备维护此阶段价值物联数据接入物理虚拟映射感知、管控第二步123第三步应用过程数字孪生初步达成数据分析与挖掘智慧应用创造价值第三步1234第四步应用过程应用实例应用实例数字化新运维的01手段BIM+IoT+GIS+AI02目标Digital Twin/数字孪生03实现标准/研发/应用/协作04展望机遇&挑战40数字建筑 智慧