数据中心BIM

yi321yi 2019-02-20

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一、BIM DCIM

DCIM是一种数据中心基础设施全面管理的方式和方法，更加关注数据中心各专业子系统的模型标准化、业务逻辑化，处于各专业化子系统的上层，能够根据提取的信息分析数据中心内基础设施运行的影响，提供从规划、调优、预测到变更等多个维度的数据支撑，并进行BIM可视化管理。

借助BIM技术，数据中心DCIM系统可以实现如下三个方面的增强，实现运维阶段基础设施管理应用。

1、BIM3D可视化，可以帮助梳理数据中心日益密集的机电管线和网络线路，让运维管理人员从平面的图纸及网络跳线表中解脱出来，能够更加直观地了解数据中心管线分布及走线情况。

2、BIM运维模型，集成了数据中心机电各系统的内在逻辑关系，帮助DCIM基础设施管理系统清晰梳理机电各子系统，在运维管理时故障定位更加便捷、高效。

3、BIM信息模型，集成了数据中心各机电设备的运维信息及资产信息，帮助DCIM系统开展机电设备管理及资产管理。

DCIM平台通常应用在大中型数据中心，采用分布式数据处理方式，管理对象涵盖数据中心IT设备及各类机电设备。其系统架构图可以表达如下：

图1 通用DCIM系统架构图

基于数据中心的DCIM平台，兼顾IT设备和机电设备的复杂性，可以包含如下模块：IT设备管理、IT设备监控、动力监控、环境监控、安防监控、资产管理、容量管理、能源管理、备品备件管理、管线管理、知识库管理、日常维护管理等等。

二、BIM 物联网技术

运用BIM技术和物联网技术的结合，可以实现虚拟场景和实景视频相结合的可视化管理、准确定位、远程监控等。

1、设备及人员定位

基于BIM模型精确位置信息及物联网RFID射频定位手段，可以实现数据中心的各类机电设备及维护管理人员的精确定位。

数据中心机电设备众多，分布在各功能房间中。通过BIM竣工模型挂载设备编码属性，可以实现机电设备的精确定位。对于移动类型设备及人员，可以通过附加RFID标签，实时跟踪定位设备及人员，实现对于设备及人员的智能化管理。

图2 典型数据中心功能分区图

图3 数据中心人员位置及巡检路径

2、远程监控

通过各机电设备安装的传感器，将机电设备的实时运行信息收集并传递上来，反馈到数据中心BIM模型构件中。当选择BIM模型构件时，可以查看设备的属性和状态。如可以将冷水机组、水泵等设备的额定和实时参数进行直观比对，使运维人员远程实时监控各机电设备的状态，便于提前做出故障预判。

图3 冷冻水泵远程实时监控

三、BIM AI技术

数据中心的建设及运行过程中，复杂的机电系统及设备运行状态会产生大量的数据。综合应用BIM技术和AI技术，可以解决数据中心建设运营过程中各类数据的采集、整理、存储、分析、智能化应用等使用问题。

（1）规范检查

基于数据中心设计规范及施工要求，可以对于BIM设计模型及施工模型进行分析，利用AI技术，定制开发各类功能插件，辅助设计、施工、校审人员开展数据中心各类规范的检查。

在此基础上，可以基于BIM模型海量信息的提取、分析，开展更深层面的设计、施工方案检查。

（2）逃生路线分析

基于数据中心设计方案，利用AI技术，开展人员逃生路线分析及消防演练，计算出灾害发生时，人员的最佳逃生路线及逃生方案，形成数据中心消防应急方案。

（3）系统告警故障推演

数据中心可以利用AI技术进行精准运维，依据实时的运行数据来提前为运维人员示警。数据中心可以利用其运行数据，基于特定的推演算法，为运维人员提供基于实际数据的风险评估，对于数据中心各类机电设备的实时监测，获得大量运行数据，利用这些海量告警数据，并结合BIM运维模型的机电逻辑拓扑图，梳理出故障发生的内在根因，并依据历史告警路径推演当前系统的最不利点及各条机电逻辑链路发生故障的几率，开展BIM技术和AI技术的应用结合。

四、BIM 装配式技术

住建部《建筑业发展“十三五”规划》中明确提到要大力推广智能和装配式建筑。装配式建筑“设计、生产、装配一体化”的实现需要全过程的BIM信息技术应用。

装配式技术应用于数据中心，即成为一种新型的数据中心建筑形式——模块化数据中心。

模块化数据中心是当前行业中炙手可热的新型数据中心建设理念，模块化数据中心可以更快速更灵活地应对数据中心的容量扩充以及绿色节能的需求。模块化数据中心能够实现预制化构件现场快速部署，能够根据业主需求快速扩充部署服务器数量。BIM 模块化技术将为数据中心基础设施提供新的建设方式。

除模块化数据中心应用之外，利用装配式建筑的建设方式，也可以解决数据中心复杂机电管线及设备预制装配的问题。利用BIM技术在建造之前按照1：1进行建模，在设计阶段将管线路由全部协调好，然后按照各系统的特性进行拆分，通过三维模型尺寸的精准定位，在工厂中直接将部分管线做成构件预制到建筑中，预留洞口及预埋件也直接预制在构件中，然后运至现场进行安装。这样可以将尺寸误差做到最小，提高精准度，减少安装返工，节约时间和成本。