1 背景工程概述
1.1 工程现状
上海国际旅游度假区在建设过程中广泛应用BIM技术，取得了良好的效果。目前，度假区一期建设基本结束，园区进入日常运维阶段，雨水泵站等基础市政设施是园区安全可靠运行的基本保障。
1.2 工程概况
东雨水泵站项目位于上海国际旅游度假区核心区东部，占地面积约2046㎡，建筑面积1188㎡，建筑高度19.8m（局部12.1m，4.7m），为单层建筑。工程主要建设内容有进水口（包括进水管道、进水井、进水闸门井、进水渐阔箱涵工程）、泵站泵房沉井、出水口（包括出水渐阔箱涵、八字形出水口挡墙、灌砌块石护坡护底工程）、变配电间及管理用房等附属工程。
图1 东雨水泵站位置示意及BIM模型
2 平台建设目标
上海市在全面推进面向未来的智慧城市建设，城市数字化、网络化、智能化水平显著提升。城市网格化管理模式持续向郊区以及地下空间、水务等专业领域渗透拓展；城市水务、环保、安全监管等领域的智能应用体系初步形成，城市精细化管理水平进一步提升，传统的、离散化的管理模式已经无法满足现代建筑物的管理要求；
上海国际旅游度假区管委会-建设管理中心作为雨水泵站的政府方管理单位，需结合上海国际旅游度假区核心区东雨水泵站已有可用性控制、监控系统、BIM技术成果为基础，进行东雨水泵站BIM智慧运维管理系统建设，使得传统的公共管理转变为以数据为基础的科学化的工作管理模式，为公共设施智能化管理乃至智慧园区建设创建有利的条件。
3 现状调研及分析
对度假区整体BIM技术应用环境及研究成果进行资料收集与提炼总结，以现有东雨水泵站可用性控制、监控系统为基础，整合包括BIM模型、物联网、云计算在内的IT技术和管理流程，构建统一集成的泵站智慧管理系统。结合东雨水泵站相关运行维护制度将管理数据电子化，管理过程规范化，对内完善流程，使技术人员具备更高的工作效率，提高业务技术能力。
3.1 雨水泵站的工艺流程和控制系统工作原理
（1）雨水泵站的工艺流程如图2所示。
图2 雨水泵站工艺流程图
（2）雨水泵站的控制系统工作原理。目前，雨水泵站控制系统的核心是一套PLC（可编程序控制器）系统，PLC的“数量输入模块”采集雨（污）水泵的运行工况，如水泵运行/停止，闸门全开/全关等控制。“模拟量输入模块”则采集进水井的液位和水泵的流量；而“电量变送器模块”则将水泵运行的工作电流和工作电压通过数据总线传输给PLC，作为水泵运行控制的依据。
3.2 东雨水泵站现状调研
（1）东雨水泵站运营的基本情况。运营管理方的组织以及相关的业务流程结构、对于东雨水泵站运维管理的工作目标；现行的运维管理工作方式和工作范围；雨水泵站运营养护单位的人数及人员结构。
（2）东雨水泵站运营管理现状调查。相关单位的具体职能与业务流程、管理的基本数据源、运营管理的规章制度。
（3）东雨水泵站管理信息化建设现状调查。现信息的存储的方式、数量及信息处理量、现有的信息管理系统功能及运行状况、业务人员使用计算机的水平，对信息化的理解程度、现有可利用的软硬件资源。
3.3 管理平台建设的需求分析
（1）满足上海国际旅游度假区信息化建设的整体部署。
（2）建设管理中心对管理平台的统筹考虑。
（3）管理各层次人员的信息、电子化需求分析。
（4）消防等相关业务部门对数据信息的需求。
4 平台的顶层策划和主要功能
4.1 平台的顶层策划
根据平台的建设及应用目标以及需求调研的情况，建立一套适用于东雨水泵站的BIM智慧运维管理系统，包含：资产管理、应急维护、预防性维护、应急预案管理、智能检修辅助等模块。
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图3 东雨水泵站BIM运维管理平台总体架构
4.2 平台的主要功能
（1）资质管理。建立东雨水泵站的全过程运维相关养护单位、供应商、人员的资质、证照、培训信息，确保日常管理依法合规有序进行。
（2）设备资产管理。泵站拥有大量复杂的设备资产，需要结合空间位置、使用及维护记录有机结合在一起进行管理。
（3）设备监控。集成设备自动化系统，通过BIM模型查询各类设备的实时工况，包括实时水位读数、实时水泵运行模式、实时进出水闸门开启度、监控系统实时监测、消控报警联动情况等。
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图4 设备资产管理模块示意
图5 设备监控模块示意及信息监控点清单
（4）运维管理。
1）设备巡检。制定设备巡检计划，建立排班值班表并分配相关人员，通过手机APP扫描二维码跟踪设备的巡检、维护、更换。
2）日常报修。通过定义管理日常报修的响应方式、审核流程，不同类型的故障和问题具有不同的响应级别和处理流程。提供相应的报修、任务分配和工单管理功能。
3）定期维护。定期维护（预防性维护）为泵站重要设备日常维护工作建立全面的维护程序。可以定义检查、校正、清洗、润滑、配件更换、测试等任务，安排工作在必要的时间间隔进行，防止故障，保持设备正常操作。
4）管理台账。实现运行记录表、交接班记录表、排放量统计表等日常管理台账的无纸化，部分数据可从设备监控/巡检等模块抽取。
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图6 报修工单填写示意
（5）安全管理。
1）应急预案。管理应急预案资料，可随时查询或通过设备报警实现联动显示。
2）应急上报。建立多级紧急响应团队和相关负责人，按照紧急状态级别分类上报。
（6）平台管理。贴合现有运营管理制度及组织架构进行平台管理要求梳理，配置系统运行参数、用户、权限。
5 平台建设过程难点分析
5.1 项目前期调研阶段
（1）制定系统框架及研究内容应贴合现有的运营管理制度，提高系统可用性，而非增加原有工作量及维护成本。
（2）雨水泵站作为市政基础设施建设中重要的组成部分，对于泵站的工艺要求、设备选型等进行系统化的拆分，如何结合模型及编码进行管理是需要重点研究的内容。
（3）东雨水泵站已正常投入使用，如何做好已投入使用工程施工前期数据整理接口同时需要深入研究探讨。
5.2 系统开发实施阶段
（1）本次的研究工作涉及专业阶段跨度大、专业性强、参与方角色不同，在系统建设过程中的组织管理工作尤为重要，且注重与现有工作机制的衔接，是一项复合型的工作。
（2）如何与现有的设备的控制与监测硬件进行集成，从而通过BIM模型查询各类设备的实时工况也需要作为技术难点进行研究。
6 结语
通过本项目的工作开展，利用度假区已有的BIM成果及现有东雨水泵站管控制度进行了规范化、结构化的梳理，并基于BIM技术予以参数化。根据项目特点及政府部门的管理需求调研，并贴合背景项目实际业务管理进行实操验证，是度假区在智慧园区建设的又一次有益探索。
参考文献
[1]陈倩如．污水泵站和雨水泵站的自动化监控系统[J]．天津市政工程，2012，（3）.
[2]上海市人民政府．上海市推进智慧城市建设“十三五”规划．2016.
收稿日期：2018-08-11
作者简介：郑晓兴（1982-），男，上海人，上海国际旅游度假区建设管理中心主任，硕士，研究方向：市政基础设施运维管理、地理信息系统应用。
