BIM技术在机械加速澄清池运维管理中的应用

郭 雨

(北方工业大学，北京 100044)



BIM技术在机械加速澄清池运维管理中的应用

郭 雨

(北方工业大学，北京 100044)

基于机械加速澄清池运维管理中存在的问题，介绍了BIM技术在机械加速澄清池运维管理中的实施策略，并以北京某水池机械加速澄清池组为例，设计开发了基于BIM技术的机械加速澄清池运维管理平台，为机加池运维管理建立了一套全新的解决方案。

BIM技术，机械加速澄清池，运维管理，系统功能

0 引言

澄清工艺是净水处理的一个关键环节，它的运行效果严重影响整个净水流程最终的出水水质和出水量的稳定。而机械加速澄清池就是对原水进行澄清工艺的一种构筑物。目前，机加池运维阶段的维护管理工作，基于纸介质的竣工图和各种报表，而在机加池运维阶段产生的如水质记录、排泥记录等等大量的运维信息并没有运用到机加池的运维管理工作中，难以避免的造成运维数据信息的利用不充分。与此同时，当应对突发情况时，机加池复杂的结构及管线无法直观的展示出来，这不仅影响到应对突发情况的反应速度，更有可能延误应急方案的确定。本文通过综合运用了BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)可视化和信息集成的特点及Access数据库技术，建立机械加速澄清池BIM运维管理系统，实现了机加池运维过程中数据信息的充分利用，以及机加池运维阶段的设备维修和应急响应，对运行维护阶段的机械加速澄清池进行科学综合的管理，以保障机加池的正常运行。

1 机械加速澄清池运维管理存在的问题

1.1 可视化程度低

机械加速澄清池是一个庞大、复杂的构筑物，地下的管道和阀门众多，使用传统的二维的CAD图像信息很难将机加池的整体构造表达清楚，同时需要具备一定专业知识的技术人员才能看懂，过程十分耗时，并且在二维图纸信息表达的过程当中，容易会发生图纸错误的情况，使图纸表达的信息难以理解，甚至引起不必要的误会。

1.2 信息采集和存储的管理不完善

机械加速澄清池的预计使用年限是50年以上，而机加池相关的纸质的图纸和资料大都是由设计方和施工方等各个参与机加池建设的各方所提供的，很难完整保存，容易造成遗失和损坏，并且这些各个专业的信息没有整合在一起，数据信息十分分散，为信息的查找与检索带来不便，不利于机加池运维工作的展开。与此同时，伴随机加池的运行又会生成大量的机加池运维数据信息，包括水质记录、设备和管件的更换等等，这些信息和资料同样容易造成遗失和损坏。

1.3 运维数据信息利用不充分

在目前机械加速澄清池的运行维护管理工作中，运维中产生的数据信息并没有充分的运用到机加池的管理当中。对机加池的机械设备和管道阀门的管理手段落后，不能及时的掌握设备运行情况和阀门及管道的使用情况，很难降低意外事故的发生几率，并降低对突发事件的响应速度。

2 BIM技术在机械加速澄清池运维管理中的价值

1)基于BIM技术建立起机械加速澄清池的BIM模型是整个建筑的3D数字化描述，能够更加清晰、直观的展示机加池的整体构造及其众多管线的分布，集成了大量机加池构件的信息，包括组成建筑的所有构件及编码、物理信息、相关的属性信息以及与其他对象的关联关系，实现了精确的可视化表达。

2)通过BIM技术建立运维管理系统能够有效的对数据信息进行统一存储，无论是来源于BIM模型的信息参数，还是运维过程中采集的实时数据，并将这些数据信息与机加池BIM模型中的相应构件相关联，使得通过BIM模型及运维管理系统进行数据信息的传送与共享。

3)应用BIM可以大大提高机械加速澄清池中的设备和管件的管理水平。可以通过BIM建立机械设备维护工作和阀门的巡检工作的历史记录，以便对设备和阀门的状态进行跟踪，对一些重要设备的使用状态提前预判，并自动根据维护记录和保养计划提示到期需要保养的设备和设施。结合BIM可以充分发挥构件定位和数据信息集成的优势，合理制定运营、管理、维护计划，尽可能降低运维过程中的突发事件的可能性。

3 应用实践

机械加速澄清池一般是多个池体共同运行，每个池体又配有数个机电设备，多个管道、阀门共同完成其澄清工作，形成池体结构复杂、管件众多的专业水处理系统。为此，根据水厂机械加速澄清池的实际需要，以BIM技术为重要手段，设计开发一个机加池运维信息管理系统。该系统能够高效的管理机加池设备和管件的数据信息，并对这些进行更新和补充，充分利用相关的数据记录，对设备和管件的故障进行预判，实现机加池科学的综合管理。

3.1 系统架构

基于BIM技术搭建的机加池可视化模型，并对其进行机加池运维数据信息的集成。以模型中的构件信息为基础，建立机加池运维信息数据库，并添加更多、更复杂的运维阶段必要的数据信息，在此基础上基于VBA语言编程及SQL语句，建立机械加速澄清池运维管理平台，对机加池进行统一综合管理。

其中的BIM机加池三维可视化的模型和以此为依托的机加池运维管理平台是共同协作，而要想实现这两部分的信息交互，需要存在一个信息数据接口，通过这个信息数据接口来达到这两部分信息无障碍互通的目的，最终形成完整的机加池运维管理系统的架构(见图1)。

3.2 系统功能

依据机械加速澄清池的运营维护管理方法研究及运维管理信息需求分析，设计机械加速澄清池运维管理系统，包括模型浏览、构件信息查询、进出水质管理、排泥排空管理、维修巡检管理、相关信息备份等功能。

1)模型浏览。利用机加池BIM三维模型，能够快速、准确的从机加池复杂的池体结构和地下管线中定位到目标构件的具体位置，这为机加池运维管理的快速响应奠定了基础。通过其三维模型的展示及查阅其模型中所集成的数据信息，能够得到该构件的规格、质地、生产厂商等信息，帮助管理方掌握该构件的相关信息(见图2)。

2)构件信息查询。对机加池各类设备管件的基本信息进行管理。由于机械加速澄清池的体量十分庞大，地下管道错综复杂，管件数量繁多，因而需要为管理方提供一个构件信息快速查询的功能，能够迅速获取任意构件的相关基本信息，也包含运维中产生的维修维护信息，使管理方在最短的时间内，获取最多的信息。当机加池的构件发生更换时，能够对构件的信息进行修改和补充，避免信息的遗漏，甚至丢失。

3)进出水质管理。对机加池进出水质的pH值和浊度进行监测，定时提醒管理方向系统内录入进出水水质的部分指标参数和投入的药剂及其用量，并对该记录进行存储作为历史依据，针对管理方所录入的不同水质能够提出相应的措施。这能有效的降低因上游水质受污染而引起的供水事故发生的概率，同时还是机加池运行效率的参考依据。

4)排泥排空管理。对机加池排泥排空工作进行记录和分析，将排泥排空记录作为历史依据，方便管理方从中寻找规律，从而保障了出水质量，提高了机加池的管理效率。同时，该功能根据排泥排空记录，分析参与各项工作的构件类别，并计算各类设备阀门的累计使用时长和次数，通过设定相关构件的累计使用限额，对设备管件故障进行预判，提前对设计进行维修维护工作。

5)维修巡检管理。对机加池设备和管件的维修和巡检情况进行记录。由于机械加速澄清池的刮泥机采用机械搅拌，机械设备耗能较大，腐蚀严重，需定期的维修日常的巡检。建立机加池维修巡检管理的功能，定期对设备进行巡视检查，对设备的维护维修进行记录，能够大大的降低因设备故障对区域供水造成的不良影响。

6)相关信息备份。机械加速澄清池的预计使用年限是50年以上，而机加池相关的纸质的图纸和资料在如此长的时间内保存完好，因而建立机加池相关信息备份的功能，通过数据库对多种格式文件强大的兼容性和固有存储的稳定性，将机加池相关的电子文件进行备份。

4 结语

自来水厂在其50年的运营过程中，为城市中数十万甚至上百万的人口提供不间断的自来水供应，是城市的生命线。水厂一旦在运维阶段发生故障和灾害事故，就会产生连锁效应和衍生灾害，直接威胁整个城市的公共安全，给人民生活带来重大影响。但就目前自来水厂的运维管理来说，大多都仅仅停留在对大量运行维护的数据进行简单处理上，管理方法相对落后，管理效率低下，数据资源利用率低，造成资源浪费。

运用BIM技术将机加池运维过程中产生的数据信息运用到机加池的运维管理工作中，既可以提高对机加池进行维护管理的效率，又可以解决管理人员掌握机加池庞杂的构件结构和地下管线系统的难题，避免查阅大量的建筑图纸和相关资料，提高了运维阶段维修养护和紧急响应的准确性和效率。

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The application of BIM technology in operation and maintenance management of mechanical accelerated clarification pool

Guo Yu

(NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100044,China)

Based on the existing problems in operation and maintenance management of mechanical acceleration clarification pool, this paper introduced the implementation strategy of BIM technology in operation and maintenance of mechanical acceleration clarification pool, and taking a pool mechanical acceleration clarification pool group in Beijing as an example, designed and developed the operation and maintenance management platform of mechanical acceleration clarification pool based on BIM technology, established a new set of solutions for operation and maintenance management of mechanical acceleration clarification pool.

BIM technology, mechanical acceleration clarification pool, operation and maintenance management, system function

1009-6825(2017)15-0233-02

2017-03-18

郭 雨(1991- )，男，在读硕士

TP319

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