基础设施的3D模型将很快成188金宝博网址为维护工作的先决条件

传统的以规范、图纸等文件为基础的资产管理系统预计将逐渐消失。这将导致对现有大型基础设施组件的3D模型的需求增加。188金宝博网址在加速和优化维护工作方面的潜在优势是显而易见的,但我们如何将“老派”系统带入新的数字时代呢?

近年来,建筑信息建模(BIM)的概念和应用越来越受到人们的关注,并在施工过程中得到广泛应用。BIM的核心是考虑中资产的3D模型。对于新结构,这不是问题,因为它们通常使用三维模型进行设计。

另一方面,对于现有结构而言,这是一个挑战,因为结构的3D模型通常不存在。

目前,作为资产管理系统(AMS)的一部分,我们正与一些主要客户一起努力,为将BIM原则应用于现有基础设施创造基础。188金宝博网址

目的是探索和利用BIM来优化和提高维修工作的效率。此外,由于基于字母数字对象识别系统的资产管理系统预计将消失,并被基于BIM的系统取代,行业也需要为现有结构提供替代方案。

详细的数字图像显示了基础设施的状况188金宝博网址

我们引进了新技术和概念,以获得更多知识,并将现有基础设施的维护带入数字时代,其中一个项目涉及黑山Vrbnica–Bar铁路线上106条隧道的检查和修复规划。这是从南部的亚得里亚海到北部与塞尔维亚接壤的黑山的主要铁路线。188金宝博网址

在运营阶段创建BIM的第一步是建立所有106个隧道的3D模型。这是通过激光扫描和360°摄像机采集的视频图像的组合实现的,称为COWI全景视图(CPV)。

所有反映基础设施状况的观察结果都有条理地记录在一个视察数据库中。188金宝博网址从数据库中可以导出数据的格式,可以输入到基于BIM的资产管理系统中。

与基于纸张的系统相比,有许多优点

作为处理和呈现从CPV和激光扫描获得的地理参考数据的通用手段,我们使用了一种叫做COWI MultiViewer的特殊工具。

该工具由COWI开发,完全基于网络,可用于以多种不同格式存储和呈现地理参考数据。

特殊的应用COWI多视图–被称为COWI虚拟检查工具(CVI)–可用于根据输入查看器的数字图像对结构进行桌面检查。

通过专门建立的视察数据库,有效地处理了详细视察的数据,因此有可能为通过黑山的主要铁路上的所有106个隧道制订个别的修复计划。

使用数据库比基于纸张的系统有许多优点:

  • 预定义的缺陷。
    数据库的核心组件是预定义缺陷的层次结构。预定义的缺陷通常会覆盖超过95%的观察结果。预先定义的缺陷的使用确保了缺陷的统一登记,即使在5个或更多的检查人员参与检查时也是如此。
  • 易于注册的领域。
    数据库安装在tablet PC上,因此在执行检查时,数据可以直接输入数据库。
  • 优化数据处理。
    由于95%(或更多)的缺陷是由相当少的预定义缺陷描述的,因此很容易直接从数据库处理数据和创建报告。
  • 易于系统之间的数据交换。
    检查数据库中的数据可以通过标准化的数据格式(如Excel、csv格式、文本格式或类似格式)轻松地与更高级别的资产管理系统或bim进行交换。
  • 直观的数据链接
    此外,在bim中,可以在主要结构部件和包含检测数据的检测数据库之间建立直接链接。目前,COWI正在参与开发可以将此类检查数据库中的数据与COWI虚拟检查工具相结合的工具COWI多视图

CPV记录装置安装在一辆汽车的顶部,汽车被放置在一辆平板车上,通过排水管道穿过所有的隧道和画廊。产生的点云非常精细,几乎像隧道的黑白3D图像(见上图)。

这是一种有效的筛查工具,但不应单独使用

黑山的项目证实,录像和高分辨率数字图像是优化详细检查计划的有效筛选工具。但是,它们不应单独存在,因为有些缺陷在不靠近结构的情况下无法有效观察,但办公室可以使用数字图像来准备和计划详细检查,支持结构评估,并为报告提供输入。

定期重复完整的视频检查也是监测基础设施状况变化的一种有效方法,这些基础设施往往规模很大,难以获取详细信息。188金宝博网址

此外,通过自动图像处理很快就能检测出一些缺陷。这可能包括:

  • 裂缝形态的发展和变化,
  • 混凝土剥落,
  • 混凝土结构中的水进入,
  • 钢表面的腐蚀,
  • 钢结构表面处理的退化,
  • 定居点,
  • 冲刷保护的变化。

在未来,以上所有信息很可能都是通过BIM来处理、记录和沟通的。

为未来做好准备

与传统的AMS相比,在现有基础设施组件上实施结合BIM特色的资产管理系统的主要优势在于,通过3D模型可以获得组件与相关信息之间直接、直观的联系。188金宝博网址

黑山的项目是为现有资产建立功能性3D模型的合理方法的一个例子。

此外,如前所述,基于字母数字对象识别系统的系统预计会消亡。我们——以及我们的客户——需要为此做好准备。

未来将揭示更多关于AMS和BIM如何共存和结合的信息,以提供一种更有效、更合理的方式来处理与基础设施组件相关的大量信息,从最初的概念研究到调试和运行,再到最终退役。188金宝博网址

有一件事是肯定的;如果我们要做好准备、获取利益并将现有基础设施带入新的数字时代,建立3D模型至关重要。188金宝博网址

事实

国家建筑信息模型标准项目委员会将BIM定义为:
建筑信息建模(BIM)是设施物理和功能特征的数字表示。BIM是设施相关信息的共享知识资源,是设施生命周期内决策的可靠依据;定义为从最早的概念到拆卸都存在。(NBIMS-US 2017)

  • BIM目前主要用于新的建筑项目,作为计算机辅助工程(CAE)的一部分。在BIM系统中,为每个对象分配一个唯一的代码,描述其类型和位置。类型代码还将显示对象在结构中的层次位置,即对象集合。
  • 然后将包含有关对象信息的多个属性指定给所有对象。
  • 传统上,属性涉及材料属性、供应商信息、采购/交货日期、备件规格等。
  • 在未来,预计还将添加与操作和维护(O&M)相关的属性。这可能包括运维规格、图纸参考、检查数据、状态评估数据等。

会见专家

我是一名土木工程师,专门从事桥梁和隧道的维修。我在这一领域工作了20多年,参与了丹麦和国外的一些重大项目。

操作和维护是一个具有挑战性的工作领域,因为它整合了结构知识和材料以及劣化机制的理解。

从我在大型基础设施项目的工作中,我对快速有效188金宝博网址收集和处理大量检查数据的工具的开发非常感兴趣。

联系

芬恩·劳恩·戈特弗莱森

芬恩·劳恩·戈特弗莱森
项目总监
运营和维护和钢铁,丹麦

电话:+ 45 29662959