基于工业互联网的 BIM 智慧建筑/园区运维管理 系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-07-31 20:38:01
基于工业互联网的 BIM 智慧建筑/园区运维管理系统,是以自主知识产权平台(DGP Digital Graphic Platform 数字图形平台)为基础,以自建“东研工业云”工业互联网平台为基座,通过可拓展的 DGRVT 模型文件接口(DGRVT 文件格式及基于该文件格式的数据集成系统和方法 专利号:ZL201710641541.6)实现对不同三维设计软件平台下的模型数据格式进行标准化解析、整合和传递,同时建立建筑空间和机电设备系统的运行数据通用描述模型,形成标准化数据描述方法,依托完善的设备编码体系完成 BIM 静态数据和 BAS 动态数据(虚拟组态方法专利公开号:CN111783184A)的自动关联和信息共享,通过标准化的协议接口完成对建筑自动化、建筑物联网等实时数据的发布-订阅,通过多模态数据库技术完成不同类型数据的存储和管理,最终实现各种智能设备、控制与分析算法、数据库和人机接口等智能设备之间的互联互通,形成了一套完整的建筑智能化运维管理系统和解决方案。
(1)基于数字孪生的 BIM 技术自主研发数字图形平台信息系统来源于东风院汽车行业工厂数字化技术,用在工程行业,是建筑数字孪生的核心基础平台,通过解析不同软件厂商的数据格式,使 BIM 设计数据与运维数据能融合,通过数据清洗、数据重构等技术,基于自有知识产权数据格式在虚拟空间对物理空间进行全要素重建,建立物理数据通讯接口,通过现实与虚拟相互映射,实现双向数据驱动,达成物理实体与虚拟实体之间交互联动,虚实映射。( 2 ) 提 出 了 一 种 基 于 虚 拟 组 态 的 方 法 (专利 公 开 号 :CN111783184A)通过在前期的数字化设计过程中,应用编码映射管理器针对待组态真实设备的使用场景类别和待组态虚拟三维模型固有参数的用途类别,依据行业编码标准体系,完成对需要对应的待组态真实设备和待组态虚拟三维模型的编码映射工作,实现待组态虚拟三维模型与待组态真实设备的对应。
该成果技术覆盖面广,成果兼具全数字化正向设计体系、图形图像及数据
库技术、全过程编码体系、数据驱动及数据通讯协议等技术,能适用于工厂及
建筑全数字化设计体系和全周期深度应用,包括设计协同、建造信息管理、智
慧运维等不同工程应用阶段,可作为关键共性技术在交通设施、商业及公共建
筑、工厂、园区行业推广使用。
我国建筑、基础设施行业转型升级和高质量发展离不开数字化转型,该成
果是解决全过程工程数据融合和数据集成的重要技术手段,是帮助客户实现降
本增效、节能减排目标,解决未来在运营维护工作中的数字化标准、数据决策分析、跨系统逻辑控制和虚拟组态等问题的必然技术趋势。运用该科研成果可
提高建筑及园区运维效率,降低能耗,安全性好,应用前景广阔。
秦希青,研究员级高级工程师,国家一级注册结构工程师,武汉理工大学机电学院、自动化学院校外兼职教授,公司博士后科研工作站博士后导师,获得
省部级科技奖励十余项。
游和平,研究员级高级工程师、注册电气工程师(供配电、发输变电),国际电工委员会(IEC)委员,全国工 业 过 程 测 量 控 制 和 自 动 化 标 准 化 技 术 委 员 会(SAC/TC124)副秘书长;中国勘察设计协会技术专家委员会委员,湖北省勘察设计协会第七届理事会专家库专家;国家智能制造能力成熟度模型评估师。
周欢,男,双学士/硕士研究生,东风设计研究院有限公司智慧技术研究院副院长、BIM中心主任,高级工程师。
柯振宇,硕士,东风设计研究院有限公司智慧技术研究院产品部部长,国家重点研发计划“网络协同制造和智能工厂”重点专项项目骨干,武汉理工大学自动化
学院校外硕士生导师。
(1)投入经费。基于工业互联网的 BIM 智慧建筑/园区运维管理系统目前
累计投入 1680 万元,其中“东研工业云”工业互联网平台建设 450 万元,运维
管理系统开发 380 万元,基于大数据的智能决策和自主学习模块投入 80 万元,
人工费 220 万元,自主数据图形引擎开发 300 万元,其他相关设备及材料 250
万元。
(2)已取得的收益。目前已在国家网络安全基地展示中心项目、东合 H
栋项目、东合中心智慧园区、东风电驱动智能工厂搬迁项目、智能网联汽车创新产业园智能化设计施工一体化项目等提供数字化运维相关产品和技术服务,
取得的直接合同收入额超 2600 万元。针对未来两年可预测的项目,直接设计
咨询等技术服务和软件定制化开发合同收入预计超 3000 万元。
(3)针对需要完善的技术,预期需要再投入的经费及时间。目前针对系
统的开发,在功能标准化方面、数据建模及工业机理建模方面、大数据及人工
智能方面需持续投入,在未来 3 年内,预计投入金额超千万元。
(4)成果取得的科学技术进步作用。在数字化方面,提出了统一编码的
方法,在设计过程进行数据分类,在建造及运维过程按照编码规则筛选数据,
实现了数据从设计阶段到运维阶段的无缝衔接;科技创新方面,提出了虚拟组
态的方法,只要现场实时与模型保持一致,现场端控制即可“一键激活”。极
大了减少现场自动化实施人员的对点调试工作。成果入选中国工程院《中国建
造 2035 战略研究》应用案例,并入选 ISO IEC 30172《数字孪生 应用案例》
国际标准。
(5)社会效益。在碳达峰、碳中和的国家双碳战略下,实现了可量化的
指标,应用在办公建筑及园区项目中,单位产品能耗统计方面总体下降约为
25%,维修维护人员缩减一半,日常维护次数减少 33%,在不影响日常维护工作
的同时备品备件库存更是缩减至 30%。成果能有效促进建筑及园区行业的数字
化深度融合应用,响应国家数字经济发展战略。
以“软件定义建筑/产业园区”的新技术、新业务、新模式,除了既有软
件产品与核心技术外,希望能有在产业领域的项目资源、产业链资源注入。通
过引进合作伙伴和资本,希望能持续投入基础研发和产品开发,迭代产品和扩大团队,更快速复制推广。
通过“树行业标杆、建生态体系、扩大团队规模、形成产业业务群”的组
合发展模式,资本方不仅能从具体产业方向支撑数字化运维项目,数字化运维
项目的落地也能赋能产业“数字经济”方向发展。
产业资本类型包括:产业发展基金、地方投资基金、国企资本等。对合作
伙伴而言,除了项目和市场的本身收益外,也能对合作伙伴的传统业务发展进
行数字化和智能化赋能。
产业发展基金,能率先形成“数字经济”标杆示范项目和大范围推广业务
模式。
地方投资基金,能拉动地方“数字经济”供应链生态和技术体系,促进地
方产业经济发展。
国企资本,通过数字化运维项目带动自身数字化转型,形成技术引领、产
业带动、转型升级、高质量发展。