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摘要：随着信息化技术的不断发展，建筑信息模型逐渐成为各大建设工程信息化施工、管理的重要手段，交通运输部直接提出在基础设施建设方面，必须深化BIM技术的应用，为各工程项目的高效有序落实提供重要支持。基于高速公路机电工程系统复杂、设备众多、管线密集、施工难度大术在高速公路机电工程中的应用具有重要意义。
关键词：BIM技术；高速公路；RFID技术；
我国已经步入了信息化社会，互联网、大数据、云计算等技术推动了我国各个行业的发展改革，以高速公路机电工程为研究对象，以BIM技术的应用为切入点，得出BIM技术在高速公路机电工程中的作用主要可以归纳为可视化展示、干涉检测、指导施工、资源管理、偏差分析、施工监控等，提出了一种BIM+RFID机电工程信息管理模型，以期实现机电工程施工的信息化发展。
一、一种BIM+RFID机电工程信息管理模型在高速公路工程的应用
高速公路机电工程的施工特点与要求，提出了一种BIM+RFID技术方案，为高速公路机电工程提供全方位的服务，切实提升项目施工的信息化水平。
1.BIM+RFID方案，BIM+RFID指的是以BIM为信息基础、以RFID识别数据源，构建机电工程信息管理模型，实现机电工程的信息化施工、管理，优化工程作业。BIM+RFID机电工程信息管理模型主要分为以下几个层次：（1）数据采集层，本系统的数据来源主要包括三个方面：RFID实时采集所得；高速公路项目数据库、机电工程现场的数据；通过人机交互界面，由用户直接输入或是修正的数据。（2）数据处理层，主要是根据IFC标准，对采集到的信息展开数据过滤、分析，生成符合BIM模型要求的实时数据，上传至不同的数据库内进行存储、处理。（3）模型层，此为整个系统的核心所在，其主要是根据高速公路机电工程实际需求，构建实体模型、安全模型、开展三维动态模拟，通过可视化平台向用户直观展现。通过IFC标准可实现个模块与BIM数据库的连接，提供信息查询、修改以及更新等操作。（4）应用层，本系统可为高速公路机电工程的工业化生产、施工安装、运维管理以及安全管理提供全方位的服务。（5）用户层，本系统中的用户涵盖了高速公路机电工程的各个参与单位，如：建设单位、设计单位、施工单位、设备生产厂商、监理单位、运输单位等等，支持全方位服务。
2.BIM+RFID应用。对BIM+RFID机电工程管理模型在高速公路施工中的应用展开分析，具体如下：（1）在高速公路机电工程施工中，主要需考虑两大点问题：机电设备的入场管理；机电设备的安装作业。根据对高速公路工程施工情况调查可知，机电设备存放区域往往受到较大的限制，必须充分利用有限空间，但是这也会导致出现一些设备找不到或是找错的情况，由此影响施工的正常开展。在BIM+RFID机电工程信息管理模型的应用下，在设备生产制造阶段直接置入RFID标签，以RFID技术追踪机电设备，减少信息人工录入可能出现的误差，尤其是在设备进场时，甚至无需人工操作，直接以RFID阅读器对车辆中的相关设备进行数据采集。（2）在高速公路机电工程施工现场，施工人员可以利用RFID阅读器直接读取设备上的RFID标签信息，及时了解工程施工进度进行情况，并通过BIM系统对施工过程进行可视化模拟，对工程进度情况进行对比分析，以保证机电工程按时、保质完成。
二、高速公路机电工程BIM技术的作用
目前，BIM技术高速公路机电工程中的作用主要可以归纳为以下几点：
1.可视化展示，在高速公路机电工程施工中，通过BIM技术可构建三维模型，直观展现工程布局，对工程设计的可行性进行进一步的检验，及时发现工程隐患，保证机电工程的有序开展。
2.指导施工，通过BIM生成高速公路机电设备的三维数据模型，以专用的浏览器，对设备模型进行分类、关联，对全路段机电系统展开三维多视角的浏览，进一步编辑各分部工程信息，将三维效果图分解为不同的二维施工图，科学指导施工作业的开展。
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3.资源管理，高速公路机电工程中，机电设备众多且型号复杂，通过BIM模型的构建，可将不同设备信息均标注完全，便于统计机电施工材料、设备的种类、数量、参数，直接提交至采购部采购。
4.偏差分析，基于BIM构建施工现场管理系统，对机电工程施工进度、资源消耗情况、成本等进行实时的、动态的对比分析，及时预警，为机电工程的有效开展提供可靠支撑。
5.施工监控，通过BIM系统对高速公路机电工程的关键线路进行全程跟踪、监控，实时掌握施工质量、安全实践，为工程作业的管理决策提供充分依据。
6.BIM干涉检测与工程模拟，将创建的道路、隧道、桥梁、建筑、机电设备等BIM模型导入工程模拟软件检测线缆路由、设备控制范围干涉，进行设备定位检测和精确分析，并模拟相关标段设备间的相互关系。这样可以提前发现后期管理中的问题，减少或优化工程变更，调配资源和优化工程方案。
三、Bl M系统实施目标及社会、经济效益
BIM技术在工程设计、物资管理、成本控制中的深入应用，可有效提高项目管理水平，降低决策风险，减少能源消耗，降低施工成本，营造绿色工程。通过BIM技术实施，建立完整的高速公路机电安装工程构件库，开发一套基于BIM技术的现场施工管理系统，并可推广到其他在建要建项目之中。可实现的效益分析如下：
1.实现有效沟通，为项目建立可视化的三维模型，与业主干系人等相关方沟通更直接，可提高工作效率。BIM系统是高度集成和全方位的信息化平台，是项目参与方进行有效交流和沟通的渠道；通过系统内的工程模型的信息扩展、实时信息更新，工程管理效率会显著提高。
2.加强技术措施，利用道路管线路由、设备控制范围中的BIM模型，进行高速公路监控功能与公路固定标志标牌以及路桥的干涉检测，提前发现备标段相互配合中存在的问题，深化设计，减少设计变更，减少前期设计失误，减少无谓工程投入及工程返工成本，提高设计效率和工程质量。
3.保证工程安全。利用项目BIM三维模型，精确计算出材料使用量，合理利用资源。通过对关键分项工程和重要工程节点动态、直观模拟，可以生成多个施工及组织方案，以供合理优化选择。BIM技术的工程冲突与安全分析使管理者能够及时发现工程的安全隐患和技术缺陷，及时解决问题，大大提高了工程的安全性、可靠性。
4.降低工程成本，BIM技术根据施工进度能精确计算出工程每月、每周甚至每天的人力、物力消耗，可有效帮助管理者合理分配工程资源和场地，调配分部分项工程进度计划，实现分项进度合理搭接，缩短工期，提高资源利用率，节省资源供给。利用BIM技术对工程进度及消耗资源、施工成本的统计分析，实现工程成本动态查询和及时凋配。
5.实现工程全寿命管理，高速公路机电工程施工阶段建立并完善的BIM模型系统完全可以应用于项目运营维护阶段的信息化管理，提供真实、完整的高速公路工程模型，为高速公路机电系统后期运营维护带来便利，为实现高速公路机电工程全寿命周期管理的数据交换和共享提供支持。完整精确的道路、设备、管线的BIM模型，在设计阶段支持绿色节能分析、碰撞检测和优化方案；施工阶段可实现工程动态管理；运营阶段可实现智能管理，实现设备运行状态可视化、资源消耗和设施调配可视化等。BIM技术在高速公路机电工程，以及高速公路规划、设计、施工、运维工程全寿命周期的全面介入，必将为未来的高速公路项目管理带来变革。
结论：
高速公路机电工程特点与相关政策要求，BIM技术的推广应用具有重要意义，通过BIM+RFID机电工程信息管理模型的应用，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，为工程施工质量、进度控制提供了可靠的数据支持，对高速公路机电工程工业化发展具有极大的推动作用，应用前景十分广阔。
参考文献：
[1]张美玉，BIM技术在高速公路跨线桥施工安全管理中的应用研究.2017.
[2]李万林，赵青玮，BIM技术在某项目机电安装工业化中的应用.2016.
论文作者:付盛文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：高速公路论文; 机电工程论文; 工程论文; 模型论文; 技术论文; 机电论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第35期论文;