[分享]BIM与铁路房建信息管理平台

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铁路房建专业的信息化管理尚处于起步阶段,信息技术的应用较为粗浅,并且各房建设备管理单位信息化建设差异较大,无法实现统一管理和信息资源共享。如今,BIM为推动铁路房建专业信息化发展提供了重要动力。


为解决传统铁路房建设备管理中存在的信息化应用浅、数据资源分散、协同管理效率低、维护更新投入大等问题,提出基于BIM的铁路房建信息管理平台方案。通过引入BIM技术,将房建设备台账、空间布局、安装复杂工艺工序等各类数据信息融合到三维模型中,实现房建设备可视化管理、数据信息集成和设备模拟及仿真分析;通过运用GIS技术,实现人员作业实时定位与跟踪管理。基于BIM的铁路房建信息管理平台对推进铁路房建设备标准化、信息化、精细化、智能化管理具有实际意义。

平台总体方案
建设目标
在铁路信息化总体规划的指导下,以科学管理、安全生产、工效提升、保值增效、节能环保、信息共享为主要目的,以生产调度、作业安全、工程控制、数据分析及设备技术状态台账动态化管理为重点,构建统一的铁路房建信息管理平台,实现集团公司集中部署,集团公司、房管所、建筑段、车间、工区5级应用;充分利用BIM技术三维可视化、信息集成化的特点,全面深化BIM技术在铁路房建领域中的应用,实现基于BIM的房建设备可视化管理,基于BIM的数据信息集成和基于BIM的设备模拟及仿真分析;采用地理信息系统(GIS)技术和全球定位系统(GPS)/ 北斗定位技术实现人员作业实时定位与跟踪管理;为房建设备远程监控系统和既有健康监测设备提供开放统一的数据接口,实现动态监测数据的集中可视化管理;通过对各级房建管理单位的工作内容进行集中统一,在安全、环保、节能和降低成本等方面实现房建专业各项生产活动全方位、全过程的精细化管理,全面推动房建部门生产作业的标准化、信息化、智能化建设。

总体架构
基于BIM的房建管理信息平台实现集团公司房建设备的集中统一管理,在集团公司信息化建设实施方案中属于业务应用系统中的运输生产类。依托集团公司统一建设的基础设施平台、一体化集成平台,搭建基于BIM的房建管理平台。通过铁路基础设施运维管理应用,为集团业务处室和基层房建管理站段提供设备运维管理的信息化辅助手段。通过实施房建管理系统,实现铁路基础设施房建设备安全可靠、功能完备、运营状态良好,保值增效的目标。

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系统总体架构图

技术架构

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铁路房建信息管理平台技术架构

基于先进的BIM理念,铁路房建信息管理平台运用三维可视化、地理位置定位、物联网等技术,可以实现对铁路房建设施设备进行全生命周期的管理。同时,考虑到铁路房建设备管理工作涉及的部门/ 单位众多、业务范围广泛,为提高平台的易用性和稳定性,整个平台体系采用基于B/S的框架365欢迎您 8,确保各级用户可以直接通过用户名和密码即可登录使用,并为既有信息化系统提供标准的数据传输接口。平台采用3层架构,即数据层、应用与服务层、表示层进行开发,其中,应用与服务层又分为支撑层、业务层和数据应用层。

数据层即数据资源层,主要包括从各类数据源采集到的铁路房建设备的技术台账数据、资产设备数据、BIM模型数据、地理信息数据和各类技术状态评定数据等。

支撑层是实现各级部门数据共享的软件基础,包括用户管理和授权、BIM+GIS可视化服务、自定义报表引擎、外部接口以及公共服务如电子邮件、文件传输、Web发布等。

业务层用来处理日常业务逻辑,将各类数据按照房建设备管理业务的逻辑规范管理、组织起来,主要包括基础信息管理、技术资料管理、安全质量管理、能源管理、工程管理、材料管理、房产管理等业务内容。

数据应用层用来处理用户逻辑,将规范化的数据按照用户的需要提取出来提供给用户,为用户提供多样化的服务,服务内容包括BIM和GIS功能服务,数据统计、报表下载、春秋检台账、技术台账、日常维修记录汇总等信息的统计查询服务,以及信息管理、统计管理、权限管理、技术参数等后台管理应用。

表示层即终端层,是指用户访问平台所需的各类外接终端设备,包括PC端浏览器、移动手机终端、RFID扫描器和平板电脑。用户通过这些设备可以获得与其身份权限相对应的数据信息与功能服务

数据来源
基于BIM的铁路房建信息管理平台主要面向铁路局级集团公司和基层站段级管理单位,根据各级使用主体对房建设备管理的业务需求,铁路房建信息管理平台涉及的数据源主要分为3类。

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3类数据源平台接入

铁路数据服务平台数据
铁路数据服务平台集中统一管理着铁路多个业务系统提供的核心数据资源。通过先进的技术和流程,数据服务平台作为统一的数据源头可提供房建专业各类设备的基础主数据、基础台账数据、BIM数据和地理信息数据等历史数据资源。因此,通过数据服务平台提供的数据共享接口,铁路房建信息管理平台可以与数据服务平台进行对接,将上述历史数据资源转移至平台中进行统一管理和维护,以便与BIM+GIS相融合,为房建专业各级管理用户提供先进的BIM+GIS可视化服务。

应用功能365欢迎您 8
基于BIM的铁路房建信息管理平台利用所采集的大量数据资源,结合BIM三维模型和GIS地理信息数据对房建设备开展数字化、智能化运维管理应用。

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基于BIM的铁路房建信息管理平台功能模块图

BIM+GIS应用
该模块包含房建设备的三维立体展示、生产作业管理、BIM+二维码管理、公共安全管理和空间管理共5个子模块。通过该功能模块,运维管理人员可以便捷地使用BIM+GIS技术,直观掌握房建设备的空间布局信息和数据台账信息,从而为设备维修计划的制定提供决策依据。

设备三维展示子模块提供BIM 几何属性及台账信息、建筑内隐蔽工程的空间布局信息和设备安装复杂工艺工序信息的三维展示以及模拟功能。生产作业管理子模块基于BIM+GIS+RFID+移动手持终端对房建设备的巡检、报修、维修、大修工作提供技术支持,实现巡检计划与BIM进行关联,实时跟踪定位人员作业信息,自动在BIM中记录和更新设备的维修状态信息,形成一套设备病害从发现、上报到处理的信息化处理流程。生产作业管理子模块为领导决策、部门工作部署提供快速获取设备信息的渠道,能够有效提高工作效率、节约生产成本。

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设备信息识别流程图

BIM+二维码设备管理子模块通过制定设备模型构件和编码的映射规则,形成房建设备信息的唯一“二维码标识”管理形式,提供“具有全生命周期”的设备二维码台账信息。

公共安全管理子模块提供自然灾害下对重点房建设备的检查
预警、应急救援方案模拟、以及综合指挥的功能。

空间管理子模块可提供包括照明系统、消防系统、给排水系统、管道设备的空间位置信息,通过BIM可以快速查找设备的位置信息,并可查看周边环境尤其是疏散通道的信息。

计划实施管理
计划实施是铁路房建设备运维管理工作的重要内容,该模块主要涉及年度生产计划、工程管理、以及统计分析共3个子模块。

根据房建设备运维作业模式和房建系统对生产管理控制的作业流程需求,年度生产计划子模块可自动生成不同类型房建设备的综合维修计划、重点维修计划、大修计划、住宅专项维修计划以及更新改造计划,提供完善的计划审批下达服务。

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生产计划各业务流程图

工程管理子模块主要是针对因维修工作量大且基本维修解决不了的病害进行的整体大修、单项大修、更新改造和重点修缮工作,从工程施工管理的角度出发,依据修缮类型设置了房屋/ 构筑物大修工程、屋面专项修工程、住宅专项修工程、重点修工程、以及设备更新改造工程共5个子模块。利用BIM在施工工程组织、安全、质量、进度、成本和工程技术资料管理方面的技术优势,加强房建单位工程管理的标准化、规范化、精细化、信息化建设。

统计分析子模块可实现月度、季度、年度自动生成各类数据统计报表,并为各运维管理人员提供生产任务进度表、设备病害处理记录表、病害种类比重及趋势图表的对比功能和分析功能。

随着铁路信息化建设的快速推进,BIM技术在铁路365欢迎您 8、建设领域的应用越来越多,实践证明,BIM技术能够贯通设施设备从365欢迎您 8、施工到运维管理阶段,实现全生命周期的管理。因此,针对铁路房建设备管理特点,本文提出一种基于BIM的信息共享管理平台总体方案和功能框架,通过采用BIM+GIS技术建立统一的铁路房建信息管理平台对房建设备进行全生命周期管理,推动铁路房建设备管理走向标准化、信息化、可视化、智能化的创新发展道路。


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