交互式可视化物业管理论文范文

摘要:BIM技术因具有信息化、可视化等特点，除了应用在体量大、建设关系复杂、技术难度高的项目中，还得以应用在物业管理领域。在现有的BIM技术基础上，结合BIM可视化的特点，以交互式可视化为基本理念，搭建集成建筑智能化和物业管理系统的B/S模式综合信息服务平台，旨在通过交互式可视化技术优化数据结构，使数据的查询处理智能化、轻便化，利用其交互性和共享性使物业管理由平面化向立体化、明确化发展，提高物业管理效率，适应行业的信息化发展趋势。

关键词:物业管理;交互式可视化;BIM技术;数据库;B/S结构

引言

可视化是现阶段BIM平台发展的重要功能之一，从设计阶段到建筑落成后的运维阶段，在暖通专业的管道碰撞［1］、施工过程中的安全管理［2］、既有建筑改建扩建［3］等方面发挥了重要作用。当前，在城市高层建筑发展越来越快的形势下，物业管理的难度日益加大。很多企业为了实现优秀的物业管理效果，选择在原有物业管理的基础上引入先进的BIM技术，通过已有的二维图样，如主流的CAD图样，使用Revit、PKPM、Bently等各类软件建立现有民用、工业、商业等建筑的三维模型，利用其信息共享、交互性强的优点，使管理方对管理范围内的建筑物业进行更加清晰的观察。近年来，如何更高效、更直观地利用BIM可视化技术进行物业管理已逐渐成为物业管理领域方法研究的热点问题，涌现出关于物业管理可视化的大量研究。例如，张彦构建了以现场可视化为核心的物业管理体系［4］;彭红意以万科物业为研究对象对物业的网络运维进行了可视化设计［5］。而关于信息化物业管理的研究［6］，BIM技术则是其中的关键。BIM系统的应用不仅可以提高工作效率，而且对项目的各个阶段都有帮助作用，能够提供“随时、随地、随人”的服务。以BIM技术为基础建立的可视化管理系统，可以让各专业全阶段进行信息集成共享，进而极大地提高物业管理的效率。在当前针对物业管理可视化的研究中，肖跃飞等结合BIM和VR的物业管理研究偏重可视化，而忽略了物业管理背后的逻辑关系［7］;周舟针对物业管理的交互可视化则更偏重于数管理，在交互体验和可视化上略显不足［8］。本文以物业空间管理和物业设备资料管理为对象，研究BIM交互式可视化技术在物业管理中的应用。这一过程以可视化模型为载体，以网页端为平台，进行建筑数据信息的传递，实现对物业的空间规划和功能设计，同步记录建筑空间的各种相关模型信息及变动(包括材料及模型的生产厂家、使用寿命、价格以及维修时的联系方式等)，使物业管理人员能够在实时、准确、全面地获悉建筑物空间及性能的同时，减少人工登记容易导致的数据记录错误以及低效率问题，并对建筑物的操作、维护、管理等内容进行分析和决策，使建筑空间运营的成本收益达到最优。

1研究方法

基于可视化思想的物业管理更多地借助于现代信息技术，即BIM模型、Web互联网和数据库等，集成建筑外观细节管理和物业管理数据信息，进而加入交互可视化功能形成综合信息服务平台，在降低运维成本的同时提高用户的使用体验满意度。可视化房产物业管理与普通物业管理最大的区别就是可以实现传统物业体系下难以实现的自动化监控与信息处理，能够贯穿建筑从设计到后期运维的全生命周期，实现数据的继承。同时，可视化带来的直观信息体验让信息管理更加高效、表述更为准确。此系统结合Web的特性及对建筑信息模型查看的要求，利用游戏开发引擎Unity3D对模型的兼容性，将建筑信息模型输入Unity3D中并在网页端导出。而将这项技术引入物业管理，利用其信息共享、交互性强的优点，可以使管理方清晰观察建筑内的物业。在商业物业中，还可以在此基础上引入数据库，通过对已有建筑材料等进行简单的数据录入就可以实现真正的室内可视化管理，提升物业管理的效能和质量，使物业信息的高度集成和三维立体可视化操作成为可能。此系统的设计是基于交互式可视化的理念。物业管理过程中需要处理大量的数据，而物业数据具有大规模、复杂、多领域等特点，传统的数据管理模式难以应对，易造成物业管理效率低下、错误率高、数据遗失等情况。相较于传统的数据管理模式，可视化提供了一种所见即所得的拓展方式，即所见即所注(WhatYouSeeIsWhatYouFocus，WYSIWYF)。视觉是人类接受信息的主要通道，可视化图形可以提高人分析数据的效率，将复杂数据转换为效率更高的图像。根据具体准确的物业信息，利用Revit建模软件进行数据处理，实现系统中数据的初步可视化。此过程是将二维的建筑信息(如CAD图样)转换为三维可视化图像，同时进行数据的深化处理。传统物业管理过程中的数据结构零散，难以统计，经此处理，除数据可视化外，还进行了深化归类分析的专业化处理。三维可视化的过程为后续的交互式可视化奠定了基础。交互是一个过滤信息的过程。在图形化处理大量信息数据后，集成三维的场景形成数据的整体概览，通过用户与3D流场的交互过程过滤信息，在高度集成的可视化3D流场中筛选出最重要的信息，再细化查询。这一过程将传统机械的逐一查询处理方式变革为智能有选择的挑选查询，极大程度地提高了数据处理的效率，既是交互式可视化的优势，也是未来数据的处理趋势。交互最重要的技术之一就是3D流场可视化交互点的确定。此系统以Unity3D为平台，利用Unity3D引擎，通过鼠标输入2D信息确定可视化交互点，通过代码关联处理对输入信息进行实时计算确定3D流场中的交互点，实现信息反馈。交互点确定原理如图1所示。经过交互式可视化的处理，系统实现了“概览(overviewfirst)—缩放过滤(zoomandfil-ter)—按需细化(thendetails-on-demand)”［9］中的前两步，最后一步根据后续的数据库进行处理。

2交互式物业管理数据库设计

在物业管理系统中，以区域、房屋、房间、用户、设备及周边设施这几个对象实体为例，可以得知区域和房屋之间、房屋和房间之间、房屋和用户之间以及区域和设备之间都是一对多的关系，用户与房间之间是一对一的关系，区域与周边设施之间是多对多的关系。根据系统的实体关系图(图2)，可以进一步建立系统的物理模型。物业所处区域管理中的基本信息管理包括区域名称、区属关系、主要负责人、占地面积、建造时间、备注等。房产物业管理中的周边设施包括简称、全称、设施类型、负责人、联系人、管理内容、维护状态、备注等。房屋管理中的楼盘信息包括楼号、类别、朝向、建筑面积、层数、管理人员、管理内容、维护状态、维护状态、备注等。房间物业管理中的楼盘信息包括房间号、使用者、建筑面积、实际使用面积、房间的具体功能、管理内容、维护状态、备注等。设备管理中的设备项目管理包括设备编号、设备名称、数量、规格、生产厂家、生产日期、监测周期、管理内容、维修状态、备注等。设备管理中的设备维修管理包括设备编号、设备名称、维修日期、主要负责人、维修费用、材料费用、费用合计、维修单位、维修说明。物业管理中的业主报修包括报修编号、单元名称、报修内容、报修日期、报修处理等。可根据上述内容建立数据结构体系，如图3所示。

3系统实现方法

3.1系统架构

交互式可视化系统设计采用B/S模式。B/S模式对比与C/S模式而言，无须用户下载专用的客户端，在浏览器中即可登录查看，不仅免除了客户端对环境设置的要求，兼容性和通用性更强，而且即开即用的特点使其具有极高的移动性，信息传播查看更为便捷［10］。B/S模式由表示层、业务逻辑层、数据层构成，具体架构关系如图4所示。

3.1.1表示层表示层是以Web浏览器为显示界面的操作层，接收用户的操作请求后将请求送达业务逻辑层进行处理，最后将处理结果返回并表现在表示层给用户反馈信息。在本系统中，物业管理系统的表示层包含全部使用功能，充分考虑了用户使用时的交互体验，秉持操作简单、使用方便、鲁棒性良好的设计理念。

3.1.2业务逻辑层业务逻辑层是系统的核心处理层，包含系统的核心算法。图示的服务器接收表示层发送过来的请求，由物业管理系统进行逻辑操作，与数据库交互进行数据处理，最后反馈回表示层。3.1.3数据访问层数据访问层主要储存系统使用的数据库等基本信息。数据库也是系统的核心功能，影响系统的查询速度，良好的数据结构可以加速查询，避免多次查询。利用数据库进行大量数据的运维管理，不仅可以存储文字信息，还可以实现二维甚至三维图形的浏览查看，契合物业管理的需求。

3.2建筑信息初步处理

此步骤是实现本系统功能的第一步，也是基础的部分。鉴于目前BIM技术的使用情况，很多商业建筑都使用BIM管理技术制作建筑模型。因此，使用BIM技术进行商业建筑建模符合当前的市场情况，在后期也方便转化信息到网页端系统进行查看。

3.2.1模型构建本系统采用了Revit软件进行初始建模，完成模型如图5、图6所示。相较于其他的建模软件，使用Revit有以下几点优势:(1)作为针对民用建筑的建模软件，应用最为广泛，提高了本系统的适用性。(2)兼容性良好，可导出多种文件格式，灵活性高。(3)操作简便，建模精确，符合CAD的操作模式。(4)数据处理功能强大，满足系统的数据要求。

3.2.2数据收集处理基于Revit在数据处理方面的优势，可以在模型整体搭建完成后采集整栋建筑的数据并导入专业的SQL数据库中进行检索、合并、筛选等处理。SQL数据库语言兼容性良好，为系统处理数据提供了足够的便利。

3.3物业数据和业务信息管理

图4完整地表达了用户使用本系统的完整响应流程。用户在浏览器上提交操作请求，由Web服务器进行接收，然后传递给逻辑和数据处理模块进行处理，完成操作后将结果返回Web服务器，最终反馈给使用的用户，完成整个流程。本系统配置的数据库可以满足用户的查询需求，针对物业管理人员能够实现更新数据、后台信息管理、建立索引和加密存取等功能。经过业务逻辑层处理移交之后，针对读取数据请求，在数据适配器中进行信息转换;针对写入数据，则需要经过数据传送，再写入数据层数据库系统中的地理信息管理模块。可视化物业信息维护与业务信息管理流程如图7所示。通过对房屋的图样和“地图”进行扫描和矢量化，进行点、线、面的图层处理，生成初始的地图文件格式。由于在Web上最终可显示的地图是运行时渲染的，图形数据经过处理后通过特定的接口与数据库进行数据信息绑定，随后生成地图显示在浏览器上，这时用户就可以通过浏览器进行查询。属性数据生成流程如图8所示。

3.4基于Unity3D的系统功能开发

3.4.1B/S结构商业物业管理作为一种物业管理方式，主要应用于项目生命周期的运维期，是直接与用户联系的重要阶段，也是运行期最长的阶段。因此，物业管理系统应当具备使用轻便、互动性强的特性。为了实现B/S结构，本系统的3D模型应用了WebGL绘图协议。WebGL通过HTML脚本实现Web交互式三维动画的制作，无须浏览器插件支持，增强了系统的兼容性，是业内的发展方向。

3.4.2可视化模型基于B/S结构和建筑信息模型的特点，本系统利用Unity3D引擎进行信息整合和平台的初步搭建。Unity3D作为游戏引擎可以实现诸多功能，根据系统的需要实现了漫游和3D热点功能，效果如图9、图10所示。目前，商业物业中存在着地产与房产脱节、空置率过高等问题，针对这些问题提出“设计与物业结合”的主题思想。这与传统的先设计后施工再运营的思想不同，是将物业管理的思想融入建筑设计，将日后的管理理念在建筑设计中体现出来，从而使日后运营期的物业管理更高效、更全面。但是，由于受到专业技能的限制，传统物业并不能够很好地参与建筑设计阶段，这就需要借助一些外在工具，如电子信息技术，而场景漫游系统便能够使“设计与物业结合”的思想跨出实践的第一步。该实地场景漫游系统通过导入设计方的建筑模型且建立漫游人物模型，以第三人称的视角向物业单位展示一个完工后的商场，使物业单位能够通过3D全景漫游提前了解商场各层的逃生通道、楼梯，各店面的布置，并对安全通道的可行性进行实景漫游检验。由于该系统是基于Web建立的，故物业方无须下载类似Revit、斯维尔等大型软件即可操作该系统。物业方可以通过3D场景漫游将自身的管理理念有效地融入建筑设计中，使设计与物业相结合，很好地避免了传统商业设计与物业相互脱节的情况。同时，物业方也可以根据提前漫游得到的商场结构信息规划好商场各类设施的布置以及对商场的定位，并提前对各类可能入驻的商家店铺位置进行合理规划，打造出一个产品明确、分类清晰、规划合理的优质商场。并且，还可以通过制作模型再导入场景漫游的方式实际感受规划后商场给人的舒适度以及可行性，通过不断地调整、漫游找出最优方案，并将情况反映给设计方，有效地实现了设计与物业的衔接。同时，为了实现2DCAD图样与3D漫游系统之间的衔接，整个系统还采取网页热点技术在各楼层平面图上设置热点链接，并使之链接到3D漫游系统，使楼层转换变得更轻松。漫游时，也可以结合2D的CAD图样达到有效漫游的作用。同时，网页热点还可链接信息窗口用于存放该位置的各种综合信息，使物业方能够更轻易地获取该商场建筑的相关信息，提前做好商场运营规划，从根本上解决物业与设计脱节的问题，有效抑制部分商场空置率过高的现象，促进商业物业又好又快地发展。

3.4.3SQLite数据库本项目采用SQLite数据库存放数据，以达到数据处理的效果。SQLite是一种轻型嵌入式数据库，处理速度快，占用内存少，接口众多，可以适配于各个主流操作系统，如Windows、Linux、Unix。本项目通过编写C#代码融合SQL语言建立数据库，并进行数据库的运维。数据库管理界面部分数据见表1。数据库是整个系统的核心部分，信息处理的基础就是数据库。物业人员对于业主的了解以及能够处理问题的范围是由数据库的大小范围决定的，信息变更的处理也依靠数据库的数据处理能力，因此数据库是整个系统中最重要的功能之一。

3.5系统的整合实现

整个系统在浏览器上以Web的形式运行，以Web作为平台，集合数据库和三维图像的功能。其中，三维图像、漫游场景、UI应用WebGL技术可以直接与网页进行交互，在网页上响应点击、漫游的动作，反馈查询结果。数据库在服务器端调取数据代码实现数据查询等功能。系统运行原理如图11所示，最终实现的交互式可视化效果如图12所示。

4结语

本文将BIM技术应用在物业管理中，不仅进一步发展了可视化的物业管理，将用户的交互加入可视化系统，而且利用数据库在网页端平台整合了整体的管理服务平台，实现了更高效、更集成的平台。不能忽视的是，在实际应用中仍有很大的改进空间，有待继续探索。

参考文献

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［8］周舟.城市小区管理系统的信息可视化交互研究［D］.天津:天津工业大学，2017.

［10］林伟婷.C/S与B/S架构技术比较分析［J］.科技资讯，2018，16(13):15-16.

作者：康蕊 唐茂宏 孙宁 张震祺 王思睿 徐照 单位：东南大学土木工程学院