基础设施为城市提供了必要的公共服务,所以基础设施对社会经济与居民生活都非常重要。经济以及资源等其它因素限制了新建基础设施的规模与速度,加上已建的基础设施要面对不断上涨的公共服务压力,基础设施的维护管理问题已经成为当前热门的研究课题。要提升基础设施的维护管理效率,首先要解决各项维护信息的利用效率,其次还要开发智能化的自动管理算法,利用计算机的计算优势协助管理者对基础设施做出有效维护管理。目前,城市基础设施多利用计算机维护管理系统(CMMS)或楼宇自动化系统(BAS)帮助管理者进行维护管理。但是,CMMS或BAS缺乏方便的可视化和互操作性。本文旨在提出一种集成建筑信息模型(BIM)和地理信息系统(GIS)的系统,以提高当前维护管理系统的性能。本文提出了该系统的结构框架,并根据实际需求开发了所需的维护管理功能。故障诊断同样也是有效建筑维护和设施管理的重要任务。故障树分析(FTA)是一种传统的故障诊断方法。但是传统的故障树分析是耗时的,因为它需要对新建筑物进行新的分析,并且存在不能很好地重复使用诊断知识和经验的问题。为了解决这些问题,本文提出了一种语义网方法来存储和查询FTA知识,并将FTA知识与BIM联系起来。FTA知识存储在文章提出的故障树本体(FTont)模型中。FTont和BIM之间的数据连接是通过使用公共构件对象和等效关系来实现的。此方法由于可以使用之前的故障树本体来查询新的建筑物信息模型,故本方法可以做到将FTA和具体设施解耦,而不需要为建筑物进行特定的故障树分析。最后本文通过一个具体的工程案例来证明维护管理系统的可行性。结果表明,所提出的BIM-3DGIS系统可以确保有效的维护工作并具有良好的潜在应用。本文还举例说明了如何利用查询语句来查询故障树本体和建筑信息模型,以获取故障诊断结果和潜在风险,验证了该方法的可行性。