走進(jìn)無(wú)錫市工業(yè)設(shè)備安裝有限公司的監(jiān)控室，偌大的屏幕上顯示著一幅三維場(chǎng)景圖片：安防、通風(fēng)管、排水泵等機(jī)電設(shè)備被不同顏色標(biāo)示，其所處位置、形狀輪廓都與現(xiàn)場(chǎng)一一對(duì)應(yīng)。操作員只要輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就能看到某一區(qū)域的三維透視圖和實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，獲得區(qū)域內(nèi)各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，足不出戶(hù)即可進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的“模擬巡檢”。這是無(wú)錫市工業(yè)設(shè)備安裝有限公司應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)的“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”的工作場(chǎng)景之一。該系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)電設(shè)備全生命周期的工況信息自動(dòng)收集、智能分析、主動(dòng)管理，有效推動(dòng)了機(jī)電管理的信息化進(jìn)程和智能化發(fā)展。

傳統(tǒng)監(jiān)管耗時(shí)費(fèi)力難預(yù)判，機(jī)電管家系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生

當(dāng)前，建筑體量日趨增大，機(jī)電工程項(xiàng)目的科技含量持續(xù)提升，業(yè)主需求也不斷提高，如何創(chuàng)新監(jiān)管模式和手段，提高機(jī)電設(shè)備完好率，降低事故率，減少維修成本，實(shí)現(xiàn)安全平穩(wěn)運(yùn)行成為重要課題。

傳統(tǒng)的機(jī)電運(yùn)行監(jiān)管主要以班組為單位，對(duì)特定區(qū)域?qū)嵭?ldquo;多班倒”值守，不僅需要管理部門(mén)付出巨大的人力成本，而且運(yùn)行管理多以事后應(yīng)急為主，缺乏事先預(yù)判能力。此外，傳統(tǒng)監(jiān)控管理模式通常只強(qiáng)調(diào)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的被動(dòng)管理，缺乏主動(dòng)優(yōu)化能力。

“傳統(tǒng)以人為主的機(jī)電運(yùn)行監(jiān)管模式投入大、損耗多，遇到問(wèn)題時(shí)缺乏數(shù)據(jù)信息支撐，容易造成維保不到位、不及時(shí)。尤其是在人流密集的公共區(qū)域，一旦管理不到位，極易引發(fā)嚴(yán)重后果”，無(wú)錫市工業(yè)設(shè)備安裝有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)錫安裝）董事長(zhǎng)朱正說(shuō)，“為有效克服人力監(jiān)管模式的不足，我們借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)出‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’，在機(jī)電設(shè)備監(jiān)管領(lǐng)域中探索實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的深度融合。”

據(jù)介紹，無(wú)錫安裝研發(fā)的“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”主要包括前后兩端。在系統(tǒng)前端，無(wú)錫安裝在傳統(tǒng)機(jī)電監(jiān)控室或變電所內(nèi)安裝專(zhuān)門(mén)的信息采集系統(tǒng)，主要采集包括電流、電壓、功率、功耗等數(shù)據(jù)。以無(wú)錫青祁路隧道項(xiàng)目為例，所有的傳感器被集成在一個(gè)機(jī)電柜里，這些傳感器每0.1秒采集一次，采集數(shù)據(jù)匯總到由無(wú)錫安裝與江南大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的綜合數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)之中。該網(wǎng)關(guān)僅普通路由器大小，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速篩選，打包有價(jià)值的數(shù)據(jù)，并借助多模光纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)角岸薖C，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的初步匯總、分析。

在系統(tǒng)后端，經(jīng)過(guò)前端PC機(jī)處理的數(shù)據(jù)將以每5秒一次的更新頻率傳向云端和后臺(tái)應(yīng)用程序，進(jìn)行儲(chǔ)存、處理。在這一環(huán)節(jié)，無(wú)錫安裝專(zhuān)門(mén)研發(fā)了機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)。該平臺(tái)按照模塊化思路設(shè)計(jì)，主要包括機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控、辦公管理、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)管理等模塊，各模塊可根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行快速整合，模塊內(nèi)也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行子模塊整合。如機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控模塊，針對(duì)消防、安防、空調(diào)、給排水等設(shè)備單獨(dú)研發(fā)了對(duì)應(yīng)的子模塊，管理人員不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控這些機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，還能對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。另外，該平臺(tái)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)形成曲線(xiàn)表、柱狀圖等直觀報(bào)表，為工作人員進(jìn)行深入分析提供參考。

朱正說(shuō)：“‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’應(yīng)用平臺(tái)可從云端實(shí)時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將發(fā)出警報(bào)并通過(guò)短信形式發(fā)送到值班人員手機(jī)中。由此，一個(gè)管理人員就可同時(shí)監(jiān)控多個(gè)區(qū)域，大大減少了前端管理的人力投入，提升了工作效率。更為重要的是，依托系統(tǒng)的預(yù)警和數(shù)據(jù)分析，維保人員能夠迅速找準(zhǔn)問(wèn)題病根，對(duì)小問(wèn)題進(jìn)行遠(yuǎn)程處理，對(duì)大問(wèn)題做到快速反應(yīng)。”

無(wú)錫市公共工程建設(shè)中心副主任陸國(guó)平說(shuō)：“目前，無(wú)錫青祁隧道已安裝‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’，并取得很好的效果。蠡湖隧道、惠山隧道、金城隧道、太湖大道隧道等也將安裝，待這些隧道都安裝‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’后，隧道內(nèi)可減少大量值班人員，工作環(huán)境也將得到極大改善，維保人員的應(yīng)急處理能力也會(huì)顯著提升”。

融入BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備“全生命周期”管理

全生命周期的機(jī)電管理，除對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控管理階段外，還包括前期決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工和項(xiàng)目后評(píng)價(jià)四個(gè)階段。

無(wú)錫安裝技術(shù)總監(jiān)王炤文說(shuō)：“機(jī)電管理的各個(gè)階段是有機(jī)融合的整體，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電管家從‘管得嚴(yán)’向‘管得好’升級(jí)，就需要跳出單純的監(jiān)管階段，對(duì)項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行整體布局。而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，掌握信息完備的設(shè)計(jì)圖紙是關(guān)鍵。為此我們將BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，融入機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)之中，探索實(shí)現(xiàn)機(jī)電全生命周期的信息化管理。”

BIM即建筑信息模型，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立虛擬映射模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。

王炤文說(shuō)：“依托BIM技術(shù)，不僅能在前期決策和規(guī)劃設(shè)計(jì)階段依托虛擬現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并作出調(diào)整，也為機(jī)電安裝的現(xiàn)場(chǎng)施工提供了一份更為精準(zhǔn)、易讀的操作指南。”

以無(wú)錫地鐵太湖廣場(chǎng)站為例，在該站點(diǎn)負(fù)二層1萬(wàn)多平米的區(qū)域內(nèi)，需要安裝通風(fēng)、消防、排煙、給排水、電纜橋架等眾多機(jī)電設(shè)備，如何在盡可能減少管線(xiàn)間碰撞點(diǎn)的同時(shí)，降低施工成本，提升施工效率成為一大難題。為此，無(wú)錫安裝專(zhuān)門(mén)花費(fèi)3個(gè)多月的時(shí)間，對(duì)該區(qū)域和所有機(jī)電設(shè)備進(jìn)行三維建模，發(fā)現(xiàn)并確定了管線(xiàn)碰撞點(diǎn)2400個(gè)左右，并通過(guò)深化設(shè)計(jì)對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行了有效處理。

在施工過(guò)程中，無(wú)錫安裝為每個(gè)設(shè)備貼上二維碼識(shí)別標(biāo)簽，工作人員用手持裝置掃碼后即可獲得該設(shè)備參數(shù)及將要安裝的位置。安裝結(jié)束后再次掃碼，即可將設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)中進(jìn)行比對(duì)校驗(yàn)，從而大幅降低施工難度，提升機(jī)電安裝的準(zhǔn)確性。據(jù)估算，應(yīng)用BIM技術(shù)后，人工費(fèi)降為原來(lái)的30%—40%，與增加的成本幾乎持平，但項(xiàng)目建設(shè)工期縮短為原來(lái)的一半。

融入BIM技術(shù)的“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”在機(jī)電設(shè)備后期管理上也顯露鋒芒。

中國(guó)電信無(wú)錫新區(qū)國(guó)際數(shù)據(jù)中心的動(dòng)力空調(diào)設(shè)備，在安裝機(jī)電管家系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計(jì)原因和管線(xiàn)布置不合理，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行，能耗居高不下。無(wú)錫安裝應(yīng)用BIM技術(shù)，重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，將空調(diào)冷卻塔并聯(lián)，同時(shí)增加了節(jié)能板式換熱器等，提高了工作效率。調(diào)整后，該站點(diǎn)的機(jī)房成功節(jié)能降耗20%。

王炤文說(shuō)：“BIM技術(shù)不僅為機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)從單純機(jī)電運(yùn)行監(jiān)控管理向機(jī)電管理全流程轉(zhuǎn)變提供了抓手，更為傳統(tǒng)‘被動(dòng)接收式’管理模式向‘主動(dòng)優(yōu)化式’管理模式轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支撐。目前，‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’已可實(shí)現(xiàn)模擬巡檢，使管理人員能夠更直觀地獲悉機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，做到情況早發(fā)現(xiàn)、問(wèn)題早解決。”

目前，融入BIM技術(shù)的“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”已應(yīng)用到無(wú)錫、貴陽(yáng)、北京等地眾多機(jī)電管理項(xiàng)目中。今年5月，由中國(guó)安裝協(xié)會(huì)牽頭、無(wú)錫安裝參與制定的《建筑機(jī)電工程BIM構(gòu)件庫(kù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》獲審?fù)ㄟ^(guò)，成為首個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。今年8月，機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)中的“基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)”獲得國(guó)家專(zhuān)利。

推動(dòng)商業(yè)模式和技術(shù)升級(jí)，拓展機(jī)電管家應(yīng)用空間

目前，“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”主要采取“你出錢(qián)、我改造”和“我改造、我運(yùn)維”兩種模式進(jìn)行推廣，重在以“示范項(xiàng)目”贏取市場(chǎng)信任。未來(lái)，無(wú)錫安裝將瞄準(zhǔn)工廠(chǎng)、公共建筑和社區(qū)三大方向，根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化組合，以更加靈活的商業(yè)模式進(jìn)行擴(kuò)展。

“我們計(jì)劃以‘合同能源管理’、‘資產(chǎn)托管’等商業(yè)模式與不同業(yè)主展開(kāi)合作，使‘機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)’能夠擁有更大的應(yīng)用空間”，朱正說(shuō)。

“合同能源管理”是指無(wú)錫安裝與用能單位約定節(jié)能目標(biāo)，依托“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”為其提供必要的優(yōu)化和服務(wù)，用能單位以節(jié)能效益向無(wú)錫安裝支付一定費(fèi)用。“資產(chǎn)托管”是指合作單位將機(jī)電設(shè)備交給無(wú)錫安裝，由無(wú)錫安裝應(yīng)用“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)維，合作單位定期向無(wú)錫安裝支付一定費(fèi)用。

此外，為進(jìn)一步夯實(shí)“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”的技術(shù)支撐，無(wú)錫安裝已同臺(tái)灣科技大學(xué)開(kāi)展合作，聚焦數(shù)據(jù)可靠性分析領(lǐng)域，意在通過(guò)比對(duì)分析設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中積累的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)判發(fā)現(xiàn)、及時(shí)維保，目前已初步掌握對(duì)零部件損壞進(jìn)行預(yù)警的技術(shù)。與此同時(shí)，無(wú)錫安裝進(jìn)一步細(xì)化機(jī)電管家系統(tǒng)安裝、使用規(guī)范，如明確項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的硬件配備、人員配備等，推動(dòng)“機(jī)電管家信息管理系統(tǒng)”運(yùn)行更加可靠。