天津新八大里地區六里社區智慧化管理

文｜天津市天房科技發展股份有限公司 王偉 趙焰 曹維 張弛

一、項目概述

六里社區所在的位置緊鄰天津市政府、文化中心，處于天津“十字黃金軸線”，解放南路與城市快速路的交匯處，該項目體量大，業態復雜，有住宅、公寓、寫字樓、商業綜合體、地下兩層其中負一層有地下軌道交通商業走廊。機電復雜風險多，比如一次熱力網進入地下（地形限制，爆管漏水存在巨大風險），所有停車位預留充電樁管路，部分機械停車位等。消防、排水、人流和車輛管理等相當困難。其板塊鳥瞰圖如1 所示。

以本公司開發的智慧社區管理平臺（如圖2）+科技公司開發的初級 CIM 基礎平臺為依托，運用互聯網、物聯網、云計算、大數據等技術，構建如圖3所示智慧社區管理基礎服務平臺+城市信息模型（CIM）（未來準備將開發的初級CIM 平臺升級為城市CIM），也可以對接其他城市CIM 平臺。

二、構建智慧社區管理平臺

智慧社區管理平臺不僅要實現社區管理創新，還要保證智慧社區物聯網感知系統技術架構合理。

2.1 智慧社區管理基礎平臺

2.1.1 構建四類基本數據信息庫

（1）將BIM 數據、點云數據、傾斜攝影數據、GIS 數據等，構建時空信息數據庫。

（2）感知、識別和記錄設施設備運行狀態，構建傳感數據信息庫。

（3）構建物業管理數據庫，主要包括基本信息庫和動態信息庫?；拘畔欤簶I主信息、物理基礎信息；動態信息庫：物聯網的動態數據、管理過程中的動態數據。

圖1 天津新八大里地區六里項目鳥瞰圖

圖2 本公司自有CIM 基礎平臺

圖3 “BIM+GIS+IOT”構建智慧物業管理服務基礎平臺

圖4 智慧社區管理平臺總體架構

（4）統一數據組織方式，依據用途、用戶、權限等維度對數據進行脫敏、封裝打包，構建數據資源共享庫。

2.1.2 基礎框架

采用B/S 網絡架構將各種物聯網子系統集成在云服務器中，該系統平臺可劃分為感知層、網絡層、數據層、功能層、服務層和應用層，如圖4所示。

感知層：包括設備模塊數據傳感，環境模塊數據傳感等。

網絡層：執行網絡層通信協議與云服務器無線傳輸接入智慧社區管理平臺。

圖5 智慧社區管理平臺界面

數據層：主要包括時空數據庫、傳感數據庫、物業管理數據庫、數據資源共享庫。

功能層：主要包括BIM 管理、信息推送等基本功能，可提供API 接口支持其他功能。

服務層：提供業主投票決策、智慧養老等服務。

應用層：通過PC 端、移動端等進行人機交換，為用戶提供各種可視化智慧應用。

運用總體設計框架，結合CIM、互聯網、云計算、大數據等技術，構建智慧社區管理平臺（以下簡稱平臺），如圖5為智慧社區管理平臺界面。

2.1.3 平臺基本功能及工具

（1）資產的數字化管理

主要包括BIM 數據、GIS 數據、點云數據。

在大場景GIS 數據基礎上，疊加微觀BIM 數據以及點云輕量化處理后分層構建三維數字化時空信息庫。

（2）數字孿生

充分利用BIM 模型，IoT、運行歷史等數據，在虛擬空間中完成映射，仿真對應實體裝備的全生命周期過程。

（3）設備管理

通過BIM 模型對設施設備三維可視化管理，通過IoT 技術做到對設備設施精細化感知，實時獲取各類傳感數據信息，實現報警、預警、遠程控制等動作，提質增效、減少人工參與，達到設備管理智慧化。

（4）二三維聯動

圖6 智慧社區管理平臺三圖聯動

系統將二維的平面圖、系統圖和三維BIM 模型進行關聯，實現二三維聯動，也稱“三圖聯動”（如圖6）。平面圖用來反映設施設備所在的平面位置，系統圖可以顯示設施設備的拓撲結構關系，BIM 模型全面展現設施設備所在現實空間的位置和對應設備實時狀態及其廠家、規格、型號等信息。這三者結合成為智慧社區的有力支撐，可以快速、全面進行設施設備的定位和查詢，增加對資產的認知能力。

（5）信息推送和消息提醒

主要包括物聯設備信息推送、消息提醒兩個模塊。基于IoT 傳感，設備信息推送的信息不僅非常精確，而且通過平臺同步顯示三維可視化模型。消息提醒模塊可對工單閉環管理、事件系統升級、社區投票通知、事件催辦、通知公告等信息通過移動端提醒用戶。

（6）實景模擬

基于BIM 模型和傾斜攝影對社區各設施設備進行三維可視化展示，實現場景漫游等功能。

（7）兩級監控下的選舉與投票

業主通過PC 端、移動端（圖7所示為手機端智慧無要求管理界面）參與投票和獲取最新動態，面對社區重大決策，開放監管接口由物業、社區黨委兩級監管，并將選舉結果如實推送，實現投票可追溯、兩級監督、實時動態更新、大修基金的使用透明等功能，避免出現騙保等民生重大問題，保證選舉公平公正，維護社會穩定。如圖8所示。

2.2 N 類應用

針對六里社區管理困難的特點及痛點，該平臺采用CIM、云計算、大數據、人工智能等技術，對社區消防、排水、電梯、監控、門禁等設備設施重點管控，實現以下智慧化應用。

2.2.1 消防智慧化應用

（1）消防水箱三維數字可視智慧化管理

通過平臺可實現對消防水箱三維可視化展示、監控和模擬當前水位狀態。當儲水量不足，系統通過三圖聯動將快速定位水箱位置并報警，通過移動端將信息推送給物業相關人員，實現推送信息及時、水箱狀態可查的三維數字可視智慧化管理，如圖9所示。

（2）煙感/溫感三維數字可視智慧化管理

通過平臺可實現對煙感/溫感傳感器三維可視化展示以及實時監測煙霧和溫度傳感器的工作狀態、煙霧濃度的目的。當煙霧濃度或溫度超標時，通過三圖聯動可快速定位超標區域所處位置，并將信息及時推送給物業相關人員，同時會聯動監控系統將煙感超標區域實景顯示，如圖10所示。

圖7 手機端智慧物業管理界面

圖8 業主投票智慧可視化管理系統界面

圖9 消防水箱智慧可視化管控系統界面

圖10 為煙感/溫感智慧可視化管控系統界面

2.2.2 排水智慧化管控

可實現對集水坑三維可視化展示，實時查看對應的機組狀態，集水坑水位情況、主、備潛污泵的運行情況等信息，結合BIM 可實時定位到具體的設備處查看詳細的設備信息。

地下車庫、地下商場等由于雨水過多產生污水外溢，以及由于熱力一次網爆裂產生漏水情況發生時，系統將危險信號通過移動端及時推送給物業相關人員并報警提示，并聯動集水箱迅速開啟排水模式，保證六里社區地下設施正常運行及人身安全，如圖11所示。

2.2.3 電梯虛擬化模擬

通過IoT 技術對電梯三維可視智慧化顯示與實景模擬，實現數字孿生。實時監測電梯運行狀態及內部監控數據，若發生異常事件，可通過移動端App 調取電梯查看內景情況并報警（圖12為報警記錄），及時推送給物業相關人員遠程指揮調動，快速展開施救與維修，保證業主及乘梯人員安全，如圖13所示。

2.2.4 監控智能化分析

利用主要道路及廣場的視頻監控，配合基于AI 深度學習算法的圖像識別技術，智能識別通道和廣場上的違規車輛，當違停超過5 分鐘，系統自動將違停車輛信息推送物業值班人員或負責人進行處理。值班人員或負責人點擊推送消息，能夠查看到違停車輛視頻、關聯的通道所在平面圖位置和攝像頭所在的三維場景位置，方便指派人員進行處理。也可用來識別可疑物品和人員，推送給相關負責人進行快速處理，來保障社區的安全和穩定，如圖14所示。

2.2.5 門禁智慧化管理

通過門禁系統配合AI 圖像識別和大數據分析，可以了解當前居民樓內有多少人、出入多少人、社區人員的動態行動軌跡行動是否有異常（獨居老人幾天未出門、陌生人跟隨）等，通過系統及時預警提示和信息推送給物業相關負責人及時處理和救助。尤其為政務服務平臺開放接口，通過對社區房屋,人員信息和進出記錄的采集和分析,掌握流動人口的區域分布和走向趨勢。在當前抗疫時期更具意義，保障社會整體治安。如圖15所示。

2.2.6 工單多維度跟蹤

支持PC 端、移動端App 自動化創建，網格化管理。支持手機端報修，支持自動關聯任意空間位置，支持三維可視化定位與展示，支持工單信息推送。系統可依據工單類型分類并入庫管理，多維度、多報表、多方位分析查看工單，實時記錄每條工單發生的準確位置，實現對社區工單數字化管控，如圖16所示。

圖11 排水智慧可視化管控系統界面

圖12 通過手機端查看報警記錄

圖13 電梯智慧可視化管控系統界面

圖14 監控智慧可視化管控系統界面

圖15 門禁智慧可視化管控系統界面

2.3 可拓展應用

2.3.1 能耗最優化分析

系統可通過IoT 實時、全面、準確地采集水、電、油、氣等各種能耗數據，根據BIM 模型三維可視化分區域動態分析能耗狀況、輔助制定并不斷優化節能方案。針對高能耗進行預警，若故障發生時，可快速定位故障問題位置，并給出影響區域分析，輔助快速制定調度維修策略，如圖17所示。

2.3.2 井蓋智慧化管理

圖16 工單智慧可視化管理系統界面

圖17 能耗可視化管理系統示意圖

圖18 井蓋智慧可視化管理界面

圖19 智慧垃圾桶管理模塊

三維可視化顯示各個井蓋位置及所屬專業，通過BIM 圖對井下鏈接管線情況清晰展示和實時分析。當井蓋異常搬動，移位，打開時，系統會通過移動端向物業相關人員及時推送報警信息以保證人身安全，如圖18所示。

2.3.3 垃圾桶智慧化管理

通過平臺與智慧垃圾桶數據進行對接，可視化顯示各個垃圾桶位置及各個垃圾桶的垃圾狀態，對容量及垃圾溫度實時監控，垃圾桶超過容量進行預警，以及當出現異常搬動，超溫等異常情況進行報警及定位，如圖19所示。

三、創新點

（1）小場景以BIM 技術實現數字孿生精細化管理，并通過輕量化BIM、輕量化點云。

（2）大場景GIS 融合實現全空間數字可視化。

（3）“BIM+GIS+IoT”為基礎平臺，結合人工智能、大數據技術創建智慧物業管理創新。

（4）三圖聯動。

（5）深度學習、AI 識別。

（6）兩級監督下的投票選舉和重大項投票。

（7）支持移動端（手機、pad）現場三維數字化查詢空間、數據信息和標注等，方便查詢空間位置、設施設備屬性信息，指導維護或保養，以及快速應急處理，對新入職管理服務人員提供快速上崗熟悉環境和工作便利（學習、查詢、指導），解決的是民生問題、政府管理痛點問題。

四、結論

該平臺在六里社區兩年多時間的實際運營中，不僅減少了人員成本，還提高了物業管理效率。這在智慧社區建設中成功邁向第一步，我公司后續將加大建設力度，開發智慧養老、智慧醫療、線上醫療等更多智慧化應用上線，增強社區民眾的獲得感、幸福感、安全感，可為天津市CIM 平臺建設提供經驗和支撐。