BIM在桥梁后期运营管理中的应用

本系统首先需要对桥梁进行整体建模,然后通过健康安全系统、养护维修及施工系统、资产人员记录安排系统、性价比综合计算系统和数据存储&分析&上传系统,共五大一级子系统来完成桥梁后期运营管理任务,并最终达到延长桥梁寿命、为业主节约成本的目的。

1.建模及数据修改

初次使用时,需要根据该桥梁的基本信息进行基于BIM技术的建模,以方便后期信息的管理及共享。

基于BIM技术的信息模型包括以下一些基本的信息:桥梁各个构件三维尺寸信息、成本信息、时间信息等。同时,该模型提供了强大的信息共享及信息更新能力,用户可以根据自身情况,对制定单位进行授权,使得该单位可以实时得到该桥梁的某些信息,甚至是更改该信息。例如,桥梁的管理者可以将桥梁的损坏信息对养护公司开放,养护公司在征得管理者同意后,对桥梁进行及时的养护,在养护完成之后,养护公司可以进入桥梁的信息模型中,对桥梁的损坏信息进行及时更新,方便管理者的查看。在这个过程中,养护公司的养护维修信息也可以对交管局开放,让交管局即使发布车流预警,避免在养护过程中有大量车队经过,提高各单位的工作效率。

在实际建模的过程中:

1)若业主有电子版的设计图可根据设计图进行自动识别,快速建模。

2)若业主的设计图是纸质版,需要手动建模

3)若业主使用该系统时,桥梁已经运营一段实际了,则此时需要根据实际情况对桥梁的基本信息进行复测,以保证数据和模型的准确行。

下面使用流程图的形式,来粗略表示该信息管理及其共享平台的大致过程。

其中,蓝色箭头表示使用流程,黄色双箭头表示数据和信息共享,绿色方框内表示信息共享的单位(其中,黑色字体表示用户可以选择是否与该单位进行数据分享,红色字体表示强制用户分享数据的单位)。

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2.五大一级子系统

1)健康安全一级子系统

    健康安全一级子系统主要包括健康监测、电子化巡检/人工巡检、数据识别和桥梁评估、安全预警报警四个二级子系统。

A.健康监测二级子系统

    健康监测子系统在这个平台里根据不同的桥梁结构类型,适当增减监测项目。形象直观的将数据反映在模型上,具体项目可见表单。

B.电子化巡检/人工巡检二级子系统

    该系统第一功能是满足日常巡检、定期检查和特殊检查的需求,将每次检查的数据记录到系统中。该系统第二功能是,用户可以根据实际情况,对巡检所涉及到的人员、材料、车辆进行排班和信息管理。考虑到甲方通常会将定期检查等业务外包,故该第二子系统可根据业主需要将全部或者部分信息与外包企业、设备供应商等公司进行实时的信息共享。

C.数据识别&桥梁评估二级子系统

    该系统根据前面监测数据和人工巡检的数据,进行数据的处理分析,得出该桥的目前的健康状态,并且可以输出检测报告。

D.安全预警、报警二级系统

    该系统主要是根据前面数据识别&桥梁评估子系统对可能发生的危害进行实时的监控预警,同时,可将数据实时共享交管局,以便当危害发生时,交管局可以利用该信息进行交通管制等措施,方便抢险人员工作。


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2)养护维修及施工一级子系统

    该一级子系统下包含两个二级子系统,依据工程量的多少划分为: 养护维修系统和施工控制系统(包括加固、扩建、 拆除等)。该两个二级子系统可以对在桥梁后期养护、维修、施工、拆除的过程中,工程信息和数据的记录,并且能实时对模型中的信息进行更新;同时,还可以对施工人员、材料、机械的用量和排班情况进行规划和记录,除此之外,若用户需要,还可以对养护、维修和施工工程中的流程进行实时记录。桥梁施工控制系统针对的是桥梁施工、加固、扩建、拆除等大工程量的工作。所以,其信息数据共享和更新的功能更为强大,可以为多个单位提供数据服务,同时,用户可以根据各个单位在工作流程中扮演的角色,授予一定的权限,各个单位可以实时对模型中的数据进行修改。

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3)桥梁资产及人员记录安排一级子系统

    该子系统主要是对桥梁及其附属设施中一些非承重构件(如照明设施、防护栏、交通信号、标志、标线、管线等等),和后期运营所涉及到人员、材料、机器等有形资产进行记录、跟踪和统计,以统计这些有形资产的量,作为运营管理的基础数据之一。

4)性价比综合计算一级子系统

    该子系统的设置,目的是为了业主找到最具性价比的运营方案。例如某桥梁出现一些问题,如果解决这些问题所要的费用远远大于解决这些问题所带来的效益。则该系统提醒用户,不应该这么做。

5)数据存储&分析&上传一级子系统

    该一级子系统下有四个二级子系统。第一个是;数据存储二级子系统,该二级子系统主要是对整个系统的所有数据进行存储。

    第二个是;该二级子系统对该桥梁长期的监测、巡检、养护施工等多种数据进行分析,为之后的运营提供分析。

    第三个是:远程访问和控制系统,方便用户在户外也能实时了解桥梁的各项情况。

    第四个是:数据上传系统。该系统将用户的数据上传至开发单位,开发单位可根据多个桥梁的长时间的各类数据(因为此时用户不止一个),统筹考虑,进行数据分析和挖掘。

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