面向供排水的智慧水务管控平台
在新型智慧城市建设的趋势下,智慧水务建设已经成为行业共识,我国出台了一系列政策,推动智慧水务的发展。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指示,构建智慧水利水务体系,提升智能调度能力,推进供水保障工程建设,为智慧水务的建设营造了良好的政策环境。随着物联网、大数据、云计算、人工智能、BIM等技术的快速发展,智慧水务建设具备了坚实的技术基础。为助力水务企业的数字化转型和智慧化管理,国内相关企业已经开展智慧水务平台建设工作,但大多局限在水务企业基础管理(如巡检管理、财务管理等)上,应用领域也多局限在供水、排水的某个环节,缺乏统一的智慧水务管控平台。中国市政工程中南设计研究总院有限公司联合中信云网有限公司开展智慧水务平台建设,深入工艺生产的核心环节,研究智慧水务整体解决方案,建设统一的供排水管控平台,助力打造水务行业新生态。
BIM仿真系统
针对BIM模型受国外基础平台捆绑,模型整合、应用困难,电建华东院深度整合开源图形引擎、造型引擎和开发框架,基于标准C++重构引擎内核,自研三维数据存储格式并适配国产操作系统,建立了一套完全自主知识产权BIM仿真系统,实现了多源异构模型汇聚、模型审阅、规划仿真、设计仿真和施工仿真,突破了国外软件在同时支持3大类异构模型、国内BIM标准、TB级模型以及大小场景仿真等方面的不足,部分指标达到和超过同类Navisworks等软件,系统已在前海城市级BIM模型创建整合、绍兴轨道交通1号线、华能海上风电等项目上进行了示范应用,还在新形态数字化教学模式上进行了探索,成效显著,对于实现BIM软件全过程自主可控技术发展,加快工程行业数字化转型奠定了坚实基础。
广州计量检定室数字孪生智能运维系统
南京计量研究中心广州计量检定室是隶属国家管网集团西气东输管道公司,同时也是国家石油天然气大流量计量站广州分站,建有临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置和标准表(涡轮)法气体流量标准装置,可检定口径为DN50-DN450超声、涡轮、质量等流量计。广州分站坚持以“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”为目标,聚焦智慧管网与智能检定,融合智慧管网、全面感知、集中监视、无人值守、数据联动、预测预警、精益生产等多种先进理念,2020年研究开发智能检定系统,并成功实现了工业化应用,填补了国际天然气实流检定领域的技术空白,2021年打造了计量检定数字孪生体,实现了智能检定“数字驱动+业务场景化”。数字孪生智能检定平台采用了尖端三维激光扫描与BIM建筑信息模型技术,对全站工艺管道、设备设施等进行了1比1高精度还原,平台数字化模型共建设管段3451段,设备1021个。数字孪生是基于三维态势地图技术及图纸数据构建,可以加载显示高精三维建筑结构数据,以及管道、阀门、流量计、变送器等要素信息,完整、详尽的对工艺运行态势进行全方位复现,实现对现场设备的全面监控。
基于BIM的大型水电站EPC全过程数字化建设管理创新应用
大型水电工程 EPC 项目具有技术难度大、牵涉面广、不确定风险因素多等特点,因此,需要一种创新性的、基于多要素、全信息的快速智慧决策系统,真正实现 EPC 项目管理信息系统“从无到有、从有到强、从强到智”。项目组依托杨房沟水电站工程,针对 EPC 模式下大型水电项目的管理特点,将传统的水电项目建设管理模式进行了创新,采用先进的 BIM、大数据、移动端、物联网等技术,借助数字化手段将工程建设精细化,管理深入至“单元工程级”,涵盖了工程设计、质量、进度、投资、安全等各个模块,实现了杨房沟水电工程设计施工的全过程数字化管理与智慧化管控。 本项目成果属于工程管理领域,主要管理创新成果包括:①首次系统地创建了一套基于 BIM的大型水电工程 EPC 项目的智慧管理体系,通过三维正向设计、智能建造、数字化移交等先进的技术手段实现了以设计施工一体化为核心的大型水电工程 EPC 项目全过程数字化建设管理创新,具有良好的应用前景和推广价值。②基于三维协同设计平台实现了水电工程全专业三维正向设计,并且实现了 BIM 模型的精细化、属性化和轻量化以及基于 BIM 模型的工程建设管理。③研发了可模块化配置的设计施工 BIM 管理系统,实现了大型水电工程 EPC 项目的设计施工一体化管控。④首次提出了有效解决大型水电工程 EPC 项目从“物理实体电厂”到“数字孪生电厂”的数据信息损失问题的整体移交方案,打通了工程全生命周期管理的“最后一公里”。 项目成果成功应用于杨房沟水电站工程,经济和社会效益显著,已有中国电力建设企业协会、水电建设监理协会、水力发电工程学会、水电水利规划设计总院、国电、国网新源等 30 多家单位到杨房沟水电站开展调研学习,各单位及专家一致认为本成果已达到国内外水电项目建设管理一流水平,具有很强的可操作性和推广价值。本项目的相关技术在两河口水电站、大古水电站、杭州地铁、雄安新区等项目中得到了应用,后续将在雅砻江流域卡拉、孟底沟等水电站中推广应用。项目组共计获得软件著作权 9 项,论文 8 篇,“工程三维数字化设计与施工管理一体化”成果被鉴定为“国际领先水平”。本项目对传统水电工程的建设管理进行了创新,真正实现了大型水电工程 EPC 项目基于移动设备的人机交互管理、扁平化管理、数据感知和共享管理,为大型水电工程 EPC 项目管理升级、优化生产组织提供了新思路、新方法,具有广阔的市场前景和巨大的应用价值,为国内同类工程建设创新管理思路提供了良好的借鉴。