运维设计先行、打造智慧运维的科技园

贝正其， 熊 江

(1.宁波方太厨具有限公司，宁波 315136； 2.中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071)

0 引言

产业园是指由政府或企业为实现产业发展目标而创立的特殊区位环境，其中科技产业园是一种重要的形式。不同于传统的以居住、商业和办公为功能房地产开发项目的用户有较多的共性，科技产业园专门为某种产业服务，其用户的使用需求个性较多，且项目竣工前用户需投入大量设施(如生产线、物流设施等)，要求形成设计产能后项目才算竣工，这也是科技产业园项目与普通房地产项目的最大不同。

科技产业园项目的全生命周期中，运维起到非常大的作用。运维包括运行和维护两部分，运行是指服务于业务系统，保障所有业务系统的正常、高效工作，而维护是服务于物业系统，保证所有物业系统的安全、高效工作。对科技产业园项目而言，运行和维护是不可分割的一体。

虽然运维很重要，但现在的设计规范中有关运维设计要求的条文却不多，仅在2020年颁布的中国勘察设计协会标准《智能建筑设计通则》T/CECA 20003-2019的第14章“ 智能化工程运维管理”专章，以及2021年颁布执行的中国建筑学会标准《智慧建筑设计标准》T/A SC19-2021的第7.4节“智慧运维”专节进行了较为详细的描述。本项目即是参照上述两本标准进行的运维设计。

1 建设流程

1.1 项目简介

方太第二工业园二期工程是方太公司自建自用的第6个项目，总用地面积约21万m2，总建筑面积约31万m2。主要功能包括联合厂房、成品库、办公楼、员工宿舍等。

1.2 运维设计先行

很多地区的科技园区是开发项目，因为建设方和使用方不是一体，项目建设阶段由基建部门负责，很少有使用方参与，建设阶段主要关注的是土建和机电的建设，一般不太重视园区建设后使用方的业务需求及物业部门的运维需求，这也对后期项目运营带来一定不便。

为避免这种情况发生，本文介绍的园区项目则是项目使用方业务及后勤管理人员在立项前期就介入到项目策划中，将智慧运维的设计要求贯彻到项目的全生命周期中，予以监督实现。此外，本园区项目采用以BIM技术为主的“数字孪生”交付方式，并将设计院提供的数字孪生交付产品加入智慧运维的设计内容，旨在实现园区的数字化、信息化、智慧化交付。

2 智慧运维设计简介

2.1 基本构架

智慧运维是一种应用，它和组成智能建筑的楼宇智能化、通信智能化、办公智能化都有关系，但按照《智能建筑设计标准》GB/T 50314所代表的传统子系统集成的方式很难实现智慧运维。从业主的角度出发，智慧运维的设计更适合遵循《智慧建筑设计标准》GB/T 50314所提倡的技术构架来实施。图1所示为智慧建筑技术架构图。

图1 智慧建筑技术架构图

与传统的《智能建筑设计标准》的子系统和IBMS建筑智能化集成方式相比，智慧运维的技术构架有以下几个特点。

(1)智慧运维依托的基础是数据湖，即智慧运维所依托的数据不是传统的分离的各子系统内部的数据，而是以原始格式存储在园区数据中心的各系统数据。

(2)智慧运维依托的顶层是“建筑(园区)大脑”“建筑(园区)操作系统(平台)”，即适配于包含智慧运维在内的智慧建筑(园区)场景的物联网类操作系统。智慧运维通过搭建在建筑(园区)操作系统(平台)上的在线计算、机器学习、数据组件、数据清洗、数据接口、数据标准、引擎组件、服务组件和安全组等基础模块，构建智慧运维的应用模块，从而安全、可靠地进行智慧运维资源的管理、计算和数据处理。

(3)以智慧运维应用场景为导向，进行智慧运维设计，这一点与传统的《智能建筑设计标准》有很大的区别，《智能建筑设计标准》主要规范了布线要求和系统功能，几乎不涉及具体的“应用”，这一点是笔者所在单位作为项目业主方，在以《智能建筑设计标准》为依据采购设计院的智能化(专项)设计时所遇到最大的痛点，因为业主方运维部门希望工程交付时就已经具备了所需要的具体应用，而不再需要二次开发。

据笔者所在项目团队调研，工程交付后的二次开发由于受到工程现状的限制，很多业务运维需要的功能实现困难，如果二次开发方案稍有考虑不周还会导致原有系统宕机甚至失修的风险。《智慧建筑设计标准》是以“应用”为导向指导设计的，其1/3的篇幅集中在第7章“智慧应用”，这一章的内容对业主指导运维设计帮助很大。

2.2 设计内容

中国建筑设计协会标准《智慧建筑设计标准》T/ASC 19-2021将运维设计分为设施管理设计、空间管理设计、应急管理设计、业务支持管理设计共4个部分的内容。

2.2.1 设施管理设计

设施管理的对象既包括园区内的，也包括公司计划采购、采购在途以及园区外储存的所有生产设备、楼宇设施、物资材料。

本项目首先结合企业ERP系统，建立了三个层面的资产管理数据库，包括以设备分类、编码、位置等基础规则层面的设备台帐管理，以作业指导书、作业安全书、故障体系等基础标准层面的作业标准化管理和维修策略管理，以及以工作流、信息流、资金流等基础协调层面的工单管理及集成相关的物资管理系统、施工调度管理系统。

设施管理日常的主要工作内容是设备维修，根据笔者所在单位的经验，可分为预防性维修、状态维修和故障性维修三类。

其中，预防性维修任务主要来源于各专业检修规程，根据规程规定的标准工作和检修周期，由专业工程师导入系统，并为该工单设定工作所需时间、人力成本、物料需求，由系统按照日期自动派发工单，由责任班组完成检修活动。系统通过仿真计算维修计划、维修内容和维修预算，实时动态生成检修计划执行情况报表，能有效地实现检修任务兑现率的动态控制，提高管理水平。

状态维修任务主要来源于设备日常保养、周期性检查或巡视发现的达到临界状态或已经超限的设备进行状态检修，根据问题的轻重缓急安排状态检修工作，对整个问题库实施报表管理，供专业工程师或分管领导查看问题数量及已经消除、计划处理情况等信息。

而针对故障性维修管理，园区全体职工皆可操作，一旦发现园区内任何生产设备、楼宇设施等故障后，均可通过系统创建故障工单，经专业调度流转到责任班组处理，并记录发现问题时间、到岗处理时间、故障消除时间等主要节点时间，以实现对单例故障的全过程控制。同时，对故障进行分类、分级管理，系统可自动分析某类故障在某段时间内发生的频次，并可以做环比、同比分析，有利于管理决策。

2.2.2 空间管理设计

空间管理能实现园区空间最高效的利用和运作。空间管理系统结合监控通过可视化平台对工程外部及内部的所有区域进行统一划分，确保空间的最大使用率，并且在平台上对各个功能空间进行标注，实行统一管理。

本项目的智能化工程空间管理系统将空间用途细化到房间级，流动性大的场所细化到工位。空间管理系统按空间预测和检测运维成本，在空间管理业务中通过内部计费方法，将所有空间的成本进行统计归集，然后分配到相应的成本中心，并从财务角度对空间类型进行结构化定义。

本工程的空间管理系统对空间实现的功能包括：分析各部门的空间库存信息，产生空间库存与其毛面积、房间、服务面积、竖向及横向管线的关系，促成更佳的空间效率以降低占用成本；按收费及报告需求使空间征收费用过程自动化；链接建筑图与设施及基建数据以确保信息的准确性，以及准确地分配空间使用及统计收费。

空间管理系统对空间里的资产也能实现有效管理，并和空间对应起来，如建立家具及设备标准手册或财产卡、建立空间标准及设备手册、实现搬动工作单的搬动统计、实现设备分布报表、建立标准的设备库存数量、建立家具及设备报废数据、 建立职员搬动工作单，以及自动建立搬动工作单表格等。

2.2.3 应急管理设计

本项目的应急管理设计包括消防应急管理、防灾应急管理、事故应急管理和反恐应急管理等内容。

针对园区内任何一个部位出现任何应急情况，应急管理系统自动触发平台，对周围可以使用的处理工具进行定位标识。如部分位置发生火灾，平台会根据具体情况计算附近最近的灭火器，使运维管理人员能迅速的处置险情。

应急管理系统制定的应急预案包括：有人或无人值守的日常巡检、参数设置、状态监控和优化调节，观察并记录；无人值守运维工作可以由管理软件、机器人、人工智能等先进的手段补充或部分替代；督促检查正常设施维护保养工作，预防性和预测性的维护工作，以及设备故障时所发生的修理和更换工作；对突发事件的分析、响应和处理预案及预案的演练。

应急管理系统设置了标准的灾后处理流程，能调配现有信息以实现灾难恢复计划，包括遗失资产的挂帐及赔偿要求等资料保存，将正常运作期间的信息做实时更新，提供做出时间敏感性决策时所需的信息；并且能够提供应急会议的详情，以利于保险覆盖。

2.2.4 业务支持管理设计

本项目业务支持管理系统的服务对象包括生产人员、运维人群、顾客，以及员工宿舍租客四类。

业务支持管理系统能为业务流程提供辅助监控服务。通过监控通讯设备及布线系统等重要基础设施正常运行，保证网络畅通使用及建立可维护的网络系统，便于业务系统快速的技术进步及机构自身的业务扩展，以及系统的升级；按管理要求更新及保存实际的物理位置变化和维护相应的控制图表，维护与网络物理位置相关的完整文档数据，缩短网络规划时间，快速解决遇到的网络问题。当增加新员工或调整搬家时，能做到与相应部门的需求一致，避免网络方面的冲突，并能方便生成各种报表。

业务支持管理系统也负责处理业务空间和业务资产信息，保持运维数据库和相关业务数据库的所有数据同步及更新。

此外，在业务支持管理系统中，所有业务设备、建筑设施、企业资产的维护活动会经过工作指令管理汇集到一处，其中，纸质的工作指令可交给工人携带至工作地点；移动应用可让用户无需回到办公室就能接受任务；在现场使用移动设备的情况下，也可以进行作业交互。本工程的业务支持系统的数据库可与任何类型的ERP系统如SAP、Oracle 或任何其他ERP或财务系统无缝链接，为附加有财务信息的CAFM活动提供了技术控制功能，可处理预算问题，将问题分配到成本中心提供技术信息，如一个工作指令是否完成或一个租户使用了多少超过正常租赁合同之外的附加服务。

园区的综合耗能监控也是业务支持管理系统的一个重要功能，能根据气象预报、当前天气、能源使用计划、阶梯电价、峰谷电价、目前建筑状态和未来计划使用状态，自动优化生产线及楼宇设备的能耗需求。结合产线产能、实时能耗数据和环境参数积累，综合能耗大数据平台将分阶段逐步降低园区的总能耗，实现能源优化管理。

3 建议

3.1 提升建筑设计中的运维设计专项咨询水平

设计咨询是保证工程建设质量的一个有效方式，例如在酒店设计中，酒管公司的设计咨询几乎是标配。但在运维设计领域，由于这个需求比较新，建设方、使用方以及设计方还不够重视，能够提供运维设计咨询的单位较少，因此提升行业的运维设计专项咨询服务能力尤为迫切。

在本园区项目中，设计院依据现有国家标准设计了综合布线系统、语音通讯系统、计算机网络系统(有线 /无线)、室内移动通信覆盖系统、综合安防系统(监控 /报警 /巡更 /安保对讲)、一卡通系统(含门禁 /考勤 /消费 /访客及通道管理)、有线电视系统、背景音乐系统、电梯多方通话系统、楼宇自控系统、能耗计量系统、多功能会议系统、综合管路系统、数据机房等子系统，但是智慧运维仍是由业主主导设计的，其中智慧运维所需要的传感器、执行机构等也是由业主提供具体的型号及布点、再由设计院具体画图。

3.2 加强运维设计相关标准的制订及推广

我国已颁布了几本与运维相关的团体标准，但相关的行业标准、国家标准还未见，这方面还有许多工作需要做，相关行标、国标的制订和推广能有效地改善目前的局面。

例如国家机关事务管理局在2019年向各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团机关事务管理部门和局属各单位印发了《机关事务标准化发展规划(2018—2020年)》，指出开展智慧机关后勤的统一管理平台的标准化工作是当务之急，在国家机关事务管理局体系内启动了相关的工作。拟通过平台标准化，对机关运维的各子系统进行结构化和标准化设计，整合成一个有机的整体，实现各种应用的统一管理和数据的顺畅交互和流转，构建覆盖全员、条块+矩阵的立体协作超级网络。

4 结束语