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近年來，隨著BIM在越來越多建設(shè)項目設(shè)計、施工中的不斷應(yīng)用，其含義和價值已逐漸被大家所認可。成都BIM咨詢服務(wù)同興達為您解讀，“BIM+數(shù)字孿生”如何應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施項目運維管理？

BIM開始是Building information Model的縮寫，后來大家更多的是從Building information Modeling的角度來解讀。CIM是City information Model的縮寫，這個概念是跟著BIM出來的，其范圍從建筑延伸到了園區(qū)或者城市這個領(lǐng)域，有行業(yè)人士把CIM描述成GIS+BIM+IOT，模型底座+互聯(lián)網(wǎng)，形成數(shù)據(jù)互通的更加智慧化的一個城市模型。

數(shù)字孿生的英文是DIGITAL TWIN，即與實體世界同步的虛擬世界。相較于前面的幾個概念，數(shù)字孿生的定義還比較模糊，目前行業(yè)對于它的定義更偏向于是構(gòu)建這個虛擬世界所需要技術(shù)的集合，而BIM和數(shù)字孿生是建筑生命周期管理的核心，如果BIM能使智能建筑施工變得更簡單，那數(shù)字孿生則可以使管理這些復雜空間變得更加容易。

近年來，得益于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字孿生的實施已逐漸成為可能。根據(jù)《數(shù)字孿生應(yīng)用白皮書2020》統(tǒng)計，現(xiàn)階段，除了航空航天領(lǐng)域，數(shù)字孿生還被應(yīng)用于電力、船舶、農(nóng)業(yè)、制造、石油天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護等行業(yè)，當然也包括了建筑以及城市管理，而城市管理及建筑行業(yè)數(shù)字孿生的發(fā)展勢必離不開BIM技術(shù)的應(yīng)用。

BIM+數(shù)字孿生應(yīng)用
1、應(yīng)用目的

在成都天府國際機場項目中，我們以竣工BIM模型數(shù)字化資產(chǎn)為基礎(chǔ)，以BIM+GIS數(shù)據(jù)為數(shù)字底座，通過構(gòu)建 “資源態(tài)勢”“場面監(jiān)測”“安全監(jiān)測”“環(huán)境監(jiān)測”等應(yīng)用場景，賦能智慧化運維管理。

2、系統(tǒng)架構(gòu)

基于項目需求，項目定制化開發(fā)數(shù)字孿生管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)架構(gòu)包含四大層次，第一層為基礎(chǔ)支撐層，主要是指各類軟硬件設(shè)施，包括數(shù)據(jù)庫平臺、GIS平臺、服務(wù)器等；第二層是數(shù)據(jù)資源層，包括了BIM模型數(shù)據(jù)、資產(chǎn)臺賬數(shù)據(jù)、各類運行監(jiān)測數(shù)據(jù)等；而服務(wù)層主要向業(yè)務(wù)層提供數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)管理等服務(wù)；最終通過業(yè)務(wù)應(yīng)用層面向各個業(yè)務(wù)端口實現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和應(yīng)用。

3、數(shù)據(jù)處理

數(shù)字孿生模型的構(gòu)建涉及多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理，在本項目數(shù)據(jù)處理中，最重要的則是BIM數(shù)據(jù)的處理及轉(zhuǎn)換。由于我司從項目設(shè)計前期就參與了整個項目BIM應(yīng)用的策劃與落地實施的管控，因此我們在建設(shè)階段就制定了統(tǒng)一構(gòu)件編碼，將建設(shè)期BIM模型延用至運維階段，踐行了一模多用理念。這一來大大減少了重復建模的工作量，二來模型的準確度也有了保障。項目還利用BIM竣工模型導出設(shè)備信息表輔助資產(chǎn)盤點及資產(chǎn)清單的移交。

4、數(shù)字孿生系統(tǒng)功能應(yīng)用

項目在整合BIM、3DGIS等空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，快速構(gòu)建了機場范圍22平方公里的空域和城市底板，可以實現(xiàn)實時的天氣同步。通過映射綁定真實地理信息坐標系，構(gòu)建了機場數(shù)字孿生底板，實現(xiàn)全場景的三維展示，為綜合管理打下基礎(chǔ)。其次，通過與傳統(tǒng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)資產(chǎn)在全場景地圖下以及樓宇樓層間的位置跟蹤、維修維護、狀態(tài)監(jiān)控的全生命周期管理。數(shù)字孿生機場還具有模擬現(xiàn)實情況中無法創(chuàng)造條件的能力。該特性為機場應(yīng)急管理提供很好的實戰(zhàn)條件。數(shù)字孿生結(jié)合VR/AR提供了更廣泛的訓練場景，指導應(yīng)急預案的完善，能有效提升機場的應(yīng)急反應(yīng)能力。通過平臺直觀展示獲取到的能耗數(shù)據(jù)（水、電等）及監(jiān)控信息，管理人員有針對性地對異常區(qū)域進行檢查，發(fā)現(xiàn)可能的事故隱患或調(diào)整能源設(shè)備的運行參數(shù)，以達到排除故障、降低能耗維持建筑的業(yè)務(wù)正常運行的目的。

結(jié)語：BIM+數(shù)字孿生區(qū)別于傳統(tǒng)的管理方式，在工程階段它能夠把工程的圖紙、規(guī)范、文檔，包括BIM模型數(shù)據(jù)，通過信息化手段進行一個融合，給我們的工程建設(shè)帶來便利。使我們在交付物理項目的同時，交付一個隨物理項目實時變更的數(shù)字孿生的虛擬資產(chǎn)；到了運維階段，結(jié)合新一代的信息技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)、圖像采集等等，能夠把運維的信息、資產(chǎn)管理的信息也融進去。這么多信息的處理利用我們傳統(tǒng)的方式管理和分析是很困難的，因此我們可以看到有越來越多的工具技術(shù)，比如沉浸式可視化、混合現(xiàn)實、包括人工智能、機器學習這些先進工具被應(yīng)用進來，就給我們對資產(chǎn)進行可持續(xù)性管理和改進提供了更多可行路徑。

同興達咨詢始終致力于成為“創(chuàng)造更高價值的數(shù)字化建設(shè)工程咨詢顧問”。