探析BIM技术在高速公路机电工程中的应用

李晓双 安秀玲

摘 要：高速公路机电工程应用BIM模型系统，可以提供真实、完整的高速公路工程模型。本文阐述了BIM技术在高速公路机电工程中应用的主要作用，对BIM技术在高速公路机电工程施工以及机电设备管理中的应用进行了安涛分析

关键词：BIM技术；高速公路；机电工程；应用；作用；施工；管理

高速公路机电系统是交通工程管理设施的重要组成部分。我国高速公路机电工程主要是由监控系统、收费系统、通信系统三部分构成，对于维护道路安全，保障高速公路稳定运营具有重要的意义。但目前我国高速公路机电工程建设质量还有待进一步提升。我国高速公路机电工程建设在飞跃发展，一方面技术在不断革新，现代化程度不断加深。另一方面，高速公路机电工程系统的建设标准已经有所落后。直接影响到高速公路的后期使用效果。因此，如何做好高速公路机电工程系统管理工作是现阶段高速公路建设亟待解决的问题

1 BIM技术在高速公路机电工程中应用的主要作用

1.1 BIM可视化展示设计。可示化展示设计即建模过程，依照图纸和数据，利用专业软件创建项目的道路、隧道、桥梁、建筑、设备等的BIM模型。

1.2 干涉检测。将拟建的高速公路、桥梁、隧道以及机电设备BIM模型导入工程模拟软件，展开线缆路由检测、设备定位检测等工作，同时对相关标段设备间关系进行模拟，进一步优化机电工程施工方案，减少后期工程变更，实现资源的最优调配。

1.3 指导施工。通过BIM技术可以形成高速公路机电设备单位数据模型，并以专用的浏览器，对设备模型进行分类、关联，并对全路段机电系统进行多视角浏览，进一步编辑和部分信息，将三维效果图转化为不同二维施工图纸，指导机电工程施工。

1.4 偏差分析。根据高速公路机电工程管理特点要求及BIM技术应用价值，需委托专业软件公司对施工管理系統进行二次开发，建立起基于BIM技术的现场施工管理系统，通过动态对比各分项工程的实际进度与计划进度，实现进度偏差和成本偏差及冲突分析预警。

1.5 施工监控。通过BIM系统对高速公路机电工程关键线路进行跟踪、监控，实时掌握施工质量、安全，为工程作业的管理决策提供充分依据。

2 BIM技術在高速公路机电工程施工中的应用分析

2.1 BIM技术在高速公路机电工程管道碰撞检查中的应用。碰撞检查是指在施工前预先发现安装工程中不同部分、不同专业之间的冲突和干扰。因为硬碰撞给施工带来的影响很大，因此安装工程中的碰撞检查以硬碰撞为主。在机电工程中出现较多的碰撞为各种管道之间的碰撞、管道与桥架、管道与设备以及管道与结构之间的碰撞。利用BIM软件对各专业管线进行碰撞检查，根据碰撞检查情况，不断调整管线的空间布局，以达到最合理的综合排布效果。在使用软件碰撞检查功能中，发现标准层风管出管道井后，与走廊处消防管道发生冲突。于是通过调整风管局部安装高度，成功避开冲突，避免了后期施工中的返工现象。

2.2 BIM技术在高速公路机电工程管线综合设计中的应用。高速公路机电工程项目越大，其设备、管线也就越多，施工难度也就越大。利用BIM技术的专业软件，可以实现机电专业的深化设计，根据工程的具体情况，对管线进行科学合理的布置。项目在开工的初始阶段，各专业技术人员在进行图纸深化设计时，同步创建BIM三维模型。同时根据项目进度和各专业要求，综合各专业图纸进行碰撞检查，形成碰撞审核报告，根据审核报告对设计再进行优化，生成三维管线综合设计方案，合理进行机电管线综合排布，有效安排施工工序，有利于规避施工工序混乱引起的工序冲突、返工等问题。此外，还可以利用BIM技术开展漫游检查，可对整个楼层最终完成的管道布置进行漫游，展现机电管线整体效果，展示机电管线及设备的空间关系及支架形式，给人身临其境的感受。

2.3 BIM技术应用于三维可视化技术交底。BIM技术的一个重要优势就是立体可视化，在机电安装施工进行前，可以通过BIM技术平台为施工提供图纸盲点或者是较为复杂位置的三维视图，这样就能够对施工进行现场的指导，从而提高施工的效率。三维可视化技术交底能够与现实的施工过程进行直观的对比，这样就能够及时的发现施工中存在的不足之处，以便及时的进行修改。

3 BIM技术在高速公路机电设备管理中的应用分析

3.1 在三维展示中的应用。在BIM模型中可查看相关机电设备，查看机电设备的相关资料和信息，可实时获取和展示采集的监控信息。在三维场景中对高速公路机电设备的各种资源进行分类管理和空间查询，点击查询结果快速定位到具体位置，并显示资源的相关属性信息和关联的图纸资料等内容。包括按关键词模糊查询、组合条件查询、空间查询、缓冲区查询、点选查询等多种查询方式。

3.2 在运维管理中的应用分析。设备运维管理分为计划性维护和故障性维护，系统根据设备不同维护要求和维护周期，自动生成维护计划。检修人员可按计划对设施或设备进行日常维护，并更新维护状态。在发现故障时，可通过手持设备扫描设备标签上的二维码，进行设备定位，登记故障。并可生产派工单，检修过程中可查看故障构件的相关图纸、历史维修信息、维修知识资料等，辅助问题解决，完成后可记录维护日志，更新设备状态。运维管理主要是建立一个实时、及时故障处理平台。在故障发生前，能够实时监控设备的运行状态，及时告警，上报故障。然后在故障处置中，通过故障当前的现状，结合故障处理的相应措施库，实时生成故障处置措施，避免灾害的发生，减少灾难的损失。最后故障处置后，自动生成故障处理报告，并对一段时间的故障设备进行统计分析，为设备采购和养护提供决策信息参考。

3.3 在资产管理中的应用分析。在资产的日常管理活动中，可以分空间管理和时间管理。空间管理上可以分为虚拟空间和物理空间，资产虚拟空间为管理单位提供了分层、分级资产管理信息，明确资产所属的部门，责任到人。物理空间可快速定位设备当前所处的物理位置，信息到点。其次从时间管理上，资产具有自己的生命周期，从采购到报废，建立资产全生命周期的管理，期间包括资产的计划、采购、入库、领用、检测、维修、报废7个过程。

3.4 在资料管理中的应用分析。资料管理可以对高速公路机电设备全生命周期中产生的资料进行管理，包括设备资料、项目信息、设计图纸、施工图纸、竣工图纸、培训资料、操作规程等，资料信息基于数据库存储，提供增加、删除、修改及检索功能。软件按照图形信息资料的用途以及所属的专业进行分类管理，同时实现了图纸与构件的关联，能够根据设备快速的找到构建的图纸，实现了三维视图与二维平面图的关联。

4 结束语

综上所述，BIM技术的应用对于高速公路机电工程施工具有重要意义，将BIM技术引入机电工程施工中，尤其是通信设备施工，实现了高速公路机电工程设计、设备生产、施工安装以及运维管理各个阶段的有机联系，实现了施工过程的全程跟踪，为高速公路机电工程施工质量、进度控制提供了可靠的数据支持。

参考文献

[1]郭传乐.BIM技术在高速公路机电工程中的应用分析[J].交通世界，2017（28）.

[2]刘升.试析BIM技术在高速公路机电工程项目管理中的应用[J].科学与信息化，2018（25）.