“新城建”
文｜天津市天房科技发展股份有限公司 王伟 赵焰 曹维 张弛
一、项目概述
六里社区所在的位置紧邻天津市政府、文化中心，处于天津“十字黄金轴线”，解放南路与城市快速路的交汇处，该项目体量大，业态复杂，有住宅、公寓、写字楼、商业综合体、地下两层其中负一层有地下轨道交通商业走廊。机电复杂风险多，比如一次热力网进入地下（地形限制，爆管漏水存在巨大风险），所有停车位预留充电桩管路，部分机械停车位等。消防、排水、人流和车辆管理等相当困难。其板块鸟瞰图如1所示。
以本公司开发的智慧社区管理平台（如图2）+科技公司开发的初级 CIM 基础平台为依托，运用互联网、
物联网、云计算、大数据等技术，构建如图3所示智慧社区管理基础服务平台+城市信息模型（CIM ）（未来准备将开发的初级CIM 平台升级为城市CIM ），也可以对接其他城市CIM 平台。 二、构建智慧社区管理平台
智慧社区管理平台不仅要实现社区管理创新，还要保证智慧社区物联网感知系统技术架构合理。
2.1智慧社区管理基础平台
2.1.1构建四类基本数据信息库
（1）将BIM 数据、点云数据、倾斜摄影数据、GIS 数据等，构建时空信息数据库。
（2）感知、识别和记录设施设备运行状态，构建传感数据信息库。 （3）构建物业管理数据库，主要包括基本信息库和动态信息库。基本信息库：业主信息、物理基础信息；
图1天津新八大里地区六里项目鸟瞰图
图2 本公司自有CIM 基础平台图3“BIM+GIS+IOT
”构建智慧物业管理服务基础平台
动态信息库：物联网的动态数据、管理过程中的动态数据。
（4）统一数据组织方式，依据用途、用户、权限等维度对数据进行脱敏、封装打包，构建数据资源共享库。
2.1.2基础框架
采用B/S 网络架构将各种物联网子系统集成在云服务器中，该系统平台可划分为感知层、网络层、数据层、功能层、服务层和应用层，如图4所示。
感知层：包括设备模块数据传感，环境模块数据传感等。
网络层：执行网络层通信协议与云服务器无线传输接入智慧社区管理平台。
数据层：主要包括时空数据库、传感数据库、物业管理数据库、数据资源共享库。
功能层：主要包括BIM 管理、信息推送等基本功能，可提供API 接口支持其他功能。
服务层：提供业主投票决策、智慧养老等服务。应用层：通过PC 端、移动端等进行人机交换，为用户提供各种可视化智慧应用。
运用总体设计框架，结合CIM 、互联网、云计算、大数据等技术，构建智慧社区管理平台（以下简称平台），如图5为智慧社区管理平台界面。
2.1.3平台基本功能及工具（1）资产的数字化管理
主要包括BIM 数据、GIS 数据、点云数据。在大场景GIS 数据基础上，叠加微观BIM 数据以及点云轻量化处理后分层构建三维数字化时空信息库。
（2）数字孪生
充分利用BIM 模型，IoT 、运行历史等数据，在虚拟空间中完成映射，仿真对应实体装备的全生命周期过程。
（3）设备管理
通过BIM 模型对设施设备三维可视化管理，通过IoT 技术做到对设备设施精细化感知，实时获取各类传感数据信息，实现报警、预警、远程控制等动作，提质增效、减少人工参与，达到设备管理智慧化。
（4）二三维联动
系统将二维的平面图、系统图和三维BIM 模型进行关联，实现二三维联动，也称“三图联动”（如图6）。平面图用来反映设施设备所在的平面位置，系统图可
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图6
智慧社区管理平台三图联动
图4智慧社区管理平台总体架构
图5智慧社区管理平台界面
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图7手机端智慧物业管理界面
图8业主投票智慧可视化管理系统界面图9消防水箱智慧可视化管控系统界面
图10为烟感/
温感智慧可视化管控系统界面
以显示设施设备的拓扑结构关系，BIM 模型全面展现设施设备所在现实空间的位置和对应设备实时状态及其厂家、规格、型号等信息。这三者结合成为智慧社区的有力支撑，可以快速、全面进行设施设备的定位和查询，增加对资产的认知能力。
（5）信息推送和消息提醒
主要包括物联设备信息推送、消息提醒两个模块。基于IoT 传感，设备信息推送的信息不仅非常精确，而且通过平台同步显示三维可视化模型。消息提醒模块可对工单闭环管理、事件系统升级、社区投票通知、事件催办、通知公告等信息通过移动端提醒用户。
（6）实景模拟
基于BIM 模型和倾斜摄影对社区各设施设备进行三维可视化展示，实现场景漫游等功能。
（7）两级监控下的选举与投票
业主通过PC 端、移动端（图7所示为手机端智慧无要求管理界面）参与投票和获取最新动态，面对社区重大决策，开放监管接口由物业、社区党委两级监管，并将选举结果如实推送，实现投票可追溯、两级监督、实时动态更新、大修基金的使用透明等功能，避免出现骗保等民生重大问题，保证选举公平公正，维护社会稳定。如图8所示。
2.2 N 类应用
针对六里社区管理困难的特点及痛点，该平台采用CIM 、云计算、大数据、人工智能等技术，对社区
消防、排水、电梯、监控、门禁等设备设施重点管控，实现以下智慧化应用。
2.2.1消防智慧化应用
（1）消防水箱三维数字可视智慧化管理
通过平台可实现对消防水箱三维可视化展示、监控和模拟当前水位状态。当储水量不足，系统通过三图联动将快速定位水箱位置并报警，通过移动端将信息推送给物业相关人员，实现推送信息及时、水箱状态可查的三维数字可视智慧化管理，如图9所示。
（2）烟感/温感三维数字可视智慧化管理通过平台可实现对烟感/温感传感器三维可视化展示以及实时
监测烟雾和温度传感器的工作状态、烟雾浓度的目的。当烟雾浓度或温度超标时，通过三图联动可快速定位超标区域所处位置，并将信息及时推送给物业相关人员，同时会联动监控系统将烟感超标区域实景显示，如图10所示。
2.2.2排水智慧化管控
可实现对集水坑三维可视化展示，实时查看对应的机组状态，集水坑水位情况、主、备潜污泵的运行
情况等信息，结合BIM 可实时定位到具体的设备处查看详细的设备信息。
地下车库、地下商场等由于雨水过多产生污水外溢，以及由于热力一次网爆裂产生漏水情况发生时，系统将危险信号通过移动端及时推送给物业相关人员并报警提示，并联动集水箱迅速开启排水模式，保证六里社区地下设施正常运行及人身安全，如图11所示。
2.2.3电梯虚拟化模拟
通过IoT 技术对电梯三维可视智慧化显示与实景模拟，实现数字孪生。实时监测电梯运行状态及内部监控数据，若发生异常事件，可通过移动端App 调取电梯查看内景情况并报警（图12为报警记录），及时推送给物业相关人员远程指挥调动，快速展开施救与维修，保证业主及乘梯人员安全，如图13所示。
2.2.4监控智能化分析
利用主要道路及广场的视频监控，配合基于AI 深度学习算法的图像识别技术，智能识别通道和广场上的违规车辆，当违停超过5分钟，系统自动将违停车辆信息推送物业值班人员或负责人进行处理。值班人员或负责人点击推送消息，能够查看到违停车辆视频、关联的通道所在平面图位置和摄像头所在的三维场景位置，方便指派人员进行处理。也可用来识别可疑物品和人员，推送给相关负责人进行快速处理，来保障社区的安全和稳定，如图14所示。
2.2.5门禁智慧化管理
通过门禁系统配合AI 图像识别和大数据分析，可以了解当前居民楼内有多少人、出入多少人、社区人
员的动态行动轨迹行动是否有异常（独居老人几天未出门、陌生人跟随）等，通过系统及时预警提示和信息推送给物业相关负责人及时处理和救助。尤其为政务服务平台开放接口，通过对社区房屋，人员信息和进出记录的采集和分析，掌握流动人口的区域分布和走向趋势。在当前抗疫时期更具意义，保障社会整体治安。如图15所示。
2.2.6工单多维度跟踪
支持PC 端、移动端App 自动化创建，网格化管理。支持手机端报修，支持自动关联任意空间位置，
支持三维可视化定位与展示，支持工单信息推送。系统可依据工单类型分类并入库管理，多维度、多报表、多方位分析查看工单，实时记录每条工单发生的准确位置，实现对社区工单数字化管控，如图16所示。
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图14监控智慧可视化管控系统界面
图15
门禁智慧可视化管控系统界面图11排水智慧可视化管控系统界面
图12通过手机端查看报警记录
图13
电梯智慧可视化管控系统界面
2.3 可拓展应用
2.3.1能耗最优化分析
系统可通过IoT 实时、全面、准确地采集水、电、油、气等各种能耗数据，根据BIM 模型三维可视化分区域动态分析能耗状况、辅助制定并不断优化节能方案。针对高能耗进行预警，若故障发生时，可快速定位故障问题位置，并给出影响区域分析，辅助快速制定调度维修策略，如图17所示。
2.3.2井盖智慧化管理
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图16工单智慧可视化管理系统界面
图17能耗可视化管理系统示意图
图18井盖智慧可视化管理界面
图19智慧垃圾桶管理模块
三维可视化显示各个井盖位置及所属专业，通过BIM 图对井下链接管线情况清晰展示和实时分析。当井盖异常搬动，移位，打开时，系统会通过移动端向物业相关人员及时推送报警信息以保证人身安全，如图18所示。
2.3.3垃圾桶智慧化管理
通过平台与智慧垃圾桶数据进行对接，可视化显示各个垃圾桶位置及各个垃圾桶的垃圾状态，对容量及垃圾温度实时监控，垃圾桶超过容量进行预警，以及当出现异常搬动，超温等异常情况进行报警及定位，如图19所示。
三、创新点
（1）
小场景以BIM 技术实现数字孪生精细化管理，并通过轻量化BIM 、轻量化点云。
（2）大场景GIS 融合实现全空间数字可视化。
（3）“BIM+GIS+IoT ”为基础平台，结合人工智能、大数据技术创建智慧物业管理创新。
（4）三图联动。
（5）深度学习、AI 识别。
（6）两级监督下的投票选举和重大项投票。（7）支持移动端（手机、pad ）现场三维数字化查
询空间、数据信息和标注等，方便查询空间位置、设施设备属性信息，指导维护或保养，以及快速应急处理，对新入职管理服务人员提供快速上岗熟悉环境和工作便利（学习、查询、指导），解决的是民生问题、政府管理痛点问题。
四、结论
该平台在六里社区两年多时间的实际运营中，不仅减少了人员成本，还提高了物业管理效率。这在智慧社区建设中成功迈向第一步，我公司后续将加大建设力度，开发智慧养老、智慧医疗、线上医疗等更多智慧化应用上线，增强社区民众的获得感、幸福感、安全感，可为
天津市CIM 平台建设提供经验和支撑
。
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