面向运维的地铁设备信息自动化集成方法研究
发布时间：2021-12-17 02:55
地铁设备作为运营过程中主要维护对象,其系统复杂、涵盖内容多、涉及专业广、可靠性要求高、隐蔽性强、维护工序繁琐,从而导致地铁设备运行维护时需求的信息量较大。传统借助二维平面和纸质化设备信息的维护模式单一、可视化程度低、效率低下,难以满足运维管理的需求。随着信息化技术在建筑行业的发展,BIM逐步应用于地铁工程设计、施工和运维等各个阶段,而现今施工阶段交付的BIM模型普遍缺失大量非几何信息,导致BIM模型难以在地铁运维阶段延续应用。本文基于建筑信息模型,研究地铁设备信息自动化集成方法并开发相应的信息集成管理系统,辅助运维人员实现全方位、精细化的地铁设备信息自动化集成管理。主要完成工作如下:（1）针对地铁设备运维阶段的信息需求,从信息分类、信息交付、模型深度、各参与方等多方面来进行补充,分析碎片化的运维数据,应用数模分离理论对数据进行归类存储,建立运维阶段的数据交付模板,规范各参与方基础信息交付标准,提出BIM模型运维数据表达方法,为后期基于BIM进行地铁设备信息自动化集成的实现提供基础数据保证。（2）针对当前地铁设备运维阶段的元数据集成困难、施工与运维阶段的信息断层以及信息集成自动化程度低的...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安理工大学工程硕士专业学位论文202.3.3既有的BIM运维信息交换格式和存储标准现阶段的运维数据交换格式有IFC、COBie、BIM模型等格式的信息交付方案，IFC对数据的兼容性差，且在数据传输中会出现数据缺失，信息的传输接口和格式不符合IFC协议时，信息交互也无法实现；COBie实现信息交付的形式多是基于Excel表格的形式进行，但在传输时因会缺失组件的信息，无法保证全面的语义信息，同时使用者必须对相关数据需要进行准确的标记以便于查询。此外，COBie标准在国内的适用性差，不受从业者的欢迎；BIM模型提供的数据库可以融合多元异构数据，集成全生命周期的信息，故本文采用建筑信息模型来集成运维阶段的数据。现阶段的面临的挑战是缺乏统一信息交换标准和数据自动化集成交互软件，提高建筑的运营维护效率，来提升行业数据应用价值。因此有必要对信息交换需求、标准、模型信息提取方法、自动化信息集成进行研究。2.3.4运维阶段的信息需求分析信息是BIM应用的核心和灵魂，地铁设备模型的信息由几何数据和非几何数据组成，融合设施设备全生命周期的所有信息，非几何数据是地铁设备几何信息和功能特性的数据化表达，其内容复杂、形式多样成为信息集成的重难点。因施工和运维阶段的信息断层，使建筑信息模型缺失非几何信息，导致模型在运维阶段无法应用，从而影响BIM的潜在价值的发挥，因此集成非几何信息是应用BIM模型进行运维管理的首要条件。图2-1地铁设备非几何信息的数据需求架构Fig.2-1DataRequirementArchitectureofNon-geometricInformationforSubwayEquipment图2-1显示了BIM模型在全生命周期中信息的7类信息需求，数据量从上到下依次递增，相关的数据在建筑全生命周期的不同阶段的工作流程中进行相应的集成。在添加非
西安理工大学工程硕士专业学位论文26信息、厂商信息、设计信息、施工信息、运维信息五大类。针对相应的参与方整理相关的信息，通过Excel表格形式进行汇总，通过审核后进行信息的集成，避免了相关软件复杂的操作步骤，如下图3-1所示。图3-1基于“数模分离”的信息存储、交付流程Fig.3-1InformationStorageandDeliveryBasedon"Digital-AnalogSeparation"在填补模型中施工—运维阶段的信息断层时，借助Excel为媒介进行信息的完善，校对后的数据通过API接口实现信息的集成，未通过的数据返回Excel中进行信息的修改。后文针对Revit进行二次开发实现数据的自动集成和数据的传递，同时建立Excel和BIM模型之间的信息双向联通，根据数模分离的理念，完成信息的集成、存储和交付。3.2.3软件自动化程度类别地铁涉及的专业众多，在信息集成的层面需要多专业的配合完成。以信息集成的角度来看，在设计、施工、运维阶段都有信息添加的需求，对于运维阶段中的地铁设备信息需求量最大，但现阶段的BIM工程软件数量较多，操作繁琐导致人机交互能力较差，信息添加困难，同时缺乏地铁设备信息的快速有效集成软件，信息化管理的效力很难体现，致使运维阶段的BIM应用难以开展。相对于设计、施工前两个阶段，运维阶段的信息量最大，信息来源最广，而现阶段BIM模型作为信息的载体，虽突出了对信息的集成的优势，但在信息自动化集成上仍有较大的提升空间。由于软件的特殊性和技术局限，现阶段对于模型信息集成采取的模式方法过程主要为数据输入—参数化设计—三维模型，通过对市面上主流的软件开发商橄榄山等进行自动化程度进行分类，具体划分为以下四个等级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国经济年报：GDP、人口、收入、城镇化有新突破[J]. 李金磊. 决策探索(上). 2020(03)
[2]BIM信息流传递与重构在结构正向设计中的应用[J]. 杨杰,周良. 中国市政工程. 2019(03)
[3]基于BIM的南京地铁运营资产管理信息系统[J]. 袁维华,熊自明,褚靖豫,卢浩. 现代隧道技术. 2019(02)
[4]基于BIM技术的信息集成及交付研究[J]. 金戈. 中国高新科技. 2018(22)
[5]城市地铁设备维修成本管理问题探讨[J]. 李永菲,励敏. 企业科技与发展. 2018(10)
[6]BIM应用中的数据传递和共享[J]. 冉龙彬,张超. 重庆建筑. 2018(07)
[7]基于IFC标准的BIM数据共享与交换[J]. 赖华辉,邓雪原,刘西拉. 土木工程学报. 2018(04)
[8]建筑信息模型标准在我国的发展现状及思考[J]. 高崧,李卫东. 工业建筑. 2018(02)
[9]住建部印发《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》[J]. 工程质量. 2016(10)
[10]基于IFC标准的建筑构件表达与管理方法研究[J]. 施平望,林良帆,邓雪原. 图学学报. 2016(02)
博士论文
[1]基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D]. 张洋.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于云端BIM的施工协同管理平台构建及应用研究[D]. 谢伟斌.石家庄铁道大学 2018
[2]BIM技术在地铁车站设施设备运维管理中的应用及其经济效益研究[D]. 邱超.石家庄铁道大学 2018
[3]基于BIM设施管理优势与应用障碍的研究[D]. 张鹏.东北财经大学 2017
[4]基于BIM的建筑设施管理信息需求与应用研究[D]. 曾思颖.重庆大学 2017
[5]地铁设备维护成本管控研究[D]. 杨静.东南大学 2017
[6]基于BIM的可视化消防设备信息监管研究[D]. 林天扬.北京建筑大学 2016
[7]BIM技术在工程设计中的应用研究[D]. 刘伟.华南理工大学 2015
[8]军工企业设备系统性维修管理模式的研究[D]. 权力.沈阳工业大学 2005
本文编号：3539280
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安理工大学工程硕士专业学位论文202.3.3既有的BIM运维信息交换格式和存储标准现阶段的运维数据交换格式有IFC、COBie、BIM模型等格式的信息交付方案，IFC对数据的兼容性差，且在数据传输中会出现数据缺失，信息的传输接口和格式不符合IFC协议时，信息交互也无法实现；COBie实现信息交付的形式多是基于Excel表格的形式进行，但在传输时因会缺失组件的信息，无法保证全面的语义信息，同时使用者必须对相关数据需要进行准确的标记以便于查询。此外，COBie标准在国内的适用性差，不受从业者的欢迎；BIM模型提供的数据库可以融合多元异构数据，集成全生命周期的信息，故本文采用建筑信息模型来集成运维阶段的数据。现阶段的面临的挑战是缺乏统一信息交换标准和数据自动化集成交互软件，提高建筑的运营维护效率，来提升行业数据应用价值。因此有必要对信息交换需求、标准、模型信息提取方法、自动化信息集成进行研究。2.3.4运维阶段的信息需求分析信息是BIM应用的核心和灵魂，地铁设备模型的信息由几何数据和非几何数据组成，融合设施设备全生命周期的所有信息，非几何数据是地铁设备几何信息和功能特性的数据化表达，其内容复杂、形式多样成为信息集成的重难点。因施工和运维阶段的信息断层，使建筑信息模型缺失非几何信息，导致模型在运维阶段无法应用，从而影响BIM的潜在价值的发挥，因此集成非几何信息是应用BIM模型进行运维管理的首要条件。图2-1地铁设备非几何信息的数据需求架构Fig.2-1DataRequirementArchitectureofNon-geometricInformationforSubwayEquipment图2-1显示了BIM模型在全生命周期中信息的7类信息需求，数据量从上到下依次递增，相关的数据在建筑全生命周期的不同阶段的工作流程中进行相应的集成。在添加非
西安理工大学工程硕士专业学位论文26信息、厂商信息、设计信息、施工信息、运维信息五大类。针对相应的参与方整理相关的信息，通过Excel表格形式进行汇总，通过审核后进行信息的集成，避免了相关软件复杂的操作步骤，如下图3-1所示。图3-1基于“数模分离”的信息存储、交付流程Fig.3-1InformationStorageandDeliveryBasedon"Digital-AnalogSeparation"在填补模型中施工—运维阶段的信息断层时，借助Excel为媒介进行信息的完善，校对后的数据通过API接口实现信息的集成，未通过的数据返回Excel中进行信息的修改。后文针对Revit进行二次开发实现数据的自动集成和数据的传递，同时建立Excel和BIM模型之间的信息双向联通，根据数模分离的理念，完成信息的集成、存储和交付。3.2.3软件自动化程度类别地铁涉及的专业众多，在信息集成的层面需要多专业的配合完成。以信息集成的角度来看，在设计、施工、运维阶段都有信息添加的需求，对于运维阶段中的地铁设备信息需求量最大，但现阶段的BIM工程软件数量较多，操作繁琐导致人机交互能力较差，信息添加困难，同时缺乏地铁设备信息的快速有效集成软件，信息化管理的效力很难体现，致使运维阶段的BIM应用难以开展。相对于设计、施工前两个阶段，运维阶段的信息量最大，信息来源最广，而现阶段BIM模型作为信息的载体，虽突出了对信息的集成的优势，但在信息自动化集成上仍有较大的提升空间。由于软件的特殊性和技术局限，现阶段对于模型信息集成采取的模式方法过程主要为数据输入—参数化设计—三维模型，通过对市面上主流的软件开发商橄榄山等进行自动化程度进行分类，具体划分为以下四个等级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国经济年报：GDP、人口、收入、城镇化有新突破[J]. 李金磊. 决策探索(上). 2020(03)
[2]BIM信息流传递与重构在结构正向设计中的应用[J]. 杨杰,周良. 中国市政工程. 2019(03)
[3]基于BIM的南京地铁运营资产管理信息系统[J]. 袁维华,熊自明,褚靖豫,卢浩. 现代隧道技术. 2019(02)
[4]基于BIM技术的信息集成及交付研究[J]. 金戈. 中国高新科技. 2018(22)
[5]城市地铁设备维修成本管理问题探讨[J]. 李永菲,励敏. 企业科技与发展. 2018(10)
[6]BIM应用中的数据传递和共享[J]. 冉龙彬,张超. 重庆建筑. 2018(07)
[7]基于IFC标准的BIM数据共享与交换[J]. 赖华辉,邓雪原,刘西拉. 土木工程学报. 2018(04)
[8]建筑信息模型标准在我国的发展现状及思考[J]. 高崧,李卫东. 工业建筑. 2018(02)
[9]住建部印发《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》[J]. 工程质量. 2016(10)
[10]基于IFC标准的建筑构件表达与管理方法研究[J]. 施平望,林良帆,邓雪原. 图学学报. 2016(02)
博士论文
[1]基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D]. 张洋.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于云端BIM的施工协同管理平台构建及应用研究[D]. 谢伟斌.石家庄铁道大学 2018
[2]BIM技术在地铁车站设施设备运维管理中的应用及其经济效益研究[D]. 邱超.石家庄铁道大学 2018
[3]基于BIM设施管理优势与应用障碍的研究[D]. 张鹏.东北财经大学 2017
[4]基于BIM的建筑设施管理信息需求与应用研究[D]. 曾思颖.重庆大学 2017
[5]地铁设备维护成本管控研究[D]. 杨静.东南大学 2017
[6]基于BIM的可视化消防设备信息监管研究[D]. 林天扬.北京建筑大学 2016
[7]BIM技术在工程设计中的应用研究[D]. 刘伟.华南理工大学 2015
[8]军工企业设备系统性维修管理模式的研究[D]. 权力.沈阳工业大学 2005
本文编号：3539280
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