基于BIM越江隧道智能运维管理研究.pdf

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1、增刊(总第188期)2016年10月中圄彳菹譬存CHINAMUNICIPALENGINEERINGS1(SeriaINo．188)Oct．2016DOI：IO．3969／j．issn．1004-4655．2016．S1．023基于BIM越江隧道智能运维管理研究何拥军1，张君2，陈功奇1，陶利1[1．上海公路桥梁(集团)有限公司，上海200433；2．中国土木工程学会，北京100835】摘要：为提高服役隧道的安全性及运维管理水平，引入BIM技术，开发面向多对象的智能运维管理技术，通过自动监测与人工巡检，实时快速判断隧道的服役状态，提升隧道日常管理与应急处理的水平。以延安东路

2、隧道工程为例，实现对隧道结构及设备的在线自动监测及综合控制管理，为同类工程的高效管理提供新思路。关键词：BIM；智能运维管理；越江隧道；消防系统；结构监测中图分类号：U45文献标志码：A文章编号：1004—4655(2016)S1—0081—041研究背景上海是全国城市隧道发展最快、建设最多的城市，从1965年开始建造第一条盾构法河底公路隧道开始，已建成的黄浦江越江隧道有16条，隧道车道数之和达到62根。随着隧道逐步投入运营，隧道已从大规模的建设期进人大规模重点运行养护期，如何提高运维管理水平成为目前研究工作的重点。BIM(BuildingInformationModel

3、ing)以其便捷可视化、协调性及模拟性等优点迅速在工程建设领域得以推广运用。目前BIM运用主要集中于设计阶段⋯和施工工艺模拟雎J，随着技术的逐步进步，BIM被引入施工管理领域[3-4]o迄今，BIM技术在越江隧道运维管理中的运用鲜见报道。本文开发基于BIM越江隧道智能运维管理技术，面向业主、设计、施工及运管单位，构建适用于隧道全寿命周期的智能管理平台框架，以延安东路隧道大修为工程背景，实现对隧道运维的综合管理，全面提升隧道的安全性及运管水平。收稿日期：2016—08—26基金项目：上海市科委项目(15DZl203902)第一作者简介：何拥军(1969一)，男，教授级高级工

4、程师，硕士，主要从事基坑工程施工技术与管理工作2基于BIM的智能运维管理2．1运用需求隧道自建成通车后便进入漫长的运营期，运维管理水平直接关系到隧道使用寿命和运营管理成本。我国隧道的建设与运营已经历数十年，管理水平得到很大提升。但随着计算机技术、BIM技术以及VR技术的快速发展，隧道的运维模式将不断发展，势必会由传统的人工巡管迈向智能管理。目前，多数隧道的建设与运维由不同职能的单位分开管理，所有方对隧道的实时运营晴况获取较为困难或相对滞后。此外，对于传统的运维管理模式，难以确定事故及设施设备的具体位置，得到报警系统的信号后需人工检查确定故障或事故位置，从而做出相应措施，导

5、致事故应急处理时间延迟，增加运营风险。BIM技术在可视化、参数化、集成化、虚拟化、模拟性等方面有别于传统技术，开发基于BIM的智能运维管理平台，实现在线综合监控、资产管理、巡检养护管理、缺陷故障管理、应急处置、结构安全管理等应用功能，显著提升各项工作的效率，解决目前运维资料匮乏、散乱、一致性差、决策受主观因素影响大等问题，提高隧道安全运营水平和应急处理能力。2．2模型创建原则BIM模型的创建从隧道全寿命周期出发，在充81中圈’菹z朽何拥军，张君，陈功奇，陶利：基于BIM越江隧道智能运维管理研究2016年增刊分调研隧道管养单位运营期间信息需求的基础上，综合考虑设计、施工及运

6、营管理的数据需求及数据传递，梳理平台所需数据的类型，包括维修、养护、检查和结构健康监测等运维信息，明确隧道运营期数据的标准，包括数据的类别、范围、名称、关系、字段、格式、约束、数据集来源、存储位置、流转处理过程、数据采集方法等。与传统文件型运维模型交付方式不同，采用基于平台和数据库的交付方式，有利于充分整合运维阶段所需的模型和相关的各类静、动态数据与文档资料，模型和数据结构见图1。粤些__■一几何信息：隧道竣工后的实际尺寸、空间位置等根据现场实际情况及竣工图确定(见图2)。—■_．-。．灌图2模型几何信息示意图结构化非几何信息：如消防泵的功率、扬程、供应商及安装单位等。非

7、结构化信息：施工图、变更、工程图片、质量验收单、操作手册及质量保证书等。2．3平台框架运维平台框架面向业主、设计、咨询、总承包方、监理、养护及设备供应商七大客户，平台分为门户层、运用层、平台层及数据层4个层次，平台框架见图3．I—巳旦囤门户项目门户个人门户公众门户‘Web门户移动端门户层运维管理系统应虚资巡结应统模用拟_产检构急计型层中管养安处分管控理护全理析理亚模查数文随外△型询视剖据档身部口导加定图面管管图数层入载位理理模据接口数臣M匍E数据习离据层一匾夏垂至三三三互图3智能运管平台框架3智能运管在延安东路隧道中的运用延安