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北大口腔医院BIM数字孪生智慧运维平台创

来源:智能建筑 时间:2023/6/14

医院医院,始建于年,是集医疗、教学、科研、预防、保健医院、口腔医学院和口腔医学研究机构。目前,医院年门急诊服务患者超万人次、年收治住院患者近人,专科诊疗规模全球第一。医院各项事业快速发展,对医院的安全保障和高效运营提出了新的挑战;另一方面,医院后勤运营保障设备和运维人员数量并无明显增长与提升,还维持在10年前的水平。医院基础运维供需的不平衡,需要通过创新的技术和管理模式变革来解决相应的挑战。因此,建设智能化、信息化的管理手医院管理人的使命。

国家卫健委《医院运营管理的指导意见》(国卫财务发27号)文件精医院高质量发展的要求,医院建立人、财、物、技术、空间、设施等资源合理配置,加强后勤管理,优化服务流程,规范管理机制,强化能耗管控,探索智慧化“一站式服务模式”,持续改进后勤服务质量和效率。医院自年开始探索构建后勤信息化管理体系,统筹规划后分步实施,先后完成锅炉房、污水站、制冷机组的自动化改造并建设了医废管理等多个专项智能化管理平台。

医院基于国家政策导向和运营需求,以期应用BIM数字孪生+IoT物联网技术,实现综合运维的全面保障、设备设施精细化运行管理并建立智慧运维中心,医院高速发展和保障资源相对紧缺的矛盾,医院高质量发展对后勤保障的要求。医院于年建设完成了基于BIM数字孪生技术的智慧运维管理系统,医院综合运维以“安全、高效、智能”为目标的管理过程中取得了显著的成效。同时,在建设本项目过程中,严格对标《医院智慧管理分级评估标准体系(试行)》中3级及以上相关智慧管理标准。

医院的BIM数字孪生智慧运维管理平台,医院统一数据字典,以监控摄像机和物联网建设为纽带,是将BIM可视化和IoT(物联网)智医院的一站式运维管理理念相结合,以BIM可视化平台为核心,将医院后勤设备运行的空调系统、热动系统、生活水系统、污水处理系统、变配电系统、医疗气体系统等多个相关系统进行全面集成和数据融合,每个系统的数据都在BIM数字孪生系统进行集成与共享,建立多合一集中运行的后勤智慧运维管理中心,将BIM可视化技术与数字孪生、智能分析等技术相结合,医院全方位的后勤综合管理体系,为医院后勤的综合管理提供创新的技术手段与全新的管理模式。医院后勤管理的效率和应急响应速度的同时,医院的设备安全运行的成本降低提供了技术基础。其建设具体目标为:

1)对医院全部建筑信息复核并据此建立BIM数据,实现建筑运维数据的精准化;

2)建立BIM+IoT医院智慧运维管理平台:建立基于BIM+IoT技术为核心的智慧运维管理平台,包括一站式服务中心、集中安全中心、设备设施成本管控中心,为医院高质量发展提供系统化支持;

3)应用IBMS系统集成和物联网技术,建立智能建筑运营集中监控,在保障设备设施安全运行的基础上,医院运行能耗;

4)对标《医院智慧管理分级评估标准体系(试行)》中3级及以上相关智慧管理标准,对设备设施管理(包括设备精准位置、运行使用、维护巡检、故障维修、随机配件更换、数据备份与恢复等信息的管理等)、医院运行保障管理(包括建设项目管理、房屋使用分配与记录、设备设施监控、能耗与资源管理、成本计量与分配等)等项进行统一管理,为医院数字化升级提供支持。

本项目经过半年多的项目实施及运行优化,已经成功上线并平稳运行,医院高质量发展和数字化升级、医院世界一流大学、一流学科的“双一流”建设目标,在医院医疗业务快速增长的同时,医院后勤保障“安全、高效、智能”的管理目标,从本项目建设的初步运行效果来看,达到了预期的建设目标。

在北京大学口腔建设与运行BIM数字孪生智慧运维平台过程中,形成几项典型应用如下:

典型应用之一:院长驾驶舱

本项目应用BIM数字孪生技术,结合物联网的BI商业智能应用,整合综合运维的设备运行与安全、能耗、环境监控、设备设施与管网全生周期管理、后勤运维质控信息、作业与工单信息等全院综合运维管理KPI信息于一张图中,为医院运行状况提供了数据大脑。主管院长通过『院长驾驶舱』能够即时、快捷、医院综合运维的各项重要指标,同时针对不同重要程度的信息进行管理,大大节约了管理的难度,同时提升了管理效率。

图:院长驾驶舱界面

典型应用之二:设备设施与管道管理

基于BIM可视化和物联网智能感知相结合技术,建立医院设备设施和管线全生命周期管理。将多专业、海量数据(多达数十万管件数据)的变配电、暖通空调、锅炉、给排水、医疗气体、电梯等设备设施基础设备设施信息和设备运行与安全监控、管线运行维护进行集成,实现了全部设备设施运行集中监控管理和设备设施安全隐患预防式管理,在大幅度降低设备设施运行成本的同量,最大程度提升设备设施的安全运行,杜绝重大安全事故的发生。

图:设备设施运行管理效果图

典型应用之三:设备-能耗-环境三位一体管理

基于BIM医院设备运行-能耗监控-环境监测可视化三位一体管理,通过BIM数字孪生+IoT物联网技术为底座,实现以患者舒适度为目标的能耗精准管控,达到『精准管控、杜绝浪费、患者满意』的设备运行与能耗管理目标。同时,基于BIM数字孪生技术实现的能耗动态精准计量和分析,可以实现实时动态、精确分配、碳排放导向的综合能耗管理。通过BIM数字孪生技术实现能耗精准计量、分析、管控,为医院提升能耗管理效率、节约碳排放提供了精准、有效的管理工具。

图:设备设施可视化管理效果图

典型应用之四:房屋空间可视化管理

基于BIM数字孪生房屋空间可视化管理平台,医院超过8万平米的房屋空间提供了精细化管理,为医院紧缺的房屋空间的重新规划提供了不可替代的支持。通过空间管理可视化,医院1千多间间房屋的持续优化方案,达到应用BIM数字孪生技术实现房屋空间管理精细化效果。并且,通过BIM数字孪生空间管理,为医院整体的高效智慧运营管理提供了可视化数字底座,为全面成本核算、资产管理、医疗服务提供了便捷的可视化管理底座。

图:房屋空间管理可视化管理效果图

典型应用之五:一站式作业管理

一站式后勤作业管理是基于BIM可视化平台,将后勤综合维修作业全过程进行监控,医院后勤的基础维修及机电设备的日常维修、巡检、保养和后勤人员日常运维等业务范围的管理系统。系统以设备档案为基础,以维修作业工单为主线,以提高维修效率、降低总体维护成本为目标,提供缺陷故障、预防性维护、设备保养等多种模式,实现对设备全生命周期管理,支持设备管理的持续优化。

设备设施维修工单管理系统,以设备台账为基础,工单的提交、审批和执行为主线,以提高维修效率、降低总体维护成本为目标,提供缺陷故障、保养管理、巡检等多种维修保养模式,实现对设备全生命周期的精细化管理。

图:一站式工单作业分布效果图

综上所述,医院为实现建医院的目标,改变传统的综合后勤管理模式,利用既有资源条件,在后勤人员紧缺、房屋资源极度紧张的情况下医院高速度、高质量发展的要求,应用BIM数字孪生+IoT智能物联先进技术以及一站式智慧运维中心运营医院提供高质量综合保障能力,以智慧运维中心为纽带,将医院综合运维的房屋空间管理、设备设施全生命周期管理、能耗与环境管理、作业与工单管理、话务管理等日常运维的工作通过智慧运维中心统一规划、统一资源调配、统一管理与指挥,建成”一站式服务中心、集中安全中心、设备设施成本管理控中心”为核心的管理组织,全面提升传统后勤管理依赖人工管理为主的管理方式,应用BIM医院管理的精细化和数字化转型的能力,为医院高质量发展提供了管理实践。本医院医院等级建设提供了创新实践的探索,医院建设智慧运维管理体系提供典型案例借鉴。

相关概念定义:

BIM(BuildingInformationModeling)BIM技术是用建筑工程项目中各个项相关的信息数据来作为基础从而建立起建筑模型,通过数字化信息仿真模拟物理世界的建筑物所具有的物理信息。BIM模型可存储设计、施工、运维,甚至时间、成本等信息,贯穿全生命周期各个阶段。有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

数字孪生(DigitalTwin)由美国NASA首先提出,指在数字空间用高度精确的数字模型映射真实世界中的事物,并将真实世界中采集的数据信息反映到数字模型中,模型会随着现实的改变而变化,基于数字模型对各类信息数据进行联动,以及预测性的可视化仿真分析。数字孪生包含:①在数字空间内,使用高度精确的数字模型描述和模拟现实世界中的事物;②将现实世界中采集到的真实信息反映到数字模型中,随现实进行更新;③在数字空间内,使用模型和信息进行预测性的仿真分析和可视化。

物联网(Internetofthings)即“万物相连的互联网”,通过安装的物联网监测信息传感设备,对数据中心的基础设施进行监控,通过约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,把监控数据实时传输到数据系统,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。AI基于BIM的数字孪生管理系统,通过机器学习和深度学习,结合知识图谱,对运管理系统监测到的设备运行故障进行诊断,找到故障原因及位置定位,对故障诊断结果可以生成工单,进行闭环管理。

作者丨李杏

(作者系医院后勤处常务副处长)

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