BIM技术在通信网络机房可视化应用

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【摘要】随着我国信息化技术的不断发展，通信网络的规模逐渐扩大，通信网络设备也不断增加。作为通信网络设备集中放置的特定环境，通信网络机房的建设和运维是保证通信网络稳定运行的基础。机房建设要考虑环境、管理、安全和维护等因素。文章通过对bim技术在通信网络机房运维系统的应用进行阐述，结合通信网络机房具有的特点进行分析，进一步探讨了通信网络机房可视化运维系统应用。

【关键词】通信网络机房；运维；可视化；BIM技术

1概述

建筑信息模型以三维数字技术为基础，并集成建筑工程项目各种相关信息的工程基础数据模型，是对工程项目相关信息的数字化表达[1]。本文以某地下通信网络机房为例，运维内容包含了水、风、电、气、消防、安防、空调等多个专业设备。地下网络通信机房传统的运维工作效率低、工作压力大，通过BIM技术的虚拟现实实现机房内设施、设备、管线的空间三维模型，可为设备运行状态监控、故障定位等创造有利的条件，可更加形象直观地对机房进行立体化监控，提高运维效率，减轻运维压力。

2应用目标

基于BIM技术开发的BIM三维可视化运维平台，可实现地下通信网络机房的三维可视化运维管理，实现机房及各子系统物理模型三维展示，同时实现各专业系统设备实时工作参数的采集及展示。

3应用要点研究

通过BIM三维可视化运维平台，接入地下通信网络机房的安防设备、机电设备、通风空调、给排水、环境监控、变配电等设备，实现三维可视化管理，将机房的各系统设备在BIM平台中标定位置，将机房平面图纸实现BIM数字化，实现机房内各设备的BIM三维可视化显示和三维可视化运维管理。

4系统运维应用功能

4.1空调水系统

①在BIM模型中定位各水系统环路和支路，定位各制冷站、空调水系统机房的设备及管道构件；②监测空调水系统各类设备与阀门的开/关状态和故障/报警/正常状态，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现其状态，以实现高效交互；③监测空调水系统的运行参数，包括各水环路和支路的流量、温度、冷热量，以及各类设备的运行参数，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现各类参数；④评估空调水系统各类设备的运行能效，包括制冷机组COP、水泵效率与输配系数、冷却塔效率与输配系数、冷站综合能效等，并预测各设备和机房的节能潜力；⑤在自控系统权限开放的前提下，BIM三维可视化运维平台通过能效评估和运行参数诊断，可向现有自控系统发出优化运行操作指令，以维持空调水系统处于最优能效运行。

4.2风系统

①在BIM模型中定位各风系统设备、风管及管道构件，并以三维颜色渲染的方式区分表现不同的子系统；②监测风系统各类设备与阀门的开/关状态和故障/报警/正常状态、过滤器的正常/压差报警状态、加湿器的开/关状态等，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现其状态；③监测风系统及下属设备的运行参数，包括风侧参数和水侧参数，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现各类参数；④评估风系统设备的运行能效，包括风机效率与输配系数等，并预测各设备节能潜力；⑤在自控系统权限开放的前提下，BIM三维可视化运维平台通过能效评估和运行参数诊断，向现有自控系统发出优化运行操作指令，以维持风系统处于最优能效运行。

4.3给排水系统

①在BIM模型中定位给排水系统各水环路、机房、设备及管道构件；②监测给排水系统各类设备与阀门的开/关状态和故障/报警/正常状态，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现其状态；③监测给排水系统的运行参数，包括压力、流量、温度等，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现各类参数；④评估给排水泵的效率，并预测其节能潜力；⑤在自控系统权限开放的前提下，BIM三维可视化运维平台通过能效评估和运行参数诊断，向现有自控系统发出优化运行操作指令，以维持给排水系统处于最优能效运行。

4.4照明系统

①在BIM模型中定位各照明回路，并统计各回路的灯具数量、功率；②监测照明系统各照明回路的开/关状态，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现其状态，及时发现不合理的状态并进行处理，实现照明系统的节能管理；③在自控系统权限开放的前提下，BIM三维可视化运维平台通过预设时间表或远程手动操作，向现有自控系统发出优化运行操作指令，使照明系统处于节能运行状态。

4.5变配电系统

①在BIM模型中对各配电室、不间断电源、配电柜、配电箱等变配电系统及机房设备进行空间定位；②监测变配电系统各设备的开/关状态，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式表现。针对配电支路有过流、过压和欠压等用电事故，可以通过声音或光的形式进行报警，及时通知管理者采取措施进行处理，避免因故障出现事故；③监测各变压器的负载率、电压、电流等运行参数，并在BIM模型中以三维颜色渲染的方式进行表现。

4.6环境监控系统

①在BIM三维模型中，对温湿度、PM2.5浓度、二氧化碳浓度、TVOC浓度、一氧化碳、氧气、硫化物等环境品质参数进行实时监测，并按数值高低对地下通信网络机房区域进行染色，从而对各类环境参数进行更高效、直观的三维全局监控；②BIM三维可视化运维平台对环境参数超限的点位进行预警、报警，自动定位到报警区域，并智能识别控制该区域环境的设备，提醒运行管理人员查看设备运行参数并介入设备调控，及时发现风险点位并进行处理，提升环境品质管理质量；③BIM运营系统可查询环境参数的历史数据，并对现场的环境品质进行评估，指导管理人员对设备开启策略进行优化调整；④该功能需要加装部分传感设备。

4.7安防系统

4.7.1视频监控系统。接入现有符合国家标准接口的视频监控系统，可以通过BIM三维可视化运维平台操作界面。4.7.2入侵报警系统。接入符合国家标准接口的入侵报警系统，可以通过BIM三维可视化运维平台界面，实现入侵报警系统的实时监测，并可与视频监控系统实现视频联动。4.7.3门禁系统。接入符合国家标准接口的门禁系统，实现门禁开关状态的检查，应能远程对大门的关闭开启进行控制，并可与视频监控系统实现视频联动。

4.8能源管理模块

地下网络通信机房在能源使用方面呈现多元化的形式，能耗构成极为复杂，合理分配管理能源显得尤为重要。基于BIM技术开发的能源管理模块，将地下网络通信机房的能耗按照用途和设备类型进行多层级划分，形成统一的、规范化的能耗分项模型，并将相似空间属性信息联系起来，通过三维立体展示方式，将整个地下通信网络机房进行全方位模拟，使管理人员能够更加高效地进行节能管理。4.8.1数据采集。通过计量点对用能数据进行实时采集，还需人工录入无法实时采集的数据。4.8.2数据查询与对比。可对能耗数据、设备运行数据、环境参数等地下网络通信机房运营相关数据进行查询、对比分析。包括分类分项的能耗数据和各种设备的运行数据。数据对比分析模块可对不同时段的同类数据、相同时段不同类数据进行对比分析；可对所查询能耗的下级能耗分布占比进行统计分析。通过丰富的数据对比分析功能，实现数据的高效管理。4.8.3能耗排名。可从多个维度对能耗情况进行排名和分类，该项功能提供多种维度的数据整体排名，包括按照不同时间跨度、不同分项用电、不同用能类型进行的排名。4.8.4数据报表。能耗数据、设备运行数据、环境参数等地下通信网络机房运营的相关数据都可直接生成报表，并进行报表的预览、保存（和删除）、下载。下载的报表应自动存储为常用办公软件的格式。报表的类型、条目、时间段、时间间隔可选，下载报表的存储路径可由用户指定和修改。

5结语

基于BIM技术的三维可视化运维平台，实现了更加直观生动的三维界面，使维护和管理工作从人工被动看守的方式向“可视化、智能化、远程化”的三维可视化运维模式转变。消除了系统操作员与系统设计者之间的技术障碍，更利于双方之间的沟通理解，有助于操作员加深对新系统、新技术的理解和掌握[2]。为通信网络机房高效的管理和安全运维提供了有力保障。

参考文献

[1]郑国勤，邱奎宁.BIM国内外标准综述[J].土木建筑工程信息技术，2012(1)：32-34.

[2]张平.基于BIM技术的三维监控系统应用研究[J].铁路技术创新，2019(4):97-101+110.

作者:罗旌魁 单位:福建东政智能科技有限公司