二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设分析.docxVIP

二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设分析

摘要

随着科技的不断的发展，城市的污水排放的治理方面逐步向智慧化方面发展，智慧排水系统也在城市市政建设发展中应运而生。二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设能够有效地实现市政排水工程的信息数据交换、共享和管理，能够进一步解决当前市政排水工程中存在的一系列问题。基于此，本文首先阐述了二三维一体化的平台介绍，并重点探究二三维一体化智慧排水运维管理平台的建设要点，以供相关人员参考。

关键词：二三维一体化智慧排水；运维管理平台；建设策略。

二三维一体化智慧排水运维管理平台采用基于BIM+GIS的二三维一体化引擎，并以数据、管理、服务、应用相分离为架构原则，此原则能够灵活地处理市政排水工程中的各种信息和数据。作为集中式管理以及分布式应用的综合信息系统，能够有效地实现信息数据的共享，提升城市市政排水的管理效率。同时，二三维一体化平台主要以BIM轻量化+GIS基础云服务为智慧排水运维管理平台建设的主要技术，能够查阅数字资产等相关信息，并实时监测监控数据，进一步提升了现代化智慧排水运维管理的效率。

一、二三维一体化平台介绍

一体化运维管理平台主要采用多层多架构互联互通的设计思路，在确保平台灵活性和扩展性的前提下，能够联合城市厂站网内的传感数据形成综合化的信息系统，进而实现数据的交换和共享。此外，二三维一体化平台也能够准确的分析城市普查的信息，并对终端和传感器数据进行有效整合，进而为智慧排水建设提供强有力的支持。同时，利用二三维动态监测、加强基础数据管理以及移动巡检上报及模型辅助决策，进而形成了“全生命周期”的综合管理平台。

一体化运维管理平台主要是由二维GIS系统、GIS基础云服务平台和三维BIM部分融合组成。其中GIS基础云服务平台能够提供给系统所需要的服务资源和数据资源。同时，二维GIS部分能够提供专题数据，并可视化操作平面坐标系；三维BIM部分能够提供构件级的核心数据组织以及应用业务对接和可视化等功能。并且BIM与GIS做到了融合一体，数据互通。

图1二三维一体化智慧平台顶层设计

二、技术路线

（一）BIM轻量化技术

简单来讲，BIM轻量化要解决的核心问题就是：缩小BIM模型体量，让它数据体量小、加载显示速度快。从数据维度看，设计模型包含几何信息和非几何信息两部分。几何信息即我们能看到的二维、三维模型，非几何信息通常指一些属性数据、建模相关的其他数据等，非几何信息的轻量化技术难度较低，按需提取存储即可，几何信息的轻量化技术难度较高。

众所周知，在BIM领域的设计软件众多，而且绝大多数都是国外的设计软件。但不同的设计软件的数据描述各不相同，且数据的开放程度也各不相同，从设计端承接模型并轻量化是一个复杂的过程，尤其是参数化几何描述，难度更大，但参数化几何描述又恰恰是BIM模型轻量化的核心，要做到这一点需要有强大的图形技术做支撑。

团队数年前就开始研发自有的图形引擎和技术，投入了大量资源，并在产品及具体项目中持续应用和优化自有的图形技术，目前该技术已经达到了国内领先水平，同时该BIM+GIS引擎能够承接众多的上游软件，例如AutodeskRevit、倾斜摄影模型等。BIM轻量化技术可以把90%以上的Revit几何体转换为自有的参数化几何体，从而达到高度的轻量化。轻量化最终效果针对不同专业效果也不一样，土建专业的模型平面居多，压缩率比较高，基本能达到1：10以上，机电专业曲面较多，压缩率低一些，尤其机电设备较多的情况下，整体压缩率会降低较多，基本在1：5以上。综合来看，一个项目全专业模型的压缩率在1：5到1：10之间。

在渲染阶段，除了采用LOD、遮挡剔除、批量绘制手段外，还采用了很多其他优化手段，比如多线程调度、动态磁盘交换、首帧渲染优化等手段，大大加速了渲染效率。据统计，100万图元、3000万三角片的超大规模土建模型，渲染数据峰值内存占用不超过3G，并能流畅显示。20万图元，4500万三角片的机电模型，渲染数据峰值内存占用不超过2.5G，并能流畅显示。

（二）BIM+GIS一体化技术

基于BIM+GIS技术的一体化运维管理平台建设，重点是基于城市市政排水工程业务板块的各类实时监测信息和数字资产相关信息，搭载BIM模型进行形象化展示，一方面方便在线人员查看现场模拟的环境情况，另一方面方便在线人员查看设备设施的数字资产情况，多方面辅助管理人员快速决策和指导现场工作等，大大提高工作效率。

图2BIM+GIS管网展示图

（三）三维渲染引擎

三维渲染引擎，即将现实中各种物质以各类曲线或多边形的形式抽象出来，再通过计算机输出最终图像的算法实现的集合。三维渲染引擎主要分为：实时三维渲染引擎和离线三维渲染引擎。实时三维渲染引擎主要用于游戏中三维画面的生成，而离线三维渲染引擎用于视频中三维画面的生成。三维渲染