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摘要：工程数字化是行业趋势，可以促进工程资产的全生命周期管理，其中编码是实体工程资产与数字化模型的关联，也是数字化模型与相关属性、数据和文件的纽带。数字化转型是工程行业的大势所趋，而编码在转型中扮演着重要角色，因此建立适当的工程数字资产编码是十分必要的。本文以模型为载体研究水电工程数字化资产编码，建立面向全生命周期的水电站数字资产模型编码体系。
1.引言
工程数字化转型是实现我国经济高质量发展的重要途径。BIM以其信息化、可视化、参数化等特点，对项目全生命周期管理有重大的促进作用。[1]通过工程项目各方和各专业信息协同，BIM技术以信息数据作为模型基础，利用数字信息仿真建筑物全生命周期各阶段存在的形式，指导项目设计、施工和运维。[2]合理的资产数字化模型编码则是提高资产管理效率的重要前提。上世纪70年代起源于德国的KKS编码是目前较为成熟的、贯穿电力工程全生命周期的编码体系，但无法完全满足由于工程数字化转型带来新的需求。在此背景下，引入统一标识的编码系统、构建资产模型唯一的编码体系能够确定资产全域唯一数字身份证，贯通工程资产的设计、施工、运维等全过程管理，助力资产全生命周期动态管理，快速实现资产数字化转型。
2.编码实现的功能
本文描述的方案旨在建立一套串联水电工程全生命周期的编码体系。方案以BIM模型为载体对工程资产进行编码，赋予工程资产唯一的数字化“身份ID”。在工程的全生命过程中，汇集设计、建造与运行各阶段模型、属性、图纸、文档信息，用“身份ID”串联，形成资产的“信息档案”，在使用中通过唯一的编码可查看资产所有属性，同时也可通过对属性的查询逆向检索相关资产。
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图1 编码功能展示
3.编码对象
水电工程数字资产模型的编码对象包括：
a) 按照按功能分建筑物、按功能分建筑物空间和元素划分的土建工程资产；
b) 按照系统、设备、部件划分的机电、金结设备资产；
c) 按照监测系统划分的大坝监测设备资产及其他物联网监测设备资产。
4.编码规则
4.1 基本规则
水电工程数字资产的模型编码应满足工程建设和运行维护的规定，每一个被标识对象的编码应符合全厂唯一的原则。方案采用通用编码组合和子类编码组合而成，两者之间用“-”连接，编码结构见图2。
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图2 编码基本结构
通用编码组合用于标识模型所代表的厂站与所属专业。子类编码将BIM模型分为土建工程模型、机电设备模型、监测设备模型共三个子类分别标识。
4.2 通用编码组合规则
通用编码组合包括厂站码和专业码，编码结构见表1。厂站码是用于标识场站的编号，可根据业主需求为各场站确定唯一的编码标识，按照厂站位置、业务类型等方法为不同厂站做分类编码。专业码用于区分水电工程中涉及的不同专业，包括土建、机电、监测等专业。
表1 通用编码组合结构
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4.3 第一子类模型编码
第一子类模型编码对象包括水工、施工、建筑、道桥、给排水等土建专业模型。
第一子类模型编码应充分考虑土建专业资产在施工管理期的管理需求，其子类编码由建筑物系统、建筑物、建筑物功能和元素组成，在元素级别最细可将建筑分解至板、梁、柱等结构，土建工程模型编码结构见表2。1级建筑物系统为相同类型建筑物集合，包括挡水建筑物、泄洪消能建筑物等。2级建筑物用于划分建筑物类型与建筑物类型下的细分，如挡水建筑物下的建筑物类型包括重力坝、拱坝，重力坝下的类型细分又包括实体重力坝、宽缝重力坝等。3级建筑物功能用于按功能对2级建筑物进行分类，如实体重力坝按功能可分为冲沙孔坝段、厂房坝段、非溢流坝段等。4级元素根据模型管理需求对功能建筑物进一步细分或编号，可根据管理需求划分至板、梁等结构。
表2 第一子类模型编码结构
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4.4 第二子类模型编码
第二子类模型编码对象包括水机、电气、暖通等机电专业及金结专业模型。机电专业模型的编码核心在于满足运行维护期的需求，按系统分类的KKS编码可完全满足运行维护期的管理需求，因此第二子类模型编码结构完全按照KKS编码中全厂码、系统码、设备码、部件码分类，编码结构如表3.
表3 第二子类模型编码结构
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4.5第三子类模型编码
第三子类模型编码对象主要包含大坝监测设备模型，同时还考虑了随着信息化、数字化的发展，未来可能出现的越来越多的物联网监测设备。
监测类模型编码由监测管理站、监测站和监测仪器设备3级编码组成，编码结构见表4。监测系统类别码用于区分监测设备系统类别，如大坝监测系统的监测系统类别码取值可设为01，未来数字化转型中加入的其他物联网监测设备可按照序号依次编码。测站码用于标识监测系统中监测设备信号汇入的各类测站，如中心站、管理站与采集站，目前大坝监测系统中仍保留有人工监测数据的仪器仪表，在标识此类仪表时，测站码可取00。设备类型码用于区分设备大类，如监测设备、网络设备。设备码用于标识大类设备下具体设备类型，并为同种设备编号。
表4 第三子类模型编码结构
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5.结语
编码作为唯一索引在数据信息模型的建立中至关重要，建设工程中的编码体系不仅可用于标识各种不同类型的系统、设备和部件等，也可以关联在工程建设过程中涉及的各类信息，如各类文档、单元工程、人员、组织等。建立起符合水电工程的数据分类和编码标准，是资产数字化转型工作的重点。
本文中的方案基于国内某大型水电站的数字化转型试点项目需求编制，研究内容并非十分成熟，旨在抛砖引玉。作为数字化转型过程中的重要一环，对编码的研究有待进一步开展，使其更加合理、实用。
参考文献：
[1]蒯鹏程，赵二峰，杰德尔别克•马迪尼叶提，李培聪，张恒，李家田.基于BIM的水利水电工程全生命周期管理研究[J].水电能源科学，2018，36（12）：133-136.
[2]刘宇闻，叶春，陶聪.BIM技术在立交改造工程全生命周期的应用研究[J].施工技术，2017，46（S1）：1060-1063.