走進無錫市工業(yè)設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景圖片：安防、通風管、排水泵等機電設備被不同顏色標示，其所處位置、形狀輪廓都與現(xiàn)場一一對應。操作員只要輕點鼠標，就能看到某一區(qū)域的三維透視圖和實時監(jiān)控圖像，獲得區(qū)域內各個設備的實時運轉數(shù)據(jù)，足不出戶即可進行虛實結合的“模擬巡檢”。這是無錫市工業(yè)設備安裝有限公司應用物聯(lián)網技術研發(fā)的“機電管家信息管理系統(tǒng)”的工作場景之一。該系統(tǒng)可以對機電設備全生命周期的工況信息自動收集、智能分析、主動管理，有效推動了機電管理的信息化進程和智能化發(fā)展。

傳統(tǒng)監(jiān)管耗時費力難預判，機電管家系統(tǒng)應運而生

當前，建筑體量日趨增大，機電工程項目的科技含量持續(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，提高機電設備完好率，降低事故率，減少維修成本，實現(xiàn)安全平穩(wěn)運行成為重要課題。

傳統(tǒng)的機電運行監(jiān)管主要以班組為單位，對特定區(qū)域實行“多班倒”值守，不僅需要管理部門付出巨大的人力成本，而且運行管理多以事后應急為主，缺乏事先預判能力。此外，傳統(tǒng)監(jiān)控管理模式通常只強調對現(xiàn)有設備的被動管理，缺乏主動優(yōu)化能力。

“傳統(tǒng)以人為主的機電運行監(jiān)管模式投入大、損耗多，遇到問題時缺乏數(shù)據(jù)信息支撐，容易造成維保不到位、不及時。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)嚴重后果”，無錫市工業(yè)設備安裝有限公司（下文簡稱無錫安裝）董事長朱正說，“為有效克服人力監(jiān)管模式的不足，我們借助物聯(lián)網技術研發(fā)出‘機電管家信息管理系統(tǒng)’，在機電設備監(jiān)管領域中探索實現(xiàn)信息化與工業(yè)化的深度融合。”

據(jù)介紹，無錫安裝研發(fā)的“機電管家信息管理系統(tǒng)”主要包括前后兩端。在系統(tǒng)前端，無錫安裝在傳統(tǒng)機電監(jiān)控室或變電所內安裝專門的信息采集系統(tǒng)，主要采集包括電流、電壓、功率、功耗等數(shù)據(jù)。以無錫青祁路隧道項目為例，所有的傳感器被集成在一個機電柜里，這些傳感器每0.1秒采集一次，采集數(shù)據(jù)匯總到由無錫安裝與江南大學聯(lián)合研發(fā)的綜合數(shù)據(jù)采集網關之中。該網關僅普通路由器大小，可對數(shù)據(jù)進行快速篩選，打包有價值的數(shù)據(jù)，并借助多模光纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)角岸薖C，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的初步匯總、分析。

在系統(tǒng)后端，經過前端PC機處理的數(shù)據(jù)將以每5秒一次的更新頻率傳向云端和后臺應用程序，進行儲存、處理。在這一環(huán)節(jié)，無錫安裝專門研發(fā)了機電管家信息管理系統(tǒng)應用平臺。該平臺按照模塊化思路設計，主要包括機電設備遠程監(jiān)測監(jiān)控、辦公管理、現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)管理等模塊，各模塊可根據(jù)項目需求進行快速整合，模塊內也可根據(jù)實際情況進行子模塊整合。如機電設備遠程監(jiān)測監(jiān)控模塊，針對消防、安防、空調、給排水等設備單獨研發(fā)了對應的子模塊，管理人員不僅能實時監(jiān)控這些機電設備的運行狀況，還能對設備進行遠程控制。另外，該平臺可以進行實時數(shù)據(jù)分析，自動形成曲線表、柱狀圖等直觀報表，為工作人員進行深入分析提供參考。

朱正說：“‘機電管家信息管理系統(tǒng)’應用平臺可從云端實時調取數(shù)據(jù)進行分析，一旦發(fā)現(xiàn)問題，將發(fā)出警報并通過短信形式發(fā)送到值班人員手機中。由此，一個管理人員就可同時監(jiān)控多個區(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)的預警和數(shù)據(jù)分析，維保人員能夠迅速找準問題病根，對小問題進行遠程處理，對大問題做到快速反應。”

無錫市公共工程建設中心副主任陸國平說：“目前，無錫青祁隧道已安裝‘機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‘機電管家信息管理系統(tǒng)’后，隧道內可減少大量值班人員，工作環(huán)境也將得到極大改善，維保人員的應急處理能力也會顯著提升”。

融入BIM技術，實現(xiàn)機電設備“全生命周期”管理

全生命周期的機電管理，除對機電設備運行的監(jiān)控管理階段外，還包括前期決策、規(guī)劃設計、現(xiàn)場施工和項目后評價四個階段。

無錫安裝技術總監(jiān)王炤文說：“機電管理的各個階段是有機融合的整體，要想實現(xiàn)機電管家從‘管得嚴’向‘管得好’升級，就需要跳出單純的監(jiān)管階段，對項目全生命周期進行整體布局。而要實現(xiàn)這一點，掌握信息完備的設計圖紙是關鍵。為此我們將BIM技術與物聯(lián)網技術相結合，融入機電管家信息管理系統(tǒng)之中，探索實現(xiàn)機電全生命周期的信息化管理。”

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

王炤文說：“依托BIM技術，不僅能在前期決策和規(guī)劃設計階段依托虛擬現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)問題并作出調整，也為機電安裝的現(xiàn)場施工提供了一份更為精準、易讀的操作指南。”

以無錫地鐵太湖廣場站為例，在該站點負二層1萬多平米的區(qū)域內，需要安裝通風、消防、排煙、給排水、電纜橋架等眾多機電設備，如何在盡可能減少管線間碰撞點的同時，降低施工成本，提升施工效率成為一大難題。為此，無錫安裝專門花費3個多月的時間，對該區(qū)域和所有機電設備進行三維建模，發(fā)現(xiàn)并確定了管線碰撞點2400個左右，并通過深化設計對碰撞點進行了有效處理。

在施工過程中，無錫安裝為每個設備貼上二維碼識別標簽，工作人員用手持裝置掃碼后即可獲得該設備參數(shù)及將要安裝的位置。安裝結束后再次掃碼，即可將設備當前狀態(tài)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)中進行比對校驗，從而大幅降低施工難度，提升機電安裝的準確性。據(jù)估算，應用BIM技術后，人工費降為原來的30%—40%，與增加的成本幾乎持平，但項目建設工期縮短為原來的一半。

融入BIM技術的“機電管家信息管理系統(tǒng)”在機電設備后期管理上也顯露鋒芒。

中國電信無錫新區(qū)國際數(shù)據(jù)中心的動力空調設備，在安裝機電管家系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，由于設計原因和管線布置不合理，導致空調系統(tǒng)長期高負荷運行，能耗居高不下。無錫安裝應用BIM技術，重新設計系統(tǒng)，將空調冷卻塔并聯(lián)，同時增加了節(jié)能板式換熱器等，提高了工作效率。調整后，該站點的機房成功節(jié)能降耗20%。

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

目前，融入BIM技術的“機電管家信息管理系統(tǒng)”已應用到無錫、貴陽、北京等地眾多機電管理項目中。今年5月，由中國安裝協(xié)會牽頭、無錫安裝參與制定的《建筑機電工程BIM構件庫技術標準》獲審通過，成為首個行業(yè)標準。今年8月，機電管家信息管理系統(tǒng)中的“基于物聯(lián)網的機電設備運行遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)”獲得國家專利。

推動商業(yè)模式和技術升級，拓展機電管家應用空間

目前，“機電管家信息管理系統(tǒng)”主要采取“你出錢、我改造”和“我改造、我運維”兩種模式進行推廣，重在以“示范項目”贏取市場信任。未來，無錫安裝將瞄準工廠、公共建筑和社區(qū)三大方向，根據(jù)不同區(qū)域特點對系統(tǒng)進行模塊化組合，以更加靈活的商業(yè)模式進行擴展。

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

“合同能源管理”是指無錫安裝與用能單位約定節(jié)能目標，依托“機電管家信息管理系統(tǒng)”為其提供必要的優(yōu)化和服務，用能單位以節(jié)能效益向無錫安裝支付一定費用。“資產托管”是指合作單位將機電設備交給無錫安裝，由無錫安裝應用“機電管家信息管理系統(tǒng)”進行建設和運維，合作單位定期向無錫安裝支付一定費用。

此外，為進一步夯實“機電管家信息管理系統(tǒng)”的技術支撐，無錫安裝已同臺灣科技大學開展合作，聚焦數(shù)據(jù)可靠性分析領域，意在通過比對分析設備運行過程中積累的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備故障預判發(fā)現(xiàn)、及時維保，目前已初步掌握對零部件損壞進行預警的技術。與此同時，無錫安裝進一步細化機電管家系統(tǒng)安裝、使用規(guī)范，如明確項目區(qū)域內的硬件配備、人員配備等，推動“機電管家信息管理系統(tǒng)”運行更加可靠。