基于BIM的智慧楼宇综合服务系统的研究及设计

宋龙龙，李 嘉，焦子玲

(三峡资产管理有限公司，北京 101100)

1 智慧楼宇概述

智慧楼宇是建筑和科技的融合，能满足人们日益增长的生活需求。智慧楼宇结合当今社会最先进的技术，完成楼宇中的各种软硬件的智能化管理，打造出创新型的办公条件，利用四化(集约化、平台化、接口化和社交化)实现跨领域、跨部门之间的合作。打通跨领域平台，实现电子商务、移动支付等功能，让城市生活与智慧办公实现无缝衔接。通过智慧楼宇建设，能够为企业研发、企业生产提供智能化工作环境，保证信息沟通的即时化和信息共享的便捷化。此外，在人们日常生活中，智慧楼宇也能够发挥作用，可以通过远程app实现屋内各电器的智能运行，可随时控制屋内采光，调节室内空气，真正做到服务智能化。

2 基于BIM的智慧楼宇综合服务系统

与传统的楼宇管理系统不同，智慧楼宇综合服务系统旨在通过一套完善的管理系统，将机电设备管理、能源管理、人员管理、环境管理等有机结合起来，实现智慧、安全、长效的一体化管理模式。简单来讲，就是通过主系统和各个子系统的紧密连接，以BIM技术为核心，实现设备智能化运行、环境品质管理，为管理人员提供科学决策，全面提高综合服务管理的效率和品质。

1)以BIM技术为支撑的智慧楼宇综合服务系统，具有实用、功能齐全以及可持续发展等优势，该系统中包含楼宇中的所有服务管理，实现综合服务管理信息化与智能化。

2)借助BIM技术建立起智慧楼宇系统模型，模型的相关功能，必须要与智慧楼宇建设管理需求保持一致。届时便可以对系统模型进行模拟、统计和数据分析，便于管理人员制定科学完善的运维管理方案，并不断优化运维方法，同时也可为指标化考核提供数据参考。

3 基于BIM的智慧楼宇综合服务系统设计

图1为基于BIM的智慧楼宇综合服务系统设计。

图1 智能楼宇综合服务系统框架设计

3.1 数据集成子系统

作为智慧楼宇综合服务系统的核心，数据集成子系统能够打破数据孤岛现象，按照一定标准对楼宇中的运行数据进行有效划分，形成规范化数据结构，再按照楼宇各管理平台和垂直系统对数据的需求进行有效提供。数据集成子系统主要用于收集智慧楼宇运行中产生的各种数据，包括基础数据、设备数据、各个子系统运行数据以及二、三维空间数据等。其中，楼宇内的设备、资产以及人员等静态数据都属于楼宇基础数据；BIM模型的建立、楼宇CAD数据等都属于二、三维数据，二、三维数据是综合服务管理平台运作的核心；楼宇内摄像头监控到的视频、传感器传来的数据以及楼宇中门禁、智能水电表等都属于物联感知设备数据；楼宇自控、安防、OA系统、空间管理等都属于垂直系统数据。

3.2 业务使能子系统

该系统的建立是为了给楼宇综合管理平台的高效运转提供帮助。在该系统中，通过BIM引擎以及GIS引擎，可以实现建筑模型信息以及地理信息的有效加载与高效处理。借助可视化引擎，能够渲染三维模型和GIS地图，创建三维场景，支持建设常用的数据图表，从而综合分析与展示智慧楼宇的运行情况，实现运行数据的可视化和动态化。在系统中设置登录平台，对管理人员进行身份认证，并设置不同的管理权限以及用户管理等多项功能。

3.3 AI应用子系统

AI应用子系统是支持智慧楼宇综合服务系统高效运行的关键，该系统能够对楼宇整体运行情况进行实时智能分析，打造场景化的AI图像智能识别能力引擎，能够给相关服务业务以及管理工作提供智能识别与预测功能。该系统可以为智慧楼宇提供人脸识别、火情识别、车辆识别等动静态图片、视频的识别能力。

3.4 业务可视化子系统

3.4.1 运行态势感知

在BIM技术的支持下，对智慧楼宇进行建模，在模型基础上，将内部所设置的物联设备和业务系统数据进行有效连接，并借助5G以及Wi-Fi对楼宇内部的运行数据进行实时、高效的传输，在模型中可以从楼宇的环境、安防、能耗及停车情况、人员活动情况等多个角度来了解楼宇运行现状，届时管理人员能够对运行数据进行监测，系统还可以针对突发的、异常的情况及时发出报警信号，同时还可以实现历史数据查询功能，更好地掌握楼宇运行状态，对管理与服务进行科学安排，并通过合理措施来维持楼宇的运行秩序和良好环境。

3.4.2 物业服务保障

在智慧楼宇运行过程中，物业服务是保证楼宇各功能正常运行的关键，可以为用户提供便利服务。物业服务保障功能主要包含空间管理、设施监控以及资产监控。借助BIM技术，可以对智慧楼宇进行建模，全面、直观地反映出楼宇内部的布局、设备以及重要资产的分布、人员流动等情况。其中，楼宇内部布局主要涵盖楼宇中的会议室、餐厅、展厅以及工位等，以月或周为周期，对空间的利用情况进行统计分析；资产监控则是借助RFID以及AI技术，对楼宇中精密、大型的设备设施进行密切监控，如果发现资产出现了位移甚至被移出楼宇时，平台会立即发出报警信息，通知管理人员；设施监控则主要通过楼宇中安装的摄像头有效监控楼宇中空调、电梯、消防设备、水泵等设备的运行状况，并针对不同设施来制定相应的维护检修周期，到期时便可以提示物业管理人员开展维护，降低设施故障发生的概率。

3.4.3 事件协同处置

在智慧楼宇运行过程中，可以在宏观层面将事件划分为常态事件和应急事件两种。其中，常态事件主要指楼宇内设备设施的安全巡查和定期养护等周期性的计划事件，而应急事件则是指在楼宇正常运行过程中，出现设备损坏、异常人员闯入以及相应感知设备发出报警信号等突发性事件。如果楼宇在运行过程中出现异常情况，该模块能够借助AI技术进行智能识别，快速识别事件类型后，在BIM模型上进行空间定位。在该模块中，还可以借助业务使能子系统来提供统一的调度，将事件以短信或者app提醒等方式，同步到物业管理人员的手机中，在确认事件后，可按照平台做好的预案进行处理，也可以选择人工处理方式，跟踪事件的处理进程，形成事件一体化快速处置。

4 结语

本文以BIM技术为基础，结合AI技术、物联网技术以及5G通信等相关技术，设计了一种智慧楼宇综合服务系统。目前智慧楼宇综合服务系统尚未成熟，相关的研究人员应强化BIM技术的研究，深入分析智慧楼宇综合服务系统的功能，让BIM技术为智慧楼宇综合服务系统搭建提供助力。