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水利工程数字化治理
  • 总体概述
  • 建设目的
  • 建设内容
  • 总体架构
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  • 典范案例

水资源作为人类生爆发涯必需的自然资源  ,具有很是主要的价值  ,因此通过水利工程的治理去实现水资源的合理调配  ,十分有须要。水利工程的治理主要是指针对水利工程妄想、设计、建设、运维等全生命治理  ,从大的条理来看  ,主要包括建设期和运行维护期。古板的水利工程治理在工程建设期和工程运行维护期各自建设关闭的信息系统  ,数据资源难以共享  ,工程运行期难以获取工程建设期的相关资料  ,从恒久来看  ,倒运于水利工程的统一调理治理。

水利工程数字化治理  ,驻足于工程建设的“全生命周期”的治理  ,以BIM等数字化模子为载体  ,将数字化模子的建设贯串于整个水利工程生命周期的始终  ,通过数字化模子在工程差别阶段的应用  ,一方面实现了水利工程的可视化展示  ,为设计职员、施工职员、运维职员等搭建了一个便捷的相同与协作平台  ,另一方面实现了通过以基础构建为载体  ,以构建承载工程历程资料  ,最终实现数字化模子的传承。

水资源作为人类生爆发涯必需的自然资源  ,具有很是主要的价值  ,因此通过水利工程的治理去实现水资源的合理调配  ,十分有须要。水利工程的治理主要是指针对水利工程妄想、设计、建设、运维等全生命治理  ,从大的条理来看  ,主要包括建设期和运行维护期。古板的水利工程治理在工程建设期和工程运行维护期各自建设关闭的信息系统  ,数据资源难以共享  ,工程运行期难以获取工程建设期的相关资料  ,从恒久来看  ,倒运于水利工程的统一调理治理。

水利工程数字化治理  ,驻足于工程建设的“全生命周期”的治理  ,以BIM等数字化模子为载体  ,将数字化模子的建设贯串于整个水利工程生命周期的始终  ,通过数字化模子在工程差别阶段的应用  ,一方面实现了水利工程的可视化展示  ,为设计职员、施工职员、运维职员等搭建了一个便捷的相同与协作平台  ,另一方面实现了通过以基础构建为载体  ,以构建承载工程历程资料  ,最终实现数字化模子的传承。

凭证“互联网+智慧水利”生长新思绪  ,通过BIM手艺和物联网手艺应用  ,建设三维信息化设计BIM模子  ,并基于BIM模子建设工程全生命周期治理平台  ,实现对水利工程建设期和运行维护期的治理。

其中建设期主要以分项工程为细腻化管控工具  ,以虚拟施工为手艺手段  ,举行项目质量、清静、进度、投资、产值、档案可视化、集成化、协同化治理  ,推进工艺监测、结构危害监测预警、隐藏工程数据收罗、质量清静检查、远程视频监控等手艺在工程建设中的整合应用  ,为工程运行打下优异基础。

运行治理期的主要目的是实现工程运行维护作业便捷化、治理审核规范化、突发事务响应实时化、维护计划制订自动化  ,使工程具备较强的突发事务的应急响应能力和较高的运行治理水平  ,为工程清静运行提供网络化和可视化的工程基础信息效劳  ,为工程运用调理决议提供支持。

在全生命周期的建设历程中  ,BIM等数字化模子作为建设期和运行维护期数据互通的桥梁  ,应越发注重其在平台中的应用。应能够实现情形模子和工程模子在平台中的融合和组装的流通展示  ,主要建设标准化的BIM建模和运用规范  ,实现基于BIM+GIS支持平台建设健全工程治理规模内的信息集成和可视化展示。


建设目的建设目的建设目的

(1)工程治理数字门户

工程治理数字门户是工程数据集成和展示的平台  ,在营业数据积累的基础之上摘录出与工程相关的要害性指标和信息  ,通过汇总统计后以图表、表格的方法举行数据可视化展现  ,同时基于BIM+GIS工程全生命周期展现总体和局部项目情形。主要包括建设期工程数据展示和运行维护期数据展示。其中  ,建设期主要展示工程建设相关的质量、清静、进度、投资、清静监测等数据 ;运行维护期主要对工程运行维护相关的维修、养护、应急响应、装备运行等举行统计和剖析。


(2)工程建设治理

水利工程建设治理在水利工程建设各阶段  ,协调参建各方完成相关营业治理  ,积累工程建设历程的种种信息及资料  ,以使各部分实时掌握水利工程项目的希望  ,从而提高水利工程建设治理的效率。凭证工程建设阶段和类型的差别  ,又可分为前期治理、招标治理、条约治理、设计治理、进度治理、质量治理、清静治理、视频监控等功效。

前期治理

前期治理主要对项现在期的相关信息举行界说  ,如项目名称、投资金额等基础信息、参建单位、职员信息等项目组织信息。通过项目相关信息的界说  ,形成项目的基础数据  ,为其他各相关功效提供数据支持。另一方面  ,该功效还支持对项目概算信息、投资妄想的治理  ,为项目用度的控制提供数据支持。

招标治理

招标治理对各个承包条约的招标历程举行纪录  ,网络各方面的资料文件  ,做到有据可查。 治理招标妄想  ,对分标妄想、装备采购妄想等举行治理 ;对承包商和供应商的信息举行挂号  ,纪录其基本信息、联系方法、主要业绩、主要手艺实力 ;对各个条约的招标历程信息举行纪录  ,可以纪录每个办法的执行纪录、附件信息、各家投标单位的报价信息、最终的中标单位信息等。

条约治理

水利工程条约治理系统从条约制订、条约评审、条约签署、条约结算、条约支付、条约变换、工程计量、终止息争决争议等全历程纳入科学化、规范化治理  ,并对条约责任举行界定  ,对条约执行历程举行剖析  ,对可能爆发的危害提前预警  ,从而提高条约的治理效率和治理质量  ,全历程跟踪条约执行情形。

设计治理

该?槭且陨杓莆牡滴沟  ,建设起BIM、二维、文档及营业系统的多维度数据的融合  ,通过高效、精练的使用和BIM数据的展示  ,实现文档的在线治理、关联、变换、领用等营业。通过对平台上的模子、文档及关联的营业系统数据  ,实现对概略量BIM、GIS的数据浏览、属性审查与编辑、周游、剖切、批注、文档关联等 ;使用平台中结构化处置惩罚后的BIM数据  ,可无邪界说和切换视图  ,凭证差别区域、专业、空间来显示和加载模子。

进度治理

进度治理首先需要将设计模子凭证进度展示要求和项目需要划分为转化为进度模子  ,接纳系统仿真手艺、数据库手艺、控制论等  ,团结工程施工特点  ,通过收罗工程进度治理数据  ,集成在进度治理模子上  ,实时展示工程希望情形  ,实现对工程施工的实时控制与优化  ,为施工计划制订与决议提供手艺支持。主要包括妄想进度治理、现实进度治理、进度模子、进度剖析与预警等。

质量治理

质量治理是将数字化模子融入建设历程中的质量治理流程  ,包括事前治理、事中质量治理和事后治理。通过事前治理  ,制订质量妄想、控制原质料质量、确定验收标准。事中质量治理主要是项目治理职员通过智能移动端对工程质量数据举行信息收罗  ,并通过4G网络将质量信息实时上传到云平台中  ,并将信息与云平台的数字模子举行关联  ,工程质量信息的真实性和实时性。事后治理主要包括信息剖析和工程质量信息的共享  ,将最终的工程质量验收纪录、工程报告、抽查、巡视检查、旁站监视纪录、工程质量事故处置惩罚文件、监理事情报告等信息举行归纳和剖析  ,剖析工程质量问题爆发的缘故原由  ,并提出防治步伐。

清静治理

清静治理也可从事前、事中、事后三个历程来思量:事前举行清静教育培训  ,提前辨识危险源并置于平台模子中 ;在事中治理时  ,团结移动网络、工程清静监测、水情水质监测等形成危险源辨识治理及隐患排查治理的动态机制  ,通过可视化处置惩罚形成可辨识的动态清静全景图  ,并凭证生长动态将危险源升级为隐患  ,并团结详细预案给与多方位的排查指导和事故救援 ;在事后治理中  ,使用定位手艺和移动网络  ,自动定位危险源位置  ,并凭证模子绑定信息自动推送应急处置惩罚预案。

视频监控

通过WEBAPI实验收罗笼罩现场主要位置(如工地大门、质料堆场、生涯区、办公区、塔吊/龙门吊、高空作业装备与深基坑等要害危险区、全局区等)的视频监控信息  ,并与BIM模子建设关联  ,可以通过模子定位到详细的监控区域。同时  ,能够在古板视频监控的基础上  ,对未佩带清静帽等行为识别、预警  ,包管施工清静  ,建设清静行为智能识别系统。


(3)工程运行维护治理

工程运行维护治理是在水利工程治理规范的基础上  ,通过建设涵盖工程一样平常作业(包括装备治理、工程巡检、问题上报、维修养护、两票治理、工程检查、工程视察、清静治理等)、康健诊断、运行调理等数据的工程运行治理信息中心  ,资助治理单位妄想事情使命、按制度规范执行使命、按标准规范评价事情使命。主要包括一样平常作业、装备治理、工程治理、清静治理、康健诊断、三维周游巡检、运行调理等功效。

一样平常作业

一样平常作业包括对交接班、巡检、工程检查、排班妄想、操作票、事情票等举行治理  ,以及相关设施的使用和针对所发明问题的上报举行流程化治理等其他治理  ,从古板的线下治理转变为线上治理  ,并提供审查装备台账、备品备件库存及两票流程羁系等功效。

装备治理

装备治理主要针对各工程装备相关信息举行治理  ,包括装备台账治理、备品备件治理和装备评级治理。装备台账治理主要实现对装备的基础信息、运维维护信息的统一治理 ;备品备件治理实现对备品备件库存、使用情形等的治理 ;装备评级治理实现对差别类型的装备的评价。

工程治理

工程治理是在工程检查和视察的基础上  ,团结工程评级相关步伐实现对工程品级评定。其中工程检查支持对检查相关的种种报表统一天生、导出、打 ;工程视察用于纪录种种工程视察的效果。

运行治理

运行治理  ,团结闸泵站运行治理规范  ,对闸泵站一样平常治理事务举行详尽划分、细腻治理。形成以值班、巡检、维养、两票治理为焦点的运行治理系统?。详尽事务治理  ,明确责任划分  ,为事情职员提供便捷的作业工具  ,为决议者提供治理数据支持  ,形成完整的运行治理系统。主要包括排班和交接班治理、巡查和养护治理、突发事务响应、操作票治理等。

康健诊断

智能监控与在线诊断剖析平台以监测数据关联性剖析为焦点  ,为用户提供可视化的数据关联性剖析  ,使用户能够在优异的交互性界面中剖析与明确监测数据之间是否有关联以及影响水平。

三维周游巡检

基于BIM模子  ,提前预设好巡检蹊径  ,治理职员可电脑端举行三维周游巡检。其中  ,抵达指定巡检位置后  ,可自动关联巡检装备的运行数据  ,如视频监控、实时运行数据等。

运行调理

调理治理?橛糜诘骼碛导拔募资料治理  ,为工程站点的事情效率、能量消耗、清静调理以及优化标准提供科学化治理。详细功效包括妄想治理(调理妄想)、突发事务治理、调理计划治理。


(4)BIM模子治理

BIM模子治理通过BIM手艺和物联网手艺应用  ,建设三维信息化设计BIM模子  ,并基于BIM模子建设项目管控平台  ,以分项工程为细腻化管控工具  ,以虚拟施工为手艺手段  ,举行项目质量、清静、进度、投资、产值、档案可视化、集成化、协同化治理  ,推进工艺监测、结构危害监测预警、隐藏工程数据收罗、质量清静检查、远程视频监控等手艺在工程建设中的整合应用  ,为工程运行打下优异基础。BIM模子治理能够对建设的BIM模子举行统一治理和共享  ,可以对BIM工程模子举行版本和权限的控制  ,实现远程数据共享  ,知足差别治理职员BIM应用需求  ,实现多层级治理 ;可在后台对构建属性举行扩展  ,可编辑模子的颜色模板  ,可在后台盘问每个用户的登入、登出操作日志等。


(5)移动应用

APP的主要作用是将门户网站或装备监测的信息宣布到手机端  ,实现流程审批、现场数据收罗、数据展示、模子浏览、新闻推送、信息盘问、准时定位考勤等功效。


(1)工程治理数字门户

工程治理数字门户是工程数据集成和展示的平台  ,在营业数据积累的基础之上摘录出与工程相关的要害性指标和信息  ,通过汇总统计后以图表、表格的方法举行数据可视化展现  ,同时基于BIM+GIS工程全生命周期展现总体和局部项目情形。主要包括建设期工程数据展示和运行维护期数据展示。其中  ,建设期主要展示工程建设相关的质量、清静、进度、投资、清静监测等数据 ;运行维护期主要对工程运行维护相关的维修、养护、应急响应、装备运行等举行统计和剖析。


(2)工程建设治理

水利工程建设治理在水利工程建设各阶段  ,协调参建各方完成相关营业治理  ,积累工程建设历程的种种信息及资料  ,以使各部分实时掌握水利工程项目的希望  ,从而提高水利工程建设治理的效率。凭证工程建设阶段和类型的差别  ,又可分为前期治理、招标治理、条约治理、设计治理、进度治理、质量治理、清静治理、视频监控等功效。

前期治理

前期治理主要对项现在期的相关信息举行界说  ,如项目名称、投资金额等基础信息、参建单位、职员信息等项目组织信息。通过项目相关信息的界说  ,形成项目的基础数据  ,为其他各相关功效提供数据支持。另一方面  ,该功效还支持对项目概算信息、投资妄想的治理  ,为项目用度的控制提供数据支持。

招标治理

招标治理对各个承包条约的招标历程举行纪录  ,网络各方面的资料文件  ,做到有据可查。 治理招标妄想  ,对分标妄想、装备采购妄想等举行治理 ;对承包商和供应商的信息举行挂号  ,纪录其基本信息、联系方法、主要业绩、主要手艺实力 ;对各个条约的招标历程信息举行纪录  ,可以纪录每个办法的执行纪录、附件信息、各家投标单位的报价信息、最终的中标单位信息等。

条约治理

水利工程条约治理系统从条约制订、条约评审、条约签署、条约结算、条约支付、条约变换、工程计量、终止息争决争议等全历程纳入科学化、规范化治理  ,并对条约责任举行界定  ,对条约执行历程举行剖析  ,对可能爆发的危害提前预警  ,从而提高条约的治理效率和治理质量  ,全历程跟踪条约执行情形。

设计治理

该?槭且陨杓莆牡滴沟  ,建设起BIM、二维、文档及营业系统的多维度数据的融合  ,通过高效、精练的使用和BIM数据的展示  ,实现文档的在线治理、关联、变换、领用等营业。通过对平台上的模子、文档及关联的营业系统数据  ,实现对概略量BIM、GIS的数据浏览、属性审查与编辑、周游、剖切、批注、文档关联等 ;使用平台中结构化处置惩罚后的BIM数据  ,可无邪界说和切换视图  ,凭证差别区域、专业、空间来显示和加载模子。

进度治理

进度治理首先需要将设计模子凭证进度展示要求和项目需要划分为转化为进度模子  ,接纳系统仿真手艺、数据库手艺、控制论等  ,团结工程施工特点  ,通过收罗工程进度治理数据  ,集成在进度治理模子上  ,实时展示工程希望情形  ,实现对工程施工的实时控制与优化  ,为施工计划制订与决议提供手艺支持。主要包括妄想进度治理、现实进度治理、进度模子、进度剖析与预警等。

质量治理

质量治理是将数字化模子融入建设历程中的质量治理流程  ,包括事前治理、事中质量治理和事后治理。通过事前治理  ,制订质量妄想、控制原质料质量、确定验收标准。事中质量治理主要是项目治理职员通过智能移动端对工程质量数据举行信息收罗  ,并通过4G网络将质量信息实时上传到云平台中  ,并将信息与云平台的数字模子举行关联  ,工程质量信息的真实性和实时性。事后治理主要包括信息剖析和工程质量信息的共享  ,将最终的工程质量验收纪录、工程报告、抽查、巡视检查、旁站监视纪录、工程质量事故处置惩罚文件、监理事情报告等信息举行归纳和剖析  ,剖析工程质量问题爆发的缘故原由  ,并提出防治步伐。

清静治理

清静治理也可从事前、事中、事后三个历程来思量:事前举行清静教育培训  ,提前辨识危险源并置于平台模子中 ;在事中治理时  ,团结移动网络、工程清静监测、水情水质监测等形成危险源辨识治理及隐患排查治理的动态机制  ,通过可视化处置惩罚形成可辨识的动态清静全景图  ,并凭证生长动态将危险源升级为隐患  ,并团结详细预案给与多方位的排查指导和事故救援 ;在事后治理中  ,使用定位手艺和移动网络  ,自动定位危险源位置  ,并凭证模子绑定信息自动推送应急处置惩罚预案。

视频监控

通过WEBAPI实验收罗笼罩现场主要位置(如工地大门、质料堆场、生涯区、办公区、塔吊/龙门吊、高空作业装备与深基坑等要害危险区、全局区等)的视频监控信息  ,并与BIM模子建设关联  ,可以通过模子定位到详细的监控区域。同时  ,能够在古板视频监控的基础上  ,对未佩带清静帽等行为识别、预警  ,包管施工清静  ,建设清静行为智能识别系统。


(3)工程运行维护治理

工程运行维护治理是在水利工程治理规范的基础上  ,通过建设涵盖工程一样平常作业(包括装备治理、工程巡检、问题上报、维修养护、两票治理、工程检查、工程视察、清静治理等)、康健诊断、运行调理等数据的工程运行治理信息中心  ,资助治理单位妄想事情使命、按制度规范执行使命、按标准规范评价事情使命。主要包括一样平常作业、装备治理、工程治理、清静治理、康健诊断、三维周游巡检、运行调理等功效。

一样平常作业

一样平常作业包括对交接班、巡检、工程检查、排班妄想、操作票、事情票等举行治理  ,以及相关设施的使用和针对所发明问题的上报举行流程化治理等其他治理  ,从古板的线下治理转变为线上治理  ,并提供审查装备台账、备品备件库存及两票流程羁系等功效。

装备治理

装备治理主要针对各工程装备相关信息举行治理  ,包括装备台账治理、备品备件治理和装备评级治理。装备台账治理主要实现对装备的基础信息、运维维护信息的统一治理 ;备品备件治理实现对备品备件库存、使用情形等的治理 ;装备评级治理实现对差别类型的装备的评价。

工程治理

工程治理是在工程检查和视察的基础上  ,团结工程评级相关步伐实现对工程品级评定。其中工程检查支持对检查相关的种种报表统一天生、导出、打 ;工程视察用于纪录种种工程视察的效果。

运行治理

运行治理  ,团结闸泵站运行治理规范  ,对闸泵站一样平常治理事务举行详尽划分、细腻治理。形成以值班、巡检、维养、两票治理为焦点的运行治理系统?。详尽事务治理  ,明确责任划分  ,为事情职员提供便捷的作业工具  ,为决议者提供治理数据支持  ,形成完整的运行治理系统。主要包括排班和交接班治理、巡查和养护治理、突发事务响应、操作票治理等。

康健诊断

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三维周游巡检

基于BIM模子  ,提前预设好巡检蹊径  ,治理职员可电脑端举行三维周游巡检。其中  ,抵达指定巡检位置后  ,可自动关联巡检装备的运行数据  ,如视频监控、实时运行数据等。

运行调理

调理治理?橛糜诘骼碛导拔募资料治理  ,为工程站点的事情效率、能量消耗、清静调理以及优化标准提供科学化治理。详细功效包括妄想治理(调理妄想)、突发事务治理、调理计划治理。


(4)BIM模子治理

BIM模子治理通过BIM手艺和物联网手艺应用  ,建设三维信息化设计BIM模子  ,并基于BIM模子建设项目管控平台  ,以分项工程为细腻化管控工具  ,以虚拟施工为手艺手段  ,举行项目质量、清静、进度、投资、产值、档案可视化、集成化、协同化治理  ,推进工艺监测、结构危害监测预警、隐藏工程数据收罗、质量清静检查、远程视频监控等手艺在工程建设中的整合应用  ,为工程运行打下优异基础。BIM模子治理能够对建设的BIM模子举行统一治理和共享  ,可以对BIM工程模子举行版本和权限的控制  ,实现远程数据共享  ,知足差别治理职员BIM应用需求  ,实现多层级治理 ;可在后台对构建属性举行扩展  ,可编辑模子的颜色模板  ,可在后台盘问每个用户的登入、登出操作日志等。


(5)移动应用

APP的主要作用是将门户网站或装备监测的信息宣布到手机端  ,实现流程审批、现场数据收罗、数据展示、模子浏览、新闻推送、信息盘问、准时定位考勤等功效。


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图 水利工程数字化治理系统架构图


  水利工程数字化治理整个系统架构从逻辑上分为数据收罗层、收罗传输层、数据搜集层、数据资源层、应用支持层、应用层、展示层和用户层来组织。系统软件设计接纳分层架构手艺  ,以通用性、稳固性定条理  ,统一条理以功效划分包  ,以上层效劳为导向  ,逐级设计  ,逐步细化平台组件的颗粒度。

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图 水利工程数字化治理系统架构图


  水利工程数字化治理整个系统架构从逻辑上分为数据收罗层、收罗传输层、数据搜集层、数据资源层、应用支持层、应用层、展示层和用户层来组织。系统软件设计接纳分层架构手艺  ,以通用性、稳固性定条理  ,统一条理以功效划分包  ,以上层效劳为导向  ,逐级设计  ,逐步细化平台组件的颗粒度。

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