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基于 BIM 三维可视化智慧建筑全生命周期运营管理平台

摘要：随着物联网、BIM、云计算技术的不断发展和建筑业在智慧城市实现进程

中的重要地位，智慧建筑的概念应运而生。本文通过运用物联网、BIM 和云计算

等技术实现了基于 BIM 的三维可视化智慧建筑全生命周期运营管理平台。该平台

实现了建筑三维可视化，物理设备实时监测与智能管控，楼层人员定位、故障报

警等功能。通过电脑客户端或智能手机端进行各项操作，实现操作简单，无需巡

楼，节省人力和管理成本，提高整体效益。

关键字：智慧建筑；物联网；BIM 技术；三维可视化；智能管控

一、引言

随着物联网和 BIM 技术[1-2]的应用与发展，以及 BIM 二次开发接口的开源能

力，经过悉心研究，将传统的楼宇智能化与先进的 BIM 轻量化技术结合，实现基

于 BIM 三维可视化[3-4]的智慧建筑全生命周期[5]运营管理平台[6-7]，该平台将物

联网、云计算技术与 BIM 模型、运维系统、移动终端等结合起来集成应用，实现

设备运行管理、能源管理、安保系统、租户管理等实时监测[8-9]与管控[10]，BIM

三维可视化智慧建筑运营管理平台为后期的运维工作提供了信息支撑与保障。

二、主要技术内容

通过该平台可以对整个楼宇的结构进行三维可视化展示；对设备运行、设备

规格型号、生产厂家、生产日期及安装时期等情况进行数字化管理；实时监测设

备的各项参数，分析各项设备和周围环境的参数，实时预警水电超标和设备故障

位置等信息，对可能发生的灾害进行预防，降低运营维护成本，提高维修效率。

如果发生火灾可通过 BIM 可视化系统实时提供最佳逃生通道，指挥业主进行逃生；

在平台中通过 BIM 模型和物联网技术可直接调用监控摄像头，智能控制照明、

VRV 空调、排风机、换气机等设备，操作简单，无需巡楼，节省人力和管理成本，

提高整体效益。该平台主要由三维可视化设备联动，大屏展示，后台管理，生产

运维等部分构成。平台重要功能的实现原理如下：

（一）三维可视化设备联动原理与实现

利用 BIM 技术创建三维可视化智慧建筑模型。通过 BIM 模型可以方便、直观

的对整个楼宇的复杂结构进行分析，定位设备所在的位置。在 BIM 模型中绑定楼

宇中所有的设备，比如空调、灯、监控等，绑定之后可以在 BIM 模型中操作绑定

了的设备。在平台中选中需要操作的设备类，在设备列表中查看和更改设备的信

息，还能直接定位到对应设备在 BIM 模型中的位置，然后通过点击 BIM 模型中的

设备图标就可模拟现实中的现场操作。

利用物联网技术实现对硬件设备的控制。通过调用 OPC 服务接口，将平台中

操作硬件设备的指令发送到 OPC 服务器，OPC 服务器获取指令再控制硬件设备。

以监控为例，调用监控时先直接定位到它在 BIM 模型中的位置，然后点击监

控图标会直接弹出该监控的当前画面。通过该平台实现了快速地调用楼宇中各个

监控，方便快捷的掌握建筑物内部的情况。

（二）设备数据采集及展示的实现

为了实时的掌握楼宇内外各项指标的情况，平台利用无线传感器实时的监测

统计楼宇的门禁、用电、用水、空调、新风机、开水机、财务报警、室外灌溉、

室内环境和室外环境情况，将以上采集的信息数据经过转换传给控制器，并将监

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