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水利工程數(shù)字化管理

總體概述
建設(shè)目標(biāo)
建設(shè)內(nèi)容
總體架構(gòu)
相關(guān)產(chǎn)品
典型案例

水資源作為人類生產(chǎn)生活必須的自然資源，具有非常重要的價值，因此通過水利工程的管理去實(shí)現(xiàn)水資源的合理調(diào)配，十分有必要。水利工程的管理主要是指針對水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維等全生命管理，從大的層次來看，主要包括建設(shè)期和運(yùn)行維護(hù)期。傳統(tǒng)的水利工程管理在工程建設(shè)期和工程運(yùn)行維護(hù)期各自建立封閉的信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)資源難以共享，工程運(yùn)行期難以獲取工程建設(shè)期的相關(guān)資料，從長期來看，不利于水利工程的統(tǒng)一調(diào)度管理。

水利工程數(shù)字化管理，立足于工程建設(shè)的“全生命周期”的管理，以BIM等數(shù)字化模型為載體，將數(shù)字化模型的建設(shè)貫穿于整個水利工程生命周期的始終，通過數(shù)字化模型在工程不同階段的應(yīng)用，一方面實(shí)現(xiàn)了水利工程的可視化展示，為設(shè)計(jì)人員、施工人員、運(yùn)維人員等搭建了一個便捷的溝通與協(xié)作平臺，另一方面實(shí)現(xiàn)了通過以基礎(chǔ)構(gòu)建為載體，以構(gòu)建承載工程過程資料，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化模型的傳承。

按照“互聯(lián)網(wǎng)+智慧水利”發(fā)展新思路，通過BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，建立三維信息化設(shè)計(jì)BIM模型，并基于BIM模型建立工程全生命周期管理平臺，實(shí)現(xiàn)對水利工程建設(shè)期和運(yùn)行維護(hù)期的管理。

其中建設(shè)期主要以分項(xiàng)工程為精細(xì)化管控對象，以虛擬施工為技術(shù)手段，進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資、產(chǎn)值、檔案可視化、集成化、協(xié)同化管理，推進(jìn)工藝監(jiān)測、結(jié)構(gòu)風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警、隱蔽工程數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量安全檢查、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等技術(shù)在工程建設(shè)中的整合應(yīng)用，為工程運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

運(yùn)行管理期的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)行維護(hù)作業(yè)便捷化、管理考核規(guī)范化、突發(fā)事件響應(yīng)及時化、維護(hù)方案制定自動化，使工程具備較強(qiáng)的突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)能力和較高的運(yùn)行管理水平，為工程安全運(yùn)行提供網(wǎng)絡(luò)化和可視化的工程基礎(chǔ)信息服務(wù)，為工程運(yùn)用調(diào)度決策提供支持。

在全生命周期的建設(shè)過程中，BIM等數(shù)字化模型作為建設(shè)期和運(yùn)行維護(hù)期數(shù)據(jù)互通的橋梁，應(yīng)更加注重其在平臺中的應(yīng)用。應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境模型和工程模型在平臺中的融合和組裝的流暢展示，主要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的BIM建模和運(yùn)用規(guī)范，實(shí)現(xiàn)基于BIM+GIS支撐平臺建立健全工程管理范圍內(nèi)的信息集成和可視化展示。

建設(shè)目標(biāo)建設(shè)目標(biāo)建設(shè)目標(biāo)

（1）工程管理數(shù)字門戶

工程管理數(shù)字門戶是工程數(shù)據(jù)集成和展示的平臺，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)之上摘錄出與工程相關(guān)的關(guān)鍵性指標(biāo)和信息，通過匯總統(tǒng)計(jì)后以圖表、表格的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)，同時基于BIM+GIS工程全生命周期展現(xiàn)總體和局部項(xiàng)目情況。主要包括建設(shè)期工程數(shù)據(jù)展示和運(yùn)行維護(hù)期數(shù)據(jù)展示。其中，建設(shè)期重要展示工程建設(shè)相關(guān)的質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資、安全監(jiān)測等數(shù)據(jù)；運(yùn)行維護(hù)期主要對工程運(yùn)行維護(hù)相關(guān)的維修、養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)、設(shè)備運(yùn)行等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

（2）工程建設(shè)管理

水利工程建設(shè)管理在水利工程建設(shè)各階段，協(xié)調(diào)參建各方完成相關(guān)業(yè)務(wù)辦理，積累工程建設(shè)過程的各類信息及資料，以使各部門及時掌握水利工程項(xiàng)目的進(jìn)展，從而提高水利工程建設(shè)管理的效率。根據(jù)工程建設(shè)階段和類型的不同，又可分為前期管理、招標(biāo)管理、合同管理、設(shè)計(jì)管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理、視頻監(jiān)控等功能。

前期管理

前期管理主要對項(xiàng)目前期的相關(guān)信息進(jìn)行定義，如項(xiàng)目名稱、投資金額等基礎(chǔ)信息、參建單位、人員信息等項(xiàng)目組織信息。通過項(xiàng)目相關(guān)信息的定義，形成項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為其他各相關(guān)功能提供數(shù)據(jù)支撐。另一方面，該功能還支撐對項(xiàng)目概算信息、投資計(jì)劃的管理，為項(xiàng)目費(fèi)用的控制提供數(shù)據(jù)支撐。

招標(biāo)管理

招標(biāo)管理對各個承包合同的招標(biāo)過程進(jìn)行記錄，收集各方面的資料文件，做到有據(jù)可查。管理招標(biāo)計(jì)劃，對分標(biāo)規(guī)劃、設(shè)備采購計(jì)劃等進(jìn)行管理；對承包商和供應(yīng)商的信息進(jìn)行登記，記錄其基本信息、聯(lián)系方式、主要業(yè)績、主要技術(shù)力量；對各個合同的招標(biāo)過程信息進(jìn)行記錄，可以記錄每個步驟的執(zhí)行記錄、附件信息、各家投標(biāo)單位的報(bào)價信息、最終的中標(biāo)單位信息等。

合同管理

水利工程合同管理系統(tǒng)從合同擬定、合同評審、合同簽訂、合同結(jié)算、合同支付、合同變更、工程計(jì)量、終止和解決爭議等全過程納入科學(xué)化、規(guī)范化管理，并對合同責(zé)任進(jìn)行界定，對合同執(zhí)行過程進(jìn)行分析，對可能發(fā)生的風(fēng)險提前預(yù)警，從而提高合同的管理效率和管理質(zhì)量，全過程跟蹤合同執(zhí)行情況。

設(shè)計(jì)管理

該模塊是以設(shè)計(jì)文檔為核心，建立起B(yǎng)IM、二維、文檔及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的多維度數(shù)據(jù)的融合，通過高效、簡潔的使用和BIM數(shù)據(jù)的展示，實(shí)現(xiàn)文檔的在線管理、關(guān)聯(lián)、變更、領(lǐng)用等業(yè)務(wù)。通過對平臺上的模型、文檔及關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對大體量BIM、GIS的數(shù)據(jù)瀏覽、屬性查看與編輯、漫游、剖切、批注、文檔關(guān)聯(lián)等；利用平臺中結(jié)構(gòu)化處理后的BIM數(shù)據(jù)，可靈活定義和切換視圖，按照不同區(qū)域、專業(yè)、空間來顯示和加載模型。

進(jìn)度管理

進(jìn)度管理首先需要將設(shè)計(jì)模型根據(jù)進(jìn)度展示要求和項(xiàng)目需要劃分為轉(zhuǎn)化為進(jìn)度模型，采用系統(tǒng)仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、控制論等，結(jié)合工程施工特點(diǎn)，通過采集工程進(jìn)度管理數(shù)據(jù)，集成在進(jìn)度管理模型上，實(shí)時展示工程進(jìn)展情況，實(shí)現(xiàn)對工程施工的實(shí)時控制與優(yōu)化，為施工方案制定與決策提供技術(shù)支撐。主要包括計(jì)劃進(jìn)度管理、實(shí)際進(jìn)度管理、進(jìn)度模型、進(jìn)度分析與預(yù)警等。

質(zhì)量管理

質(zhì)量管理是將數(shù)字化模型融入建設(shè)過程中的質(zhì)量管理流程，包括事前管理、事中質(zhì)量管理和事后管理。通過事前管理，制定質(zhì)量計(jì)劃、控制原材料質(zhì)量、確定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。事中質(zhì)量管理主要是項(xiàng)目管理人員通過智能移動端對工程質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集，并通過4G網(wǎng)絡(luò)將質(zhì)量信息實(shí)時上傳到云平臺中，并將信息與云平臺的數(shù)字模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，工程質(zhì)量信息的真實(shí)性和及時性。事后管理主要包括信息分析和工程質(zhì)量信息的共享，將最終的工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄、工程報(bào)告、抽查、巡視檢查、旁站監(jiān)督記錄、工程質(zhì)量事故處理文件、監(jiān)理工作報(bào)告等信息進(jìn)行歸納和分析，分析工程質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，并提出防治措施。

安全管理

安全管理也可從事前、事中、事后三個過程來考慮：事前進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，提前辨識危險源并置于平臺模型中；在事中管理時，結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)、工程安全監(jiān)測、水情水質(zhì)監(jiān)測等形成危險源辨識管理及隱患排查治理的動態(tài)機(jī)制，通過可視化處理形成可辨識的動態(tài)安全全景圖，并根據(jù)發(fā)展動態(tài)將危險源升級為隱患，并結(jié)合具體預(yù)案給與多方位的排查指導(dǎo)和事故救援；在事后管理中，利用定位技術(shù)和移動網(wǎng)絡(luò)，自動定位危險源位置，并根據(jù)模型綁定信息自動推送應(yīng)急處理預(yù)案。

視頻監(jiān)控

通過WEBAPI實(shí)施采集覆蓋現(xiàn)場重要位置（如工地大門、材料堆場、生活區(qū)、辦公區(qū)、塔吊/龍門吊、高空作業(yè)設(shè)備與深基坑等關(guān)鍵危險區(qū)、全局區(qū)等）的視頻監(jiān)控信息，并與BIM模型建立關(guān)聯(lián)，可以通過模型定位到具體的監(jiān)控區(qū)域。同時，能夠在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上，對未佩戴安全帽等行為識別、預(yù)警，保障施工安全，建設(shè)安全行為智能識別體系。

（3）工程運(yùn)行維護(hù)管理

工程運(yùn)行維護(hù)管理是在水利工程管理規(guī)范的基礎(chǔ)上，通過建立涵蓋工程日常作業(yè)（包括設(shè)備管理、工程巡檢、問題上報(bào)、維修養(yǎng)護(hù)、兩票管理、工程檢查、工程觀測、安全管理等）、健康診斷、運(yùn)行調(diào)度等數(shù)據(jù)的工程運(yùn)行管理信息中心，幫助管理單位規(guī)劃工作任務(wù)、按制度規(guī)范執(zhí)行任務(wù)、按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范評價工作任務(wù)。主要包括日常作業(yè)、設(shè)備管理、工程管理、安全管理、健康診斷、三維漫游巡檢、運(yùn)行調(diào)度等功能。

日常作業(yè)

日常作業(yè)包括對交接班、巡檢、工程檢查、排班計(jì)劃、操作票、工作票等進(jìn)行管理，以及相關(guān)設(shè)施的使用和針對所發(fā)現(xiàn)問題的上報(bào)進(jìn)行流程化管理等其他管理，從傳統(tǒng)的線下管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上管理，并提供查看設(shè)備臺賬、備品備件庫存及兩票流程監(jiān)管等功能。

設(shè)備管理

設(shè)備管理主要針對各工程設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行管理，包括設(shè)備臺賬管理、備品備件管理和設(shè)備評級管理。設(shè)備臺賬管理主要實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的基礎(chǔ)信息、運(yùn)維維護(hù)信息的統(tǒng)一管理；備品備件管理實(shí)現(xiàn)對備品備件庫存、使用情況等的管理；設(shè)備評級管理實(shí)現(xiàn)對不同類型的設(shè)備的評價。

工程管理

工程管理是在工程檢查和觀測的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程評級相關(guān)辦法實(shí)現(xiàn)對工程等級評定。其中工程檢查支持對檢查相關(guān)的各類報(bào)表統(tǒng)一生成、導(dǎo)出、打??；工程觀測用于記錄各類工程觀測的結(jié)果。

運(yùn)行管理

運(yùn)行管理，結(jié)合閘泵站運(yùn)行管理規(guī)范，對閘泵站日常管理事務(wù)進(jìn)行細(xì)致劃分、精細(xì)管理。形成以值班、巡檢、維養(yǎng)、兩票管理為核心的運(yùn)行管理系統(tǒng)模塊。細(xì)致事務(wù)管理，明確責(zé)任劃分，為工作人員提供便捷的作業(yè)工具，為決策者提供管理數(shù)據(jù)支持，形成完整的運(yùn)行管理體系。主要包括排班和交接班管理、巡查和養(yǎng)護(hù)管理、突發(fā)事件響應(yīng)、操作票管理等。

健康診斷

智能監(jiān)控與在線診斷分析平臺以監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析為核心，為用戶提供可視化的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析，使用戶能夠在良好的交互性界面中分析與明確監(jiān)測數(shù)據(jù)之間是否有關(guān)聯(lián)以及影響程度。

三維漫游巡檢

基于BIM模型，提前預(yù)設(shè)好巡檢路線，管理人員可電腦端進(jìn)行三維漫游巡檢。其中，到達(dá)指定巡檢位置后，可自動關(guān)聯(lián)巡檢設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如視頻監(jiān)控、實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

運(yùn)行調(diào)度

調(diào)度管理模塊用于調(diào)度業(yè)務(wù)及文件資料管理，為工程站點(diǎn)的工作效率、能量消耗、安全調(diào)度以及優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)化管理。具體功能包括計(jì)劃管理（調(diào)度計(jì)劃）、突發(fā)事件管理、調(diào)度方案管理。

（4）BIM模型管理

BIM模型管理通過BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，建立三維信息化設(shè)計(jì)BIM模型，并基于BIM模型建立項(xiàng)目管控平臺，以分項(xiàng)工程為精細(xì)化管控對象，以虛擬施工為技術(shù)手段，進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資、產(chǎn)值、檔案可視化、集成化、協(xié)同化管理，推進(jìn)工藝監(jiān)測、結(jié)構(gòu)風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警、隱蔽工程數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量安全檢查、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等技術(shù)在工程建設(shè)中的整合應(yīng)用，為工程運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。BIM模型管理能夠?qū)?chuàng)建的BIM模型進(jìn)行統(tǒng)一管理和共享，可以對BIM工程模型進(jìn)行版本和權(quán)限的控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享，滿足不同管理人員BIM應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)多層級管理；可在后臺對構(gòu)建屬性進(jìn)行擴(kuò)展，可編輯模型的顏色模板，可在后臺查詢每個用戶的登入、登出操作日志等。

（5）移動應(yīng)用

APP的主要作用是將門戶網(wǎng)站或設(shè)備監(jiān)測的信息發(fā)布到手機(jī)端，實(shí)現(xiàn)流程審批、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)展示、模型瀏覽、消息推送、信息查詢、定時定位考勤等功能。