基于BIM+IoT的智慧园区综合管理平台设计与研究

白畯文，吴小东，肖正龙，郑永新，李念容

（1.中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司；2.中国电建集团市政规划设计研究院有限公司）

1 引言

当前，以BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）、IoT（Internet of Things，物联网）、5G、人工智能、工业互联网等为代表的“新基建”，已成为实现新旧动能转换，推动传统产业数字化转型的关键支撑和推进数字经济发展的新动力[1-2]。因此，借助新一代信息技术打造智慧园区，以科技为园区产业与运营管理赋能，让园区更加“智慧”，已经成为产业园转型的一种趋势[3]。

伴随社会经济的发展，园区规模越来越大，园区管理者的管理半径与管理纵深相应变大，做出准确决策的难度大大增加。从项目、公司到各行业、各部门的逐级监控管理问题，不同市场环境的兼顾适应与风险控制问题，专业分工细化带来的资源整合及协调问题等等，都是园区在管理中面临的挑战。所以必须建设一个强大的园区综合管理平台来进行支持，同时依托平台，促进园区的管理部门、企业、合作单位良性互动，实现园区管理方式朝着全方位、多层次的方向发展，打造与现代经济发展相适应的智慧园区。

2 基于BIM+IOT的智慧园区综合管理平台

2.1 设计理念

充分响应新基建“高质量、创新、智能、融合”的核心内涵，基于BIM+IoT的智慧园区综合管理平台的核心建设理念可概括为：“数字孪生、物联一切、赋能园区、智慧运营”。

1）数字孪生

依托BIM设计及三维数据集成的核心能力，接入园区BIM设计成果，建设一个孪生的数字园区，与真实园区同步运行，形成数据保障，将物理空间在数字空间中完成映射，反映园区的全生命周期过程。

2）物联一切

依托IoT物联平台，接入园区内多类设施设备，以场景服务为目的，实现园区内人和人、人和设备、人和服务、设备和设备、设备与服务的全面互联，将园区连接成一个名副其实的物联网智慧园区。

3）赋能园区

依托光纤专线、5G、云存储资源等基础设施环境，充分应用云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，打造园区智慧中枢，形成通用的计算、分析、研判、决策等核心服务能力。

4）智慧运营

从园区产业特色、入驻企业、从业人员、商家、管理人员、服务人员、外部访客等多类角色的实际需求出发，提升智慧应用的实用性，提高园区运营效能，对园区的人、企、车、物、事进行服务管理，实现所有数据融合统一、状态可视、业务可管、事件可控。

2.2 总体架构

总体架构从园区信息化整体集成建设的角度考虑，以设计理念为指引，采用开放平台面向服务的SOA架构，包含四个建设层次和两个支撑体系，实现园区可视、可控、可管（见图1）。

图1 基于BIM+IOT的智慧园区综合管理平台总体架构

1）数据层

以BIM作为园区数据汇集、分析、查询、显示、调用的载体，融合各类监测及传感设备数据，形成数据支撑。

2）传输层

支持不同物联协议、网络方式，支持多家设备厂商的不同设备，实现设备联接及数据传输，提供对人、事、物的智慧感知能力，支撑各类智能化子系统集成。

3）服务层

通过新一代信息技术的运用，打造平台核心服务能力，支撑上层智慧应用。

4）应用层

基于数据层、传输层、服务层提供的核心数据、通行协议、智能服务，建立多种场景联动的行业或领域的智慧应用及应用组合，为园区管理者、园区用户、园区企业等提供丰富的智慧应用。

2.3 建设内容

平台主要包括四方面建设内容，四部分内容逻辑上区分，形式上共同组成有机整体，为园区智慧应用提供智慧化协同服务。

1）数字孪生基础信息平台

通过数字化、信息化技术手段对园区进行全空间、全要素、全过程的资源数字化，为智慧园区建设构建三维数据底版。通过数字孪生基础信息平台，多维融汇感知数据、运行历史数据，形成虚实交融的数字孪生架构和能力，充分挖掘数据潜能，盘活闲置数据资产。

2）物联网基础平台建设

物联网基础平台统一管理多家设备厂商、不同设备接入，增强用户触达，实现普遍接入，消除物联孤岛。以灵活的软件接入、服务接入和硬件接入方式，打破传统软硬件捆绑逻辑，支持硬件、软件、服务的模块组建与自我升级，把自身能力灵活化、标准化地赋予园区，打造多样化应用。

3）园区智能服务中枢

以数字孪生建设成果为基础骨架，以物联感知系统为神经网络，依托云计算、大数据、人工智能技术，形成通用的计算、分析、研判、决策等核心服务能力，打破普遍存在的应用智慧化程度不足的壁垒，实现技术赋能、高新赋能。

4）智慧应用

从园区入驻企业、从业人员、商家、管理人员、服务人员、外部访客等多类角色的实际需求出发，以提升智慧应用实用性，提高园区运营效能，定制业务应用，覆盖安防、通行、设备管理、能效管理、物业管理、资产管理、园区服务等应用场景，结合BIM+IoT的联结及协同能力，形成跨应用协同的全域系统，实现园区运营从人管到器管的转变，园区服务从智能化到智慧化转变。

3 优势及价值

基于BIM+IOT的智慧园区综合管理平台优势及价值主要体现在几个方面。

①依托BIM技术，采用数字孪生园区的建设方式，从物态到事态，从静态到动态进行全方位还原，空间与数据相结合，以空间的维度辅助运营和分析，让物管人员、运营人员管理更直观、更方便、更清楚。

②依托物联平台强大的联结能力，打破传统软硬件捆绑逻辑，把自身能力灵活化、标准化地赋予园区，实现各类设施设备和人的全联接，实现数据融通及多端联动的工作闭环，园区运行状态、故障、报警等信息一览无余，消除信息孤岛，打破管理盲区。

③通过BIM技术应用、物联技术应用，实现科技赋能，有效减少运营人力的投入，节约物联改造的支出，通过多系统协同联动实现人管到器管的转变，提升运营效率。

4 结语

本文提出的智慧园区综合管理平台以“BIM+IoT”技术为依托构建智慧园区顶层架构，改进园区传统的台账式资产管理模式，使用BIM三维可视化技术实现直观的信息集成管理，摸清园区家底，从而促进园区宣传、招商，以及园区资产设备等的管理。

通过采用“BIM+IoT”技术打通园区弱电智能化子系统集成接口，提升集成灵活性。采用“BIM+IOT”技术深化各类智慧应用，提升AI智能化分析、决策、处理水平，通过AI分析获取园区运营维护信息，为园区的运营管理提供可靠的参考。为提升园区的社会和经济价值，实现园区企业经济可持续发展赋能。