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基于BIM与IOT的设施设备监控

      对于各类IOT设备的当前运行状态,用户可以在系统中即时调阅详细资料。在BIM模型中,系统提供每个类别设备设施的模型,用户点击BIM模型上的设备标识,系统即弹出当前该设备的名称、编号、性能、工作状态等属性信息,供用户查看,能够较为直观、清晰的了解其工作运行情况。

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新闻内容/ Field application

  对于各类IOT设备的当前运行状态,用户可以在系统中即时调阅详细资料。在BIM模型中,系统提供每个类别设备设施的模型,用户点击BIM模型上的设备标识,系统即弹出当前该设备的名称、编号、性能、工作状态等属性信息,供用户查看,能够较为直观、清晰的了解其工作运行情况。


bim运维

图1  设备状态列表页面

基于BIM与IOT的设施设备监控


图2  设备状态详情页面

BIM设施设备监控


图3  点击设备弹出相应设备属性信息

1、防护设备监控


(1) 三防报警


  在BIM三维模型上设置报警输出接点,前端传感器一旦监测到敌人相关武器袭击,相应的报警接点闭合。自动化系统的控制器通过监测这些报警输出接点的状态,来自动实现工程三防状态的控制,同时在BIM模型上,通过各种报警状态信息来提示报警,并将指挥所的三防状态在模型上进行显示。


(2)电动防护(密闭)门


  电动防护(密闭)门的自动化,就是在战争中敌人采用核生化武器袭击时,以最快的相应速度、最有效的手段使进入工程内部的污染达到最少,并具有远程开关门和监视门的开关状态的功能。在BIM平台上,能够清楚的展现当前门的状态,并能够依照逻辑判断IOT中当前电动防护(密闭)门的逻辑关系是否正确。


  具体的逻辑关系为:遇到突然袭击时候,自动化系统自动转入隔绝状态,关闭所有的电动防护(密闭)门,不需要人工干预,并自动给电动防护(密闭)门上锁,禁止任何人员的出入;在滤毒状态,只有通过中央控制室允许方可出入人防工程,并且在人员出入后迅速关闭防护(密闭)门,保证工程的安全;在滤毒状态下人员进出时,控制只允许同时打开一道防护(密闭)门,减少由核生化袭击造成的污染空气进入工程内部的几率。

2、通风空调监控


(1)  通风系统


  可以在3D基础上更为清晰直观的反应每台设备、每条管路、每个阀门的情况。根据应用系统的特点分级、分层次,可以使用其整体空间信息,或是聚焦在某个楼层或平面局部,也可以利用某些设备信息,进行有针对性的分析。


  管理人员通过BIM运维界面的渲染即可以清楚的了解系统风量和水量的平衡情况,各个出风口的开启状况,通过对三防状态通风方式切换并实现远程控制和集中监视。特别当与环境温度相结合时,可以根据现场情况直接进行风量、水量调节,从而达到调整效果实时可见。在进行管路维修时,维修人员也通过BIM平台清楚的了各条管路的情况,为维修提供便利。


  通过切换通风系统中的风机和电动通风密闭阀来保证口部工程内外的差压,可以利用本平台展现超压控制。


(2) 除湿空调机


  对空调的管线路由情况通过BIM模型进行展示,对空调的工作状态和故障状态进行监控,管理人员通过BIM运维界面可以清楚的查看各个房间的空调开关情况,并实时的显示各个房间的温度值,对于出现异常的温度值,进行报警提示,管理人员在BIM模型上能够及时的启停空调。


  在BIM模型上,实现对空调机组的远程监控功能包括:


1)        空调机组的启停远程控制;


2)        空调机组的相关设备送风机、回风机、空调循环泵的单独控制;


3)        空调机组的温度和湿度的远程设定;


4)        空调机组进风温湿度监视;


5)        空调机组及其附属设备运行状态、报警状态的监视。

3、给排水设备监控


(1) 给水系统自动控制


  给水的自动控制包括坑道式工程的外水源给水泵或掘开式工程的深井泵到各水库的水位控制,以及水库到各用水设备的生活供水设备的控制。


  在软件设计过程中,将BIM模型与给水控制的相关设备、管线等相对应并结合,标识出哪些处于运行状态,哪些处于停止状态,哪些需要联动控制,哪些需要报警标识,将设备实际运行过程中的相关信息及时的反馈到模型中。


  水库水位的控制需要包含4个层面:超高水位报警、超低水位报警、低水位启动给水泵、高水位停止给水泵。水泵的自动启动与IOT相结合,


  在BIM运维平台上可以清楚显示建筑内水网位置信息的同时,更能对水平衡进行有效判断。


  通过对整体管网数据的分析,可以迅速找到渗漏点,及时维修,减少浪费。而且当物业管理人员需要对水管进行改造时,无需为隐蔽工程而担忧,每条管线的位置都清楚明了。


(2) 污水排水系统自动控制


  设备自动化系统对污水排水系统的监控,体现在实现三防通胀的要求及污水池的水位及报警状态和污水泵的运行状态、故障状态的监视。在BIM模型的基础上,标识出具体的排污点位置,并在每个排污点标识出具体的水位情况,当出现超高水位时,报警提示。


  污水泵的控制一般应采用三定点水位控制:高位启泵、地位停泵、超高水位报警。


(3) 发电及供配电系统监控


  人防指挥所的发电及供配电系统监控的内容包括:发电机组及相关设备、高压配电系统、变压器、低压配电系统等设备。

4、发电机组


  将发电机的BIM模型设置在发电机房,点击发电机模型,可以监视和记录相关的参数,参数信息分为静态信息和动态信息,静态信息包括发电机基本属性信息,动态信息包括油压、冷却水温度、蓄电池电压、转速以及发电机组的频率、电压、电流、功率等参数和各种报警状态、故障状态等。

(1) 油箱油位


  通过IOT技术,获取到相关的油箱油位信息,将油箱油位信息显示在相关的模型信息上。让中央控制室的值班人员及时掌握油箱的储油情况,为决策者提供一个准确的依据。

(2)高压进出线


  人防工程一般有两条高压进线回路,高压配电系统中,每条高压进线回路的高压进线柜和出线柜的主开关状态、故障状态以及接地刀闸状态应进行监测。


  检测开关状态只知道开关是否合闸,而并不知道开关上是否有电,更不知道电源的具体参数。因此还需要对每个高压进线回路的电压、电流、功率等参数进行监视,并将这些参数送电站监控主机和中央控制室监控主机进行远程监视和记录,以便全面掌握供电的质量情况。


  对配电系统的管线路由情况通过BIM模型进行展示,在配电房以及安装智能电表的位置能够实时的显示当前的功率、总电量、电流、电压等。

(3) 变压器


  集成变压器的相关信息,通过变压器提供的通信接口与通信协议,通过IOT技术,利用通信协议转换器就可以将其集成的现场总线系统中,完成变压器的各相铁芯温度和报警状态的远程监视以及冷却风机的运行状态、故障状态的监视。

(4)低压进出线


  低压配电系统包括低压进线柜和无线联络开关柜以及低压出线开关柜。首先低压进线柜和母线联络开关柜的主开关运行状态、故障状态应进行监视,其次所有低压出线柜的全部(或主要的)符合开关的运行状态应进行监测,以便于在中央控制室和电站的监控站上随时掌握低压配电系统的运行状态和运行方式。


  同高压配电系统一样,每个低压进线回路的电参数也应进行全面的监测,以便掌握到低压供电的电源质量,其实现方式可参考高压进线回路的电参数的监控实现方法。

(5)照明系统监控


  对整个工程的灯光进行统一调节与控制,根据人员活动调整、通过平台针对于规划的特定的区域进行控制,在BIM平台上,通过照明系统获取对应的数据,通过灯光渲染,模拟灯光的开关。


  实现照明监控的主要目的是节约能源和照明的集中管理。一般的人防工程,非工作时间很多照明都可以关掉,上班时间再打开,如果由人去完成,工作量非常大,而由设备自动化系统区完成,只需要点鼠标即可完成,或者干脆由设备自动化系统自动定时完成。照明控制应实现就地和中控室可以同时进行控制,而不需要设置手动/自动开关。


  对于大中型人防工程,除了就地的照明控制外,宜做到在中央控制能够对走道、办公区域的照明进行远程监控,实现照明进行远程监控,实现照明的就地和中控室远程同时控制。对办公区域的照明,实现分区、分片控制;对走道照明,按区域实现开关盒照明控制。



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