BIM和物联网技术在隧道工程运维阶段的应用分析

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　　【摘  要】在社会发展的过程中，隧道工程数量不断增加，不仅对其施工过程的质量提出了严格的要求，还对工程的运维过程提出要求，希望能够借此保证隧道的使用年限，并确保使用中的安全。除了运维中需要考虑的信息、人力、资源等各项问题，新技术的加入给运维工作带来更多的思考，在运维方式和效果上都呈现出了新的特点，对运维工作有非常积极的意义，需要得到进一步的推广。新技术的加入中，BIM技术、物联网技术为运维工作提供了完整的信息，建立共享平台，使该项工作更加透明，对于提高工作效率有重要的意义。本文针对BIM技术、物联网技术与隧道运维进行讨论，希望能够为隧道运维过程提供一些新的建议。
　　【关键词】BIM技术;物联网技术;隧道工程运维;技术应用
　　引言
　　BIM技术是科技发展的结果，在建筑行业的使用逐渐广泛，无论在设计环节还是在施工过程中都提供了很大的帮助，让施工过程更加可视，成功规避了很多施工中的风险，目前，在运维过程中尚没有形成普遍使用的状态，需要对其進行更大范围的推广，在物联网技术的发展过程中，给BIM技术的使用提供了良好的机会，二者相互结合，为项目运维提供了质量、效率等各方面的保障。
　　一、工程运维的主要内容
　　隧道施工结束之后，运维工作成为最重要的部分，良好的定期运维能够对隧道中的各种问题进行及时排查，有效加长隧道的使用时间。运维工作并非独立，而是一项系统性的工作，不仅与运维人员、技术有关，[1]还和当地的环境、气候、经济等有关系，如果要顺利进行运维工作，则需要详细了解当地的具体情况，完成维护工作，对隧道的运维主要包括了隧道、设备、环境等几个方面，需要对设备进行检查，对安防措施进行设置，还有应急系统、资源消耗量等管理，这些都需要建立在信息搜集之上，因此，需要利用BIM技术和互联网技术进行工程、环境、共享、设备、资金等信息的搜集，使整个运维管理达到标准，高效完成运维工作。
　　二、工程运维的现状
　　当前，虽然BIM技术已经广泛用于施工过程，但是在运维过程中尚未进行大量使用，更多关于运维的工作还需要依靠人工来完成，其中存在的问题主要表现在以下几点。
　　（一）信息管理方面
　　当前，大部分隧道施工中的所有的信息都利用图纸、报表等进行记录，对所有信息的储存都不够直观，当工作人员需要查询数据，都需要花费较长的时间，无法达到信息的高效使用，不仅在使用过程中产生不便，在信息的管理方面也无法达到标准。[2]另外，纸张的保存也有一定的难度，经过时间流转，则容易产生遗失、破损、字体不清等情况，影响数据的整体使用。图纸的保存使得信息共享、传递的效率降低，无法达到信息同步，对管理造成一定的影响。
　　（二）人员分配方面
　　隧道工程中需要大量的设计人员和施工人员，但是由于此类项目的难度高，工作地点多变，不排除一些条件恶劣的地区，因此，该行业中的人员流失情况比较严重。随着社会上的人力成本不断增加，给运维过程带来挑战，人才的缺失、工人的数量不多，都使得当前运维过程中的人员分配出现问题，无法达到人员数量、质量等的要求。
　　（三）资源消耗方面
　　随着工业化的发展，自然环境遭到破坏，因此，市场上对于各个行业都提出了相应的环保要求，隧道施工也不例外，需要其做到节能、低碳，达到环保的标准。在资源的消耗上，建筑行业一直居高不下，因此，在隧道的运维过程中，需要及时关注对资源的消耗问题，确保该行业得到良好的发展。
　　（四）工作效率方面
　　在运维的过程中，不仅需要关注隧道本身，还需要对照明、监控、通讯、网络等各个系统进行检查，工作人员需要对大量的管线进行检查，保证运行中的安全问题，一般情况下，一个环节出现问题，无法准确知晓故障的位置，则需要逐一排查，进行维修或更换，这样则降低了工作效率。
　　（五）紧急事件处理方面
　　当遭遇自然灾害、火灾、事故时，在隧道中无法做好及时的疏导，对安保人员的设置也无法达到标准，这些都是当前运维过程中存在的问题，不仅给社会正常运行带来麻烦，也造成不同程度的经济损失。
　　三、新技术对运维的革新
　　BIM技术和互联网技术在隧道运维中逐渐加入，为其带来很多积极的影响，主要表现在以下几点。
　　（一）可视化
　　旧式的运维工作进行过程中，无法对信息数据进行及时查询，当工程中出现问题的时候，很难做到高效处理，但是，当BIM技术加入之后，能够利用三维技术制成模型，结构所有的设备完成数据的共享，将原来的图纸、手册中的信息以模型的方式展示出来，对于隧道中所有设备安装情况都可以利用模拟性进行呈现，当某部位出现故障时，能够进行高效查询，进行准确维护。[3]不仅如此，在查询过程中，还能延伸更加全面的信息，让工作人员对隧道情况有更加清楚的了解。
　　除了在信息上的可视，BIM技术、物联网技术三维与视频设备联系起来，对隧道进行远程监控，不需要人工进行现场控制，所有的监控过程都可以通过RFID进行整合，实现统一管理，所有的数据都直观地显示出来，将隧道、周围都做到实际检测，有利于工作人员进行精细管理。
　　（二）数据化
　　无论在实际的运维中，还是在管理上，BIM模型将所有流程中的信息集合在数据库里，让整个运维过程有信息支撑，设备之间可以达到信息共享，长期的数据集中为运维工作积累了经验，使得之后的运维工作中出现问题时，能够有数据可以查询，并做出正确反应，有利于整体管理的优化。例如，数据可以清楚地显示出不同时段下隧道中车辆通行的情况，也可以清晰地呈现运维过程中材料使用的数量变化，帮助工作人员进行材料选择的分析[4]。
　　（三）智能化
　　城市中存在隧道的区域，一定是人流、车流数量很大的区域，工作人员需要随时做好应急准备，虽然过去的应急能力非常好，但是常常针对事后进行救援和处理，很难通过人力达到预防标准，但是，在BIM技术的加入之后，能够通过先进的设备进行及时感应，做好警报工作。另外，由于BIM的模型能够对周围环境做出模拟，可以帮助工作人员选择合理的疏散方式，选择正确的路线，能够有效降低损失，保证人们的人身安全、财产安全。
　　BIM技术不仅表现在应急方面的智能化，还表现在资源消耗分析上的智能化。两种技术的联合应用，可以做好日常的检测和管理中，在运维过程中可以搜集完整的资源消耗情况，对不同时段、不同天气的消耗情况进行准确分析，在长期的积累下，工作人员能够掌握资源消耗的具体情况，进而采取针对性措施进行解决，满足市场对该行业节能的要求。
　　另外，三维技术形成的模型当中能够对隧道内的车辆通行情况进行模拟，如果将这一技术应用到城市交通当中，则可以使交通情况更加直观地呈现出来，帮助交管部门了解交通情况，进行有效疏通，避免产生严重的阻塞，减少安全隐患。在管理交通情况的过程中，能够很好地节省人力，在交通堵塞的时段内做到人员的高效分配，让城市的交通管理得到改善，也保证了隧道的高效使用。
　　四、结束语
　　BIM技术、物联网技术的使用，让隧道的运维过程更加直观，协助工作人言做好维修、管理、应急等各方面工作，当前，运维过程对该技术的使用还不够广泛，需要得到工作人员的进一步推广，使该技术在隧道运维中发挥作用，为人们的生活提供便利、保障安全。
　　参考文献：
　　[1]黄廷，陈丽娟，史培新等.基于BIM的公路隧道运维管理系统设计与开发 [J].隧道建设，2017，（1）：48-54.
　　[2]王永东，胡强，张化川等.基于三维地质信息模型的隧道BIM技术路线研究[J].施工技术，2018，（9）：67-71.
　　作者简介：
　　徐芦军（1981-），男，汉族，浙江绍兴，本科。研发方向：电子智能控制。
　　（作者单位：浙江智握领程科技股份有限公司）
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