BIM技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)機房可視化應(yīng)用

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【摘要】隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模逐漸擴大，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也不斷增加。作為通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中放置的特定環(huán)境，通信網(wǎng)絡(luò)機房的建設(shè)和運維是保證通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。機房建設(shè)要考慮環(huán)境、管理、安全和維護等因素。文章通過對bim技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)機房運維系統(tǒng)的應(yīng)用進行闡述，結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)機房具有的特點進行分析，進一步探討了通信網(wǎng)絡(luò)機房可視化運維系統(tǒng)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)絡(luò)機房；運維；可視化；BIM技術(shù)

1概述

建筑信息模型以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，并集成建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，是對工程項目相關(guān)信息的數(shù)字化表達[1]。本文以某地下通信網(wǎng)絡(luò)機房為例，運維內(nèi)容包含了水、風、電、氣、消防、安防、空調(diào)等多個專業(yè)設(shè)備。地下網(wǎng)絡(luò)通信機房傳統(tǒng)的運維工作效率低、工作壓力大，通過BIM技術(shù)的虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)機房內(nèi)設(shè)施、設(shè)備、管線的空間三維模型，可為設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、故障定位等創(chuàng)造有利的條件，可更加形象直觀地對機房進行立體化監(jiān)控，提高運維效率，減輕運維壓力。

2應(yīng)用目標

基于BIM技術(shù)開發(fā)的BIM三維可視化運維平臺，可實現(xiàn)地下通信網(wǎng)絡(luò)機房的三維可視化運維管理，實現(xiàn)機房及各子系統(tǒng)物理模型三維展示，同時實現(xiàn)各專業(yè)系統(tǒng)設(shè)備實時工作參數(shù)的采集及展示。

3應(yīng)用要點研究

通過BIM三維可視化運維平臺，接入地下通信網(wǎng)絡(luò)機房的安防設(shè)備、機電設(shè)備、通風空調(diào)、給排水、環(huán)境監(jiān)控、變配電等設(shè)備，實現(xiàn)三維可視化管理，將機房的各系統(tǒng)設(shè)備在BIM平臺中標定位置，將機房平面圖紙實現(xiàn)BIM數(shù)字化，實現(xiàn)機房內(nèi)各設(shè)備的BIM三維可視化顯示和三維可視化運維管理。

4系統(tǒng)運維應(yīng)用功能

4.1空調(diào)水系統(tǒng)

①在BIM模型中定位各水系統(tǒng)環(huán)路和支路，定位各制冷站、空調(diào)水系統(tǒng)機房的設(shè)備及管道構(gòu)件；②監(jiān)測空調(diào)水系統(tǒng)各類設(shè)備與閥門的開/關(guān)狀態(tài)和故障/報警/正常狀態(tài)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)其狀態(tài)，以實現(xiàn)高效交互；③監(jiān)測空調(diào)水系統(tǒng)的運行參數(shù)，包括各水環(huán)路和支路的流量、溫度、冷熱量，以及各類設(shè)備的運行參數(shù)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)各類參數(shù)；④評估空調(diào)水系統(tǒng)各類設(shè)備的運行能效，包括制冷機組COP、水泵效率與輸配系數(shù)、冷卻塔效率與輸配系數(shù)、冷站綜合能效等，并預(yù)測各設(shè)備和機房的節(jié)能潛力；⑤在自控系統(tǒng)權(quán)限開放的前提下，BIM三維可視化運維平臺通過能效評估和運行參數(shù)診斷，可向現(xiàn)有自控系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)化運行操作指令，以維持空調(diào)水系統(tǒng)處于最優(yōu)能效運行。

4.2風系統(tǒng)

①在BIM模型中定位各風系統(tǒng)設(shè)備、風管及管道構(gòu)件，并以三維顏色渲染的方式區(qū)分表現(xiàn)不同的子系統(tǒng)；②監(jiān)測風系統(tǒng)各類設(shè)備與閥門的開/關(guān)狀態(tài)和故障/報警/正常狀態(tài)、過濾器的正常/壓差報警狀態(tài)、加濕器的開/關(guān)狀態(tài)等，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)其狀態(tài)；③監(jiān)測風系統(tǒng)及下屬設(shè)備的運行參數(shù)，包括風側(cè)參數(shù)和水側(cè)參數(shù)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)各類參數(shù)；④評估風系統(tǒng)設(shè)備的運行能效，包括風機效率與輸配系數(shù)等，并預(yù)測各設(shè)備節(jié)能潛力；⑤在自控系統(tǒng)權(quán)限開放的前提下，BIM三維可視化運維平臺通過能效評估和運行參數(shù)診斷，向現(xiàn)有自控系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)化運行操作指令，以維持風系統(tǒng)處于最優(yōu)能效運行。

4.3給排水系統(tǒng)

①在BIM模型中定位給排水系統(tǒng)各水環(huán)路、機房、設(shè)備及管道構(gòu)件；②監(jiān)測給排水系統(tǒng)各類設(shè)備與閥門的開/關(guān)狀態(tài)和故障/報警/正常狀態(tài)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)其狀態(tài)；③監(jiān)測給排水系統(tǒng)的運行參數(shù)，包括壓力、流量、溫度等，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)各類參數(shù)；④評估給排水泵的效率，并預(yù)測其節(jié)能潛力；⑤在自控系統(tǒng)權(quán)限開放的前提下，BIM三維可視化運維平臺通過能效評估和運行參數(shù)診斷，向現(xiàn)有自控系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)化運行操作指令，以維持給排水系統(tǒng)處于最優(yōu)能效運行。

4.4照明系統(tǒng)

①在BIM模型中定位各照明回路，并統(tǒng)計各回路的燈具數(shù)量、功率；②監(jiān)測照明系統(tǒng)各照明回路的開/關(guān)狀態(tài)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)其狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)不合理的狀態(tài)并進行處理，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能管理；③在自控系統(tǒng)權(quán)限開放的前提下，BIM三維可視化運維平臺通過預(yù)設(shè)時間表或遠程手動操作，向現(xiàn)有自控系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)化運行操作指令，使照明系統(tǒng)處于節(jié)能運行狀態(tài)。

4.5變配電系統(tǒng)

①在BIM模型中對各配電室、不間斷電源、配電柜、配電箱等變配電系統(tǒng)及機房設(shè)備進行空間定位；②監(jiān)測變配電系統(tǒng)各設(shè)備的開/關(guān)狀態(tài)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式表現(xiàn)。針對配電支路有過流、過壓和欠壓等用電事故，可以通過聲音或光的形式進行報警，及時通知管理者采取措施進行處理，避免因故障出現(xiàn)事故；③監(jiān)測各變壓器的負載率、電壓、電流等運行參數(shù)，并在BIM模型中以三維顏色渲染的方式進行表現(xiàn)。

4.6環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

①在BIM三維模型中，對溫濕度、PM2.5濃度、二氧化碳濃度、TVOC濃度、一氧化碳、氧氣、硫化物等環(huán)境品質(zhì)參數(shù)進行實時監(jiān)測，并按數(shù)值高低對地下通信網(wǎng)絡(luò)機房區(qū)域進行染色，從而對各類環(huán)境參數(shù)進行更高效、直觀的三維全局監(jiān)控；②BIM三維可視化運維平臺對環(huán)境參數(shù)超限的點位進行預(yù)警、報警，自動定位到報警區(qū)域，并智能識別控制該區(qū)域環(huán)境的設(shè)備，提醒運行管理人員查看設(shè)備運行參數(shù)并介入設(shè)備調(diào)控，及時發(fā)現(xiàn)風險點位并進行處理，提升環(huán)境品質(zhì)管理質(zhì)量；③BIM運營系統(tǒng)可查詢環(huán)境參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)，并對現(xiàn)場的環(huán)境品質(zhì)進行評估，指導(dǎo)管理人員對設(shè)備開啟策略進行優(yōu)化調(diào)整；④該功能需要加裝部分傳感設(shè)備。

4.7安防系統(tǒng)

4.7.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)。接入現(xiàn)有符合國家標準接口的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過BIM三維可視化運維平臺操作界面。4.7.2入侵報警系統(tǒng)。接入符合國家標準接口的入侵報警系統(tǒng)，可以通過BIM三維可視化運維平臺界面，實現(xiàn)入侵報警系統(tǒng)的實時監(jiān)測，并可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)視頻聯(lián)動。4.7.3門禁系統(tǒng)。接入符合國家標準接口的門禁系統(tǒng)，實現(xiàn)門禁開關(guān)狀態(tài)的檢查，應(yīng)能遠程對大門的關(guān)閉開啟進行控制，并可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)視頻聯(lián)動。

4.8能源管理模塊

地下網(wǎng)絡(luò)通信機房在能源使用方面呈現(xiàn)多元化的形式，能耗構(gòu)成極為復(fù)雜，合理分配管理能源顯得尤為重要?；贐IM技術(shù)開發(fā)的能源管理模塊，將地下網(wǎng)絡(luò)通信機房的能耗按照用途和設(shè)備類型進行多層級劃分，形成統(tǒng)一的、規(guī)范化的能耗分項模型，并將相似空間屬性信息聯(lián)系起來，通過三維立體展示方式，將整個地下通信網(wǎng)絡(luò)機房進行全方位模擬，使管理人員能夠更加高效地進行節(jié)能管理。4.8.1數(shù)據(jù)采集。通過計量點對用能數(shù)據(jù)進行實時采集，還需人工錄入無法實時采集的數(shù)據(jù)。4.8.2數(shù)據(jù)查詢與對比。可對能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)等地下網(wǎng)絡(luò)通信機房運營相關(guān)數(shù)據(jù)進行查詢、對比分析。包括分類分項的能耗數(shù)據(jù)和各種設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對比分析模塊可對不同時段的同類數(shù)據(jù)、相同時段不同類數(shù)據(jù)進行對比分析；可對所查詢能耗的下級能耗分布占比進行統(tǒng)計分析。通過豐富的數(shù)據(jù)對比分析功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理。4.8.3能耗排名?？蓮亩鄠€維度對能耗情況進行排名和分類，該項功能提供多種維度的數(shù)據(jù)整體排名，包括按照不同時間跨度、不同分項用電、不同用能類型進行的排名。4.8.4數(shù)據(jù)報表。能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)等地下通信網(wǎng)絡(luò)機房運營的相關(guān)數(shù)據(jù)都可直接生成報表，并進行報表的預(yù)覽、保存（和刪除）、下載。下載的報表應(yīng)自動存儲為常用辦公軟件的格式。報表的類型、條目、時間段、時間間隔可選，下載報表的存儲路徑可由用戶指定和修改。

5結(jié)語

基于BIM技術(shù)的三維可視化運維平臺，實現(xiàn)了更加直觀生動的三維界面，使維護和管理工作從人工被動看守的方式向“可視化、智能化、遠程化”的三維可視化運維模式轉(zhuǎn)變。消除了系統(tǒng)操作員與系統(tǒng)設(shè)計者之間的技術(shù)障礙，更利于雙方之間的溝通理解，有助于操作員加深對新系統(tǒng)、新技術(shù)的理解和掌握[2]。為通信網(wǎng)絡(luò)機房高效的管理和安全運維提供了有力保障。

參考文獻

[1]鄭國勤，邱奎寧.BIM國內(nèi)外標準綜述[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2012(1)：32-34.

[2]張平.基于BIM技術(shù)的三維監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2019(4):97-101+110.

作者:羅旌魁 單位:福建東政智能科技有限公司