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1、基于BIM+GIS+IoT的建筑空間智慧運(yùn)維建筑運(yùn)維階段的意義“For every dollar we invest in the design of a project,we will have acost proportional to$20 during the construction phase of the buildingand a cost of$60 over the projects lifetime based on maintenanceand use.”Patrick MacLeamyChairman and Former CEO of HOK新設(shè)計(jì) 新建造 新運(yùn)維數(shù)2、字建筑白皮書，廣聯(lián)達(dá)，2018.1數(shù)字化新運(yùn)維的01手段02目標(biāo)03實(shí)現(xiàn)04展望BIM+IoT+GIS+AIDigital Twin/數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)/研發(fā)/應(yīng)用/協(xié)作機(jī)遇&挑戰(zhàn)BIMBuilding Information Modeling竣工模型交付數(shù)字化建造規(guī)劃設(shè)計(jì)施工運(yùn)維現(xiàn)狀建模方案論證物料跟蹤施工組織模擬施工進(jìn)度模擬工程量統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)配合維護(hù)計(jì)劃建筑系統(tǒng)分析場(chǎng)地分析建筑策劃可視化設(shè)計(jì)性能化分析協(xié)同設(shè)計(jì)管線綜合資產(chǎn)管理空間管理災(zāi)害應(yīng)急模擬移動(dòng)設(shè)備跟蹤BIM的全生命周期應(yīng)用BIM應(yīng)用，爆發(fā)前夜2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要“十二五期間，加快建筑信息模型（BIM）、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作3、等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用”住建部住建部 2011.52011.5關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見到2020年末，以國有資金投資為主的大中型建筑、申報(bào)綠色建筑的公共建筑，和綠色生態(tài)示范小區(qū)等，這些項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)中，應(yīng)用BIM的項(xiàng)目率要達(dá)到90%。住建部住建部 2015.62015.62016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要28次提到了BIM，全面論述各類企業(yè)的BIM應(yīng)用要求，并特別強(qiáng)調(diào)了BIM與大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的集成應(yīng)用能力住建部住建部 2016.82016.8國辦關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見“加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、勘察、4、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理，為項(xiàng)目方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)，促進(jìn)建筑業(yè)提質(zhì)增效。”國辦國辦 2017.22017.2上海20142014北京20162016廣東天津沈陽浙江濟(jì)南廣西云南湖南黑龍江20172017山東合肥上海寧波吉林江西內(nèi)蒙成都山西武漢河南交通部四川20182018江蘇BIM 不僅僅是RevitBIM是由技術(shù)和協(xié)同工作支撐的一個(gè)過程BIM is not a software solution;it is a process,underpinned bytechnology and collaborative workin5、g.David Light,HOKIoT，物聯(lián)網(wǎng)Internet of ThingsIoT+大數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展NB-IoT、LoRa 等日趨成熟物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計(jì)算構(gòu)建真正的萬物互聯(lián)2018.4IoT的三層架構(gòu)感知感知層 智能嵌入式 標(biāo)識(shí)、感知 協(xié)同、互動(dòng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層融合接入信息存儲(chǔ)應(yīng)用用層 數(shù)據(jù)挖掘 決策能源管理實(shí)時(shí)能源監(jiān)測(cè)、功能模塊能耗分析及優(yōu)化運(yùn)行調(diào)控等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的安全管理門禁、安防、巡更以及土建、鋼構(gòu)的監(jiān)測(cè)等，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的聯(lián)動(dòng)處置機(jī)制人員管理室內(nèi)外人員定位、軌跡描述、特殊區(qū)域授權(quán)、緊急狀態(tài)響應(yīng)等緊密圍繞“人、物、空間”安全的智能化管理目標(biāo)設(shè)備管理空間環(huán)境信息與設(shè)備、使用人的管理6、結(jié)合，更加合理、有效的管理辦公、實(shí)驗(yàn)、公共服務(wù)空間及設(shè)備設(shè)施IoT在建筑運(yùn)維的具體應(yīng)用點(diǎn)Big Data&A.I.Big Data&Artificial Intelligence大數(shù)據(jù)應(yīng)用的兩個(gè)生態(tài)可視化應(yīng)用信息層知識(shí)層數(shù)據(jù)層資源層算法模型計(jì)算分布式存儲(chǔ)硬件平臺(tái)技技術(shù)術(shù)生生態(tài)態(tài)系系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)生生態(tài)態(tài)系系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)字化新運(yùn)維的01手段02目標(biāo)03實(shí)現(xiàn)04展望BIM+IoT+GIS+AIDigital Twin/數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)/研發(fā)/應(yīng)用/協(xié)作機(jī)遇&挑戰(zhàn)新運(yùn)維的內(nèi)涵基于GIS、BIM、IoT、BigData等先進(jìn)信息技術(shù)，通過對(duì)建筑空間的3D精細(xì)建模和物聯(lián)感知，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)集成、挖掘、協(xié)同和共享，進(jìn)而達(dá)7、成全生命周期的智慧化運(yùn)維。數(shù)字建筑物聯(lián)感知智慧決策可視呈現(xiàn)可視化Visualized物聯(lián)化Interconnected智能化Intelligent數(shù)字化Digitalized數(shù)字化新運(yùn)維的成效1.A BIM-enabled information infrastructure for building energy Fault Detection and Diagnostics,Automation in Construction 44(2014)1972112.BIM-based framework for automatic scheduling of facility maintenan8、ce work orders,Automation in Construction 91(2018)15-30數(shù)字孿生，Digital Twin又稱為“數(shù)字雙胞胎”、“數(shù)字映射”、“數(shù)物映射”等，是物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)應(yīng)用的最新進(jìn)展和動(dòng)態(tài)；是智慧運(yùn)維、智慧制造、航空航天等領(lǐng)域的關(guān)鍵性、革新性乃至顛覆性技術(shù)之一。數(shù)字化運(yùn)維的（終極）目標(biāo)數(shù)字孿生，是指“真實(shí)存在的物理設(shè)備或系統(tǒng)，與包含該系統(tǒng)所有信息的虛擬系統(tǒng)”“the physical system that has always existed and a new virtual system that contained all of the in9、formation about the physical system”Grieves and Vickers，2002，美國數(shù)字孿生 概念西門子應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造工藝及生產(chǎn)Level 1：3D模型及狀態(tài)顯示Level 2：基于足夠的物聯(lián)感知信息，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)Level 3：加入環(huán)境、人力、過程等眾多關(guān)聯(lián)因素后，實(shí)現(xiàn)更智慧的分析、控制和預(yù)測(cè)預(yù)判GE應(yīng)用于電廠運(yùn)行維護(hù)GE應(yīng)用于醫(yī)院運(yùn)行維護(hù)美國海軍（ONR）應(yīng)用于艦艇運(yùn)行監(jiān)控和維護(hù)數(shù)字孿生 作用BIM、設(shè)備設(shè)施三維建模技術(shù)物聯(lián)感知技術(shù)大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)數(shù)值模擬與仿真技術(shù)數(shù)字建模01虛實(shí)映射智慧分析0203數(shù)據(jù)可視化技術(shù)（Web可視化、V10、R、AR等）云計(jì)算、高性能計(jì)算等基礎(chǔ)共性技術(shù)數(shù)字孿生 智慧運(yùn)維運(yùn)維實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字化新運(yùn)維的01手段02目標(biāo)03實(shí)現(xiàn)04展望BIM+IoT+GIS+AIDigital Twin/數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)/研發(fā)/應(yīng)用/協(xié)作機(jī)遇&挑戰(zhàn) 3個(gè)主要不足 4個(gè)主要原因國內(nèi)外現(xiàn)狀233023302710271028602860309030903260326020132014201520162017“BIM+運(yùn)維”論文數(shù)（Google Scholar)成熟軟件或工具極少，應(yīng)用普及度低數(shù)據(jù)基礎(chǔ)不足，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完善國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)研究深入度不足缺乏成熟規(guī)模的應(yīng)用案例缺乏合適的BIM運(yùn)維平臺(tái)系統(tǒng)BIM運(yùn)維基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)欠缺技術(shù)11、水平與管理水平不匹配基于BIM調(diào)度運(yùn)維次序，運(yùn)維時(shí)間減少20%香港科技大學(xué)如何更好的將多類復(fù)雜運(yùn)維信息與BIM信息融合澳大利亞迪肯大學(xué)將BIM+GIS技術(shù)應(yīng)用與大規(guī)模建筑空間資產(chǎn)管理英國索爾福德大學(xué)isualized ntegrated mart peration&anagementSI IVOVISOM，可視、集成、智慧的運(yùn)維管理MVSOM商業(yè)建筑產(chǎn)業(yè)園區(qū)/居民社區(qū)工業(yè)建筑設(shè)施地下管廊數(shù)據(jù)BIM/通訊/樓宇/安防/消防/人員/終端/業(yè)務(wù)/算法空間分析/能耗分析/數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析/數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)功能需求物業(yè)管理/設(shè)施管理/安防管理/資料管理/能源管理/應(yīng)急管理/空間管理/隱蔽工程管理/數(shù)據(jù)BIM/GIS12、/通訊/樓宇/安防/消防/居民/業(yè)主/終端/業(yè)務(wù)/交通/服務(wù)商/算法空間分析/能耗分析/環(huán)境分析/交通分析/數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析/數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)功能需求物業(yè)管理/設(shè)施管理/安防管理/資料管理/能源管理/應(yīng)急管理/空間管理/隱蔽工程管理/居民生活管理/通訊管理/數(shù)據(jù)BIM/GIS/通訊/樓宇/安防/消防/工控/環(huán)境/人員/終端/業(yè)務(wù)/算法空間分析/能耗分析/人員分析/作業(yè)分析/數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析/數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)功能需求設(shè)施管理/安防管理/資料管理/能源管理/應(yīng)急管理/隱蔽工程管理/ERP對(duì)接/環(huán)境管理/數(shù)據(jù)BIM/GIS/通訊/安防/消防/人員/終端/業(yè)務(wù)/算法設(shè)備分析/安全分析/數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析/數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)功能需求設(shè)施管理/13、安防管理/資料管理/應(yīng)急管理/通訊管理/線路巡檢/線路規(guī)劃/預(yù)算管理/VISOM 智 慧 運(yùn) 維 支 撐 平 臺(tái)共性需求 融匯平臺(tái)核心能力與創(chuàng)新目標(biāo)智能處理可視呈現(xiàn)信息匯聚豐富的運(yùn)維業(yè)務(wù)3D模型下數(shù)據(jù)分析多源數(shù)據(jù)融合分析特有挖掘算法及優(yōu)化策略010302BIM數(shù)據(jù)豐富支持關(guān)聯(lián)地理及業(yè)務(wù)信息全面的設(shè)施及IoT數(shù)據(jù)支持可控3D高性能引擎一體化運(yùn)維操作界面手機(jī)/PC/大屏多通道輸出3D漫游及VR虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)一個(gè)核心基礎(chǔ)平臺(tái)，支撐多類應(yīng)用1創(chuàng)新的BIM+物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)架構(gòu)2創(chuàng)新的運(yùn)維信息一體化綜合集成3創(chuàng)新的運(yùn)維管理應(yīng)用，以人為本4自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可靠、可控5IoT物聯(lián)網(wǎng)BIM建筑信息模型WWhatGI14、S地理信息系統(tǒng)WWherehoWW自控系統(tǒng)火警系統(tǒng)安防系統(tǒng)停車系統(tǒng)設(shè)施類傳感設(shè)備溫濕度傳感空氣質(zhì)量水暖氣壓力工業(yè)監(jiān)控監(jiān)測(cè)類傳感設(shè)備RFID標(biāo)簽二維碼移動(dòng)終端業(yè)務(wù)類傳感設(shè)備震動(dòng)監(jiān)控三類基礎(chǔ)信息地圖信息攝影信息熱點(diǎn)信息自主標(biāo)識(shí)圖元信息結(jié)構(gòu)信息屬性信息解析信息BuilderBConnectorCServersSViewerVGIS+BIM場(chǎng)景營造BIM數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換BIM對(duì)象管理（屬性）GIS數(shù)據(jù)管理（矢量）物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入公共/開放數(shù)據(jù)平臺(tái)傳感器接入現(xiàn)有樓宇自動(dòng)化接入其他數(shù)據(jù)其他系統(tǒng)接入后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)BIM數(shù)據(jù)服務(wù)GIS數(shù)據(jù)服務(wù)IoT數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)/流程/功能數(shù)據(jù)服務(wù)前端展現(xiàn)系統(tǒng)桌面端運(yùn)維管理系統(tǒng)移動(dòng)端運(yùn)15、維管理系統(tǒng)展示陳列系統(tǒng)VR展示系統(tǒng)AnalyzerA大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)分析時(shí)空數(shù)據(jù)分析故障診斷事件預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)劃五個(gè)核心組件核心技術(shù)運(yùn)維大數(shù)據(jù)挖掘分析支持海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)架構(gòu)基于統(tǒng)計(jì)和深度學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)分析方法動(dòng)態(tài)閾值、管線分析、故障預(yù)測(cè)、運(yùn)維路徑規(guī)劃等智慧運(yùn)維場(chǎng)景BIM三維模型數(shù)據(jù)解析處理基于IFC和國標(biāo)的BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)入適于移動(dòng)和互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的BIM輕量化基于空間關(guān)系的BIM數(shù)據(jù)解析跨終端的三維和虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)基于WebGL的3D GIS+3D BIM呈現(xiàn)VR和MR虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)PC、大屏和移動(dòng)端呈現(xiàn)適于多領(lǐng)域多場(chǎng)景的平臺(tái)架構(gòu)BIM+IoT+GIS的公共基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)支撐系統(tǒng)架構(gòu)16、不同領(lǐng)域、不同場(chǎng)景、不同用戶的快速部署實(shí)現(xiàn)豐富物聯(lián)數(shù)據(jù)接入Lora設(shè)備及中興克拉MSP支持Wifi/Zigbee/TCP/IP等多種通訊支持典型樓宇環(huán)控設(shè)備接入一致的數(shù)據(jù)接入及管理 建筑建模 場(chǎng)地建模 設(shè)備建模第一步1應(yīng)用過程BIM模型建立 BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)入 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)導(dǎo)入 三維效果展示第一步12第二步應(yīng)用過程 形象展示 場(chǎng)地規(guī)劃 仿真模擬 設(shè)備維護(hù) 此階段價(jià)值 物聯(lián)數(shù)據(jù)接入 物理虛擬映射。感知、管控。第二步123第三步應(yīng)用過程數(shù)字孿生初步達(dá)成 數(shù)據(jù)分析與挖掘 智慧應(yīng)用創(chuàng)造價(jià)值第三步1234第四步應(yīng)用過程應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化新運(yùn)維的01手段02目標(biāo)03實(shí)現(xiàn)04展望BIM+IoT+GIS+AIDigital Twin/數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)/研發(fā)/應(yīng)用/協(xié)作機(jī)遇&挑戰(zhàn)40數(shù)字建筑智慧運(yùn)維智慧的管廊智慧的園區(qū)智慧的社區(qū)智慧的工廠全面感知融合管控提質(zhì)增效協(xié)同運(yùn)作三維可視運(yùn)營管理實(shí)時(shí)預(yù)警智慧業(yè)務(wù)流程支持全三維模型物料管理制造過程管理制造協(xié)同數(shù)字交付園區(qū)漫游資產(chǎn)管理人員管理能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能管理園區(qū)空間管理人性化管理智能化管理智慧公共衛(wèi)生智慧出行智慧安防可視化Visualized物聯(lián)化Interconnected智能化Intelligent智慧的建筑建筑數(shù)字化設(shè)備設(shè)施管理空間管理安全、環(huán)境管理數(shù)字化Digitalized軟件定義智慧 數(shù)據(jù)引領(lǐng)未來機(jī)遇挑戰(zhàn)&感謝您的指導(dǎo)與幫助！