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一、机电工程的运行阶段是全寿命周期管理的最终目标
机电工程项目管理的集成化主要针对建设项目的全寿命周期管理,一般可分为前期决策阶段、设计阶段、施工阶段、运行阶段、项目后评价等阶段。就机电安装行业而言,结合机电安装工业化,全寿命周期管理又可以筒化为:技术深化、预制生产、施工总装、运营服务等四个阶段。当前,随着机电工程项目的大型化,专业分工的细化,项目的参与方逐渐增多,项目管理越来越困难,使得建设工程质量问题增多,造成工程寿命缩短,“未老先衰”、“病入膏肓”,不得不提前退役。其结果对自然资源、社会资源、微观经济和宏观经济都产生了不良影响。对机电工程进行全寿命周期管理,以延长有价值的运行为目的,进行项目的前期、设计、施工阶段实施,是项目实施的目标。所以,加强工程全寿命周期管理对工程界乃至整个社会意义深远。
二、运行维护是保障机电工程顺利运行的主要因素
机电工程全寿命周期管理的最终目标是项目的正常运行,而运行维护是保障运行阶段能顺利运行、延长有价值运行时间的主要因素。机电安装企业必须在机电安装施工后继续从事项目的运营维护,才能真正体会到施工前期和施工阶段工程质量的重要性。根据国外经验,机电安装企业在机电安装施工后继续从事项目的运营维护,是今后机电安装行业发展的必然规律。机电安装行业必须向两端发展,即前端向产品、施工技术研发、技术设计、工艺设计、深化设计方向发展,后端向服务、运行维护和保障方向发展,而向后端的服务、运行维护保障方向发展,应逐步向运行、经营方向发展,从单一的运行维护向全方位管理方向发展,最终使安装企业成为名副其实的机电管家。
三、基于物联网技术的远程信息管理系统是有效进行运行维护的关键
在国外同行中,对于机电设备的运行维护管理已有一整套的远程信息管理系统,首先通过物联网技术对所有的运行设备(包括配电、变电、机电、给排水、空调等)进行运行管理,可以及时发现不正常运行状态,及时处理运行过程中出现的故障,实现远程故障保护功能。其次系统可以承担自动化信息管理任务,对运行设备的运行信息、故障信息、能源效率信息和设备管理信息进行综合管理,自动形成各类管理数据,并根据管理权限进行有效管理。同时,系统能够形成能源管理网络,实时监测各项耗能数据,在确保功能需要的前提下,以能耗管理(成本管理)为中心,采用节能降本措施,提高能源运行效率。目前国内的大多数机电安装企业,已经逐步在承担机电工程安装任务的同时,承担变电所、隧道设备、中央空调等较复杂、技术含量较高系统的运行、维护等工作。但由于维护设备的分布比较分散,各个设备的运行维护点都需要派员二十四小时三班运转值守,增加了大量维保人员和运行费用,也不方便运行维护监督管理,往往造成运行维护不及时、不到位;而人工费的不断上升,运行维护成本增大,使运行维护无法独立生存。所以开发机电设备的运行维护管理系统:“基于物联网技术的远程信息管理系统”,成为机电安装企业能否有效进行运行维护的关键。基于物联网技术的远程信息管理系统,是以用于机电设备运行维护保养管理和监督管理综合信息采集、分析、传输一体化的模块化设备,以及后台的一体化集合式数据中心为基础,并将物联网技术运用到机电设备的运行维护管理中,是一个全新概念的设备和系统。它是一个设备运行管理、能耗监测和系统设备信息化管理的综合系统,它融合了BIM技术、物联网技术、能源检测技术、自动运行管理技术、设备信息化管理技术、远程通讯管理技术和计算机技术等多方面的技术要素,形成一个以物联网技术为依托、计算机技术为基础、信息化技术为核心,自动化技术为手段、以快速响应和节能降本为目标的综合性运行管理系统。通过基于物联网技术的远程信息管理系统及前、后台设备,可以实现对运行设备(包括配电、变电、机电、空调等)进行运行管理,及时发现不正常运行状态,处理运行过程中出现的故障,实现远程故障保护功能。系统还可以承担自动化信息管理任务,对运行信息、故障信息、能源效率信息、设备维护保养信息、设备管理信息进行综合管理,自动形成各类管理报表,并根据管理权限进行有效管理。系统能够形成能源管理网络,实时监测各项耗能数据,在确保功能需要的前提下,以远程信息管理(成本管理)为中心,采用节能降本措施,提高能源运行效率。
四、基于物联网技术的远程信息管理系统研究和运用
1.基于物联网技术的远程信息管理系统主要研发的方向
1)研究物联网运用于机电设备运行维护管理的理论和发展趋势,研究BIM技术应用于机电设备运行维护管理的可能性,以及推广的可行性。研究与其相关的技术、工艺和设施。
2)研究开发:变配电远程监测监控系统模块、给排水远程监测监控系统模块、空调远程监测监控系统模块、消防远程监测监控系统模块、安防远程监测监控系统模块、机电设备远程监测监控系统模块。
3)研究远程信息管理系统的基础数据采集和控制指令转换层、数据传输层、数据处理层、数据应用层。研究适用于机电设备、设施运行管理和运行维护保养的远程信息管理及监督管理系统的综合信息采集、分析、传输一体化设备;研究后台一体化集合式数据中心。
4)研究开发远程监测监控系统的界面显示功能。
5)研究利用远程信息管理系统对所有设备进行运行管理,并实现远程故障保护功能。
6)研究远程信息管理系统的自动化信息管理功能。
7)研究利用远程信息管理系统节能降本,提高能源运行效率的措施。
8)研究各类传感器和变送器,以及执行器的选用、集成、使用和安装技术。
2.已研发的无锡公路隧道基于物联网技术的远程信息管理系统
无锡公路隧道控制中心将蠡湖隧道、惠山隧道、青祁隧道、金城隧道、太湖大道隧道、隐秀路隧道等七条机动车通行隧道,以及三个下穿及七条地下人行通道一并集成管理,以政府监管,专业分包的形式,通过招标分别委托本地区相关行业内的专业性强的企业负责隧道内的专项维护。无锡工业设备安装有限公司对隧道管辖范围内所涉及的机电及土建设施进行日常运营管理、定期保养维护以及各类突发应急事件的处理。具体有:变配电设备、照明系统设备、空调、送排风设备、给排水系统设备、隧道内消防设施,隧道主体结构、装饰、地面、墙体、墙面及通道门。隧道内各类主要由设备引起的突发应急事件及时发现、及时处理如:隧道防洪排涝、火灾、防火板脱落等。通过多年的运行、维护,公司决定在机电管养服务平台基础上设计一套基于物联网技术的远程信息管理系统,来达到远程信息化管理目的,以此提高机电系统养护管理水准、减少值班人员、降低运行成本、提升工作效率以适应市场化发展的需要。公司对以下几个方面实施了信息化管理:一是实现对管理人员日常工作的管理以提高工作效率;二是对仓库物品进行管理,及时反馈仓库信息;三是加强对巡检车辆的管理,在巡检车辆上安装GPS定位系统,进行对车辆的即时监控;四是对管养现场的设备运行状况以及人员行为的远程管理和数据的传输处理,包括对变电所、水泵房、射流风机、照明设施等的运行状态远程通讯连接,五是加强对巡检人员的工作情况及相关记录和数据的了解。采集现场运行数据及视频信号,通过本地服务器和数据转发服务器用以太网线式光纤将信号传输到公司信息中心的服务器,完成视频信号和各主要机电设备运行参数和状态整合,并在公司总值班室大屏幕上实时显示。公司技术人员也能通过远程信息管理系统,监控、指导现场维修人员正确操作。采用远程信息管理系统,能够有效帮助企业提升管理水平,根据不同时期的需求进行灵活调整,大量减少企业成本支出等优点。公路隧道基于物联网技术的远程信息管理系统将分两期实施,目前已结合公司管理系统后台的建设,开始进行远程信息管理系统的第一期实施。
五、前景与展望
基于物联网技术的远程信息管理系统首先在无锡市各隧道内的运行设备、设施(包括配电、变电、机电、排水等)中进行试用,减轻了业主和企业的费用支出,预计可节约运行维护成本费用的20%以上。该系统经扩展后能广泛适用于所有机关、工矿企业和商场,市场前景广阔。我们将在分析、改进的基础上在全市范围内进行推广,不断总结取得的经验,不断提升系统的效能,不断扩大应用的领域,在更大的范围内推广公司的新型产品。通过远程信息管理系统的建设不但可以提高管理效率,减少管理人员,提升运行管理效率、加快运行管理的响应、处理能力,同时还可以提升能源使用效率,降低运行成本,实现节能降耗和绿色环保的总目标,而且可以为安装企业带来较好的经济效益。因此运用物联网技术的远程信息管理系统是机电设备运行维护管理的发展方向,也是安装企业转型升级的重要途径,必将受到业主和社会各界的欢迎。
作者:朱正 单位:无锡市工业设备安装有限公司