探析BIM技術在高速公路機電工程中的應用

李曉雙 安秀玲

摘 要：高速公路機電工程應用BIM模型系統，可以提供真實、完整的高速公路工程模型。本文闡述了BIM技術在高速公路機電工程中應用的主要作用，對BIM技術在高速公路機電工程施工以及機電設備管理中的應用進行了安濤分析

關鍵詞：BIM技術；高速公路；機電工程；應用；作用；施工；管理

高速公路機電系統是交通工程管理設施的重要組成部分。我國高速公路機電工程主要是由監控系統、收費系統、通信系統三部分構成，對于維護道路安全，保障高速公路穩定運營具有重要的意義。但目前我國高速公路機電工程建設質量還有待進一步提升。我國高速公路機電工程建設在飛躍發展，一方面技術在不斷革新，現代化程度不斷加深。另一方面，高速公路機電工程系統的建設標準已經有所落后。直接影響到高速公路的后期使用效果。因此，如何做好高速公路機電工程系統管理工作是現階段高速公路建設亟待解決的問題

1 BIM技術在高速公路機電工程中應用的主要作用

1.1 BIM可視化展示設計。可示化展示設計即建模過程，依照圖紙和數據，利用專業軟件創建項目的道路、隧道、橋梁、建筑、設備等的BIM模型。

1.2 干涉檢測。將擬建的高速公路、橋梁、隧道以及機電設備BIM模型導入工程模擬軟件，展開線纜路由檢測、設備定位檢測等工作，同時對相關標段設備間關系進行模擬，進一步優化機電工程施工方案，減少后期工程變更，實現資源的最優調配。

1.3 指導施工。通過BIM技術可以形成高速公路機電設備單位數據模型，并以專用的瀏覽器，對設備模型進行分類、關聯，并對全路段機電系統進行多視角瀏覽，進一步編輯和部分信息，將三維效果圖轉化為不同二維施工圖紙，指導機電工程施工。

1.4 偏差分析。根據高速公路機電工程管理特點要求及BIM技術應用價值，需委托專業軟件公司對施工管理系統進行二次開發，建立起基于BIM技術的現場施工管理系統，通過動態對比各分項工程的實際進度與計劃進度，實現進度偏差和成本偏差及沖突分析預警。

1.5 施工監控。通過BIM系統對高速公路機電工程關鍵線路進行跟蹤、監控，實時掌握施工質量、安全，為工程作業的管理決策提供充分依據。

2 BIM技術在高速公路機電工程施工中的應用分析

2.1 BIM技術在高速公路機電工程管道碰撞檢查中的應用。碰撞檢查是指在施工前預先發現安裝工程中不同部分、不同專業之間的沖突和干擾。因為硬碰撞給施工帶來的影響很大，因此安裝工程中的碰撞檢查以硬碰撞為主。在機電工程中出現較多的碰撞為各種管道之間的碰撞、管道與橋架、管道與設備以及管道與結構之間的碰撞。利用BIM軟件對各專業管線進行碰撞檢查，根據碰撞檢查情況，不斷調整管線的空間布局，以達到最合理的綜合排布效果。在使用軟件碰撞檢查功能中，發現標準層風管出管道井后，與走廊處消防管道發生沖突。于是通過調整風管局部安裝高度，成功避開沖突，避免了后期施工中的返工現象。

2.2 BIM技術在高速公路機電工程管線綜合設計中的應用。高速公路機電工程項目越大，其設備、管線也就越多，施工難度也就越大。利用BIM技術的專業軟件，可以實現機電專業的深化設計，根據工程的具體情況，對管線進行科學合理的布置。項目在開工的初始階段，各專業技術人員在進行圖紙深化設計時，同步創建BIM三維模型。同時根據項目進度和各專業要求，綜合各專業圖紙進行碰撞檢查，形成碰撞審核報告，根據審核報告對設計再進行優化，生成三維管線綜合設計方案，合理進行機電管線綜合排布，有效安排施工工序，有利于規避施工工序混亂引起的工序沖突、返工等問題。此外，還可以利用BIM技術開展漫游檢查，可對整個樓層最終完成的管道布置進行漫游，展現機電管線整體效果，展示機電管線及設備的空間關系及支架形式，給人身臨其境的感受。

2.3 BIM技術應用于三維可視化技術交底。BIM技術的一個重要優勢就是立體可視化，在機電安裝施工進行前，可以通過BIM技術平臺為施工提供圖紙盲點或者是較為復雜位置的三維視圖，這樣就能夠對施工進行現場的指導，從而提高施工的效率。三維可視化技術交底能夠與現實的施工過程進行直觀的對比，這樣就能夠及時的發現施工中存在的不足之處，以便及時的進行修改。

3 BIM技術在高速公路機電設備管理中的應用分析

3.1 在三維展示中的應用。在BIM模型中可查看相關機電設備，查看機電設備的相關資料和信息，可實時獲取和展示采集的監控信息。在三維場景中對高速公路機電設備的各種資源進行分類管理和空間查詢，點擊查詢結果快速定位到具體位置，并顯示資源的相關屬性信息和關聯的圖紙資料等內容。包括按關鍵詞模糊查詢、組合條件查詢、空間查詢、緩沖區查詢、點選查詢等多種查詢方式。

3.2 在運維管理中的應用分析。設備運維管理分為計劃性維護和故障性維護，系統根據設備不同維護要求和維護周期，自動生成維護計劃。檢修人員可按計劃對設施或設備進行日常維護，并更新維護狀態。在發現故障時，可通過手持設備掃描設備標簽上的二維碼，進行設備定位，登記故障。并可生產派工單，檢修過程中可查看故障構件的相關圖紙、歷史維修信息、維修知識資料等，輔助問題解決，完成后可記錄維護日志，更新設備狀態。運維管理主要是建立一個實時、及時故障處理平臺。在故障發生前，能夠實時監控設備的運行狀態，及時告警，上報故障。然后在故障處置中，通過故障當前的現狀，結合故障處理的相應措施庫，實時生成故障處置措施，避免災害的發生，減少災難的損失。最后故障處置后，自動生成故障處理報告，并對一段時間的故障設備進行統計分析，為設備采購和養護提供決策信息參考。

3.3 在資產管理中的應用分析。在資產的日常管理活動中，可以分空間管理和時間管理。空間管理上可以分為虛擬空間和物理空間，資產虛擬空間為管理單位提供了分層、分級資產管理信息，明確資產所屬的部門，責任到人。物理空間可快速定位設備當前所處的物理位置，信息到點。其次從時間管理上，資產具有自己的生命周期，從采購到報廢，建立資產全生命周期的管理，期間包括資產的計劃、采購、入庫、領用、檢測、維修、報廢7個過程。

3.4 在資料管理中的應用分析。資料管理可以對高速公路機電設備全生命周期中產生的資料進行管理，包括設備資料、項目信息、設計圖紙、施工圖紙、竣工圖紙、培訓資料、操作規程等，資料信息基于數據庫存儲，提供增加、刪除、修改及檢索功能。軟件按照圖形信息資料的用途以及所屬的專業進行分類管理，同時實現了圖紙與構件的關聯，能夠根據設備快速的找到構建的圖紙，實現了三維視圖與二維平面圖的關聯。

4 結束語

綜上所述，BIM技術的應用對于高速公路機電工程施工具有重要意義，將BIM技術引入機電工程施工中，尤其是通信設備施工，實現了高速公路機電工程設計、設備生產、施工安裝以及運維管理各個階段的有機聯系，實現了施工過程的全程跟蹤，為高速公路機電工程施工質量、進度控制提供了可靠的數據支持。

參考文獻

[1]郭傳樂.BIM技術在高速公路機電工程中的應用分析[J].交通世界，2017（28）.

[2]劉升.試析BIM技術在高速公路機電工程項目管理中的應用[J].科學與信息化，2018（25）.