一、引言

市政工程（如供水管网、排水管网、道路、桥梁）运营期长，传统运维依赖人工巡检与纸质记录，存在故障定位难、维护成本高、设备老化预警不及时等问题。BIM 技术凭借资产数字化、状态可视化、运维智能化能力，可构建市政工程智能运维管理体系，提升运维效率与安全性。

二、市政工程传统运维的痛点

1. 故障定位效率低：如供水管网漏水时，需人工排查大量管线，耗时数天甚至数周，造成水资源浪费与经济损失。

2. 设备状态难掌握：市政设备（如路灯、泵站电机）数量多、分布广，人工巡检难以全面掌握设备老化程度，易出现突发故障。

3. 运维成本高：盲目巡检（如对状态良好的设备反复检查）、故障抢修不及时导致的二次损失，推高运维成本。

三、BIM 技术在市政工程智能运维中的应用

1. 市政资产数字化管理：

◦ 构建市政工程三维 BIM 模型，为每一项资产（如每段管网、每盏路灯、每座桥梁桩基）分配唯一 ID，关联资产信息（材质、安装时间、设计参数、维护记录、供应商联系方式），形成 “数字资产台账”。

◦ 管理人员通过 BIM 模型即可查询任意资产的状态，如点击某段供水管网，查看其铺设时间（2015 年）、管径（DN500）、历史维护记录（2020 年更换过阀门），无需翻阅纸质档案，资产查询效率提升 80%。

1. 设备状态监测与预警：

◦ 传感器数据接入：在关键市政资产上安装传感器（如供水管网的压力传感器、桥梁的位移传感器、路灯的电流传感器），将监测数据（压力值、位移量、电流大小）实时接入 BIM 运维平台，与模型关联。

◦ 智能预警：当监测数据超出阈值（如供水管网压力骤降提示漏水、桥梁位移超标提示结构风险、路灯电流异常提示故障），系统自动预警，并在 BIM 模型中标注故障位置与原因，如某城市供水管网项目，系统通过压力数据预警，快速定位 3 处漏水点，漏水排查时间从平均 72 小时缩短至 4 小时，节省水资源 1200 吨。

1. 智能巡检与维护计划制定：

◦ 巡检路径优化：基于 BIM 模型与实时交通数据，为巡检人员规划最优巡检路径，避开拥堵路段与施工区域，提升巡检效率，如某市政道路项目通过优化路径，巡检时间缩短 30%。

◦ 预防性维护：根据资产的维护周期、使用年限、监测数据，系统自动生成预防性维护计划，如路灯使用满 5 年自动提醒更换光源，泵站电机运行 1000 小时提醒保养，避免设备突发故障，某城市泵站通过预防性维护，设备故障率降低 40%。

◦ 维护过程可视化：巡检人员通过 BIM 移动端 APP，记录维护过程（拍摄维护照片、填写维护记录），数据自动同步至模型，形成维护闭环，如维修某段排水管网后，在模型中更新维护时间与维修内容，便于后续追溯。

1. 应急运维处置：

◦ 故障模拟与方案生成：当发生突发故障（如排水管网堵塞导致路面积水、桥梁支座损坏），在 BIM 模型中模拟故障影响范围（如积水蔓延区域、桥梁承载能力变化），自动生成处置方案（如管网疏通路线、桥梁临时加固措施）。

◦ 多部门协同：通过 BIM 平台实现市政、排水、交通等部门协同处置，如路面积水时，市政部门查看管网 BIM 模型确定堵塞位置，排水部门调度疏通车，交通部门疏导周边交通，处置效率提升 50%。

四、案例实践

某城市老城区市政管网（含供水管网 100km、排水管网 80km）智能运维项目，应用 BIM 技术：

1. 构建管网三维 BIM 模型，为每段管网分配 ID，关联材质（供水管：球墨铸铁、排水管：HDPE）、安装时间（2000-2010 年）、压力 / 流量传感器数据接口。

2. 系统通过供水管网压力传感器监测，发现某路段管网压力从 0.4MPa 降至 0.2MPa，自动预警并在模型中标注疑似漏水区域（约 500m 范围）。

3. 巡检人员根据模型规划的路径，携带移动端 APP 前往排查，通过模型定位的疑似点，结合听漏仪检测，2 小时内找到漏水点（一处 DN300 供水管接口损坏）。

4. 系统生成维修方案：关闭周边 2 个阀门、调度维修队伍与材料（新接口、密封圈），维修过程中在模型中更新进度，维修完成后同步更新维护记录，此次漏水处置比传统方式节省 60 小时，减少水资源损失 800 吨。

5. 基于模型中管网的安装时间与使用状态，系统为使用满 15 年的 20km 供水管制定更换计划，避免批量老化导致的集中故障。

五、结语

BIM 技术可推动市政工程运维从 “被动抢修” 向 “主动预防” 转型，通过资产数字化、状态监测预警、智能巡检与协同处置，解决传统运维痛点，降低运维成本，提升市政工程运营安全性与效率，为智慧城市建设提供重要支撑。