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烟厂动力能源管网运维管理系统

1. 项目概述

管道作为能源物资运输的一个重要方面,是工业生产的动脉。随着生产规模的持续扩大,企业生产对动力管道的依赖性逐渐提高,对动力管道的监管力度也逐渐加大,因此管道的正常运行涉及到方方面面的利益。

3D虚拟现实技术的成熟,结合GIS思想和信息化系统,帮助我们实现了对静态的动力管道环境的虚拟,不仅可以让管理者身临其境,在观看的同时提供丰富的交互操作,让数据活起来。

本系统旨在采用虚拟现实技术与计算机仿真学将厂区在计算机中进行三维立体表现,使用户能够在厂区中进行虚拟漫游,查看虚拟管道信息,以直观真实的现场环境表现给用户。

2. 项目目标

利用虚拟现实技术,构建整个园区的三维可视化管理平台;实现园区动力管道的三维仿真;实现能源管道以及部分设备三维可视化管理。

3. 设计思路

园区数据可视化运维平台综合运用虚拟现实技术、GIS技术、数据库技术、海量数据存储技术、MIS集成技术,结合各类业务数据,形成全局的强大系统功能。具体构架如下图所示:

基于BIM的资产管理/设备设施/能源管网运维管理平台-天津诚软科技有限公司

本方案的重点是利用3D虚拟现实技术,对三维场景全景展现(包括厂区、厂房、道路、绿化、主要建筑物、竣工资料包括的管道信息和供电线路信息等),实现在三维场景中沉浸式漫游、管网分层查看、管网信息交互、设备信息维护、设备信息查询,以及资料的上传、查看、下载、与3D模型的关联等。其应用架构如下图所示:

基于BIM的资产管理/设备设施/能源管网运维管理平台-天津诚软科技有限公司

3D可视化管道管理系统功能架构基本上可以划分为3大模块,分别为3D可视化管理模块、资料管理模块、系统管理模块。

3D可视化管理模块主要实现3D场景的集中展示,包括3D模型管理、管理信息管理、沉浸式漫游、快速定位、设备信息维护、管道信息维护、信息查询、管网信息交互、查看隐蔽设备、统计分析。

资料归档管理模块以图纸资料管理为主,包括资料类型的维护、资料的上传、查看以及下载,并实现资料与3D模型的关联,可通过3D模型查看与之关联的资料信息。

系统管理以系统维护为主,实现功能包括登录管理、人员权限管理、部门管理、人员管理、操作日志管理。

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4. 主要功能简介

a) 3D模型的导入与更新

建立全厂区管理对象模型,包括生产车间的设备、管道、生产线等。全厂区模型作为平台管理入口,用户根据需要选择车间模型进入对应的管理空间,如:在3D场景中,选择复烤车间,3D平台展示动力车间外部构造及内部管线、设备布局。

在准确、完整的3D模型基础上,在系统平台中实现热力站、复烤车间等区域的3D展示及全方位、多视角的漫游浏览,实现三维场景的旋转、平移、缩放、回位等操作。

基于BIM的资产管理/设备设施/能源管网运维管理平台-天津诚软科技有限公司

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b) 系统基础信息

为方便用户操作及管理,本系统采用“空间分层—管道分类”的管理模式,即按照实际管理范围对整体3D场景进行划分,提高管理精度的同时提高管理效率。该模式通过“快速导航”体现。快速导航建立模型层次树形结构,每个节点对应一个三维模型,通过在树形结构中快速在三维场景中快速定位对应的三维模型。

针对室内车间,通过快速导航,可查看该车间空间楼层结构,并可查看每层的管道类型,在管道类型节点下方可查看该楼层该类型管道的划分,并直接定位对应3D模型。

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c) 管道图文一体化管理

管道图文一体化管理主要实现动力能源管道3D模型与基础信息的关联,通过3D模型可查看其基础参数,亦可通过信息查询并定位对应3D模型。

管道基础参数信息包括能源管道的种类、类型、介质、材质、品牌、规格、设计压力、制造单位、用途、实施单位、实施单位联系方式等,如图所示。用户可根据需要对基础参数进行及时维护。

基于BIM的资产管理/设备设施/能源管网运维管理平台-天津诚软科技有限公司

d) 管道快速查询与定位

管道快速查询功能实现通过动力能源管道部分信息查询对应管理对象的完整信息,查询过程支持多条件模糊查询。通过快速查询,一方面用户能够即时掌握并维护管道最新情况;另一方,一旦发生故障,结合快速定位功能,为管道故障处理及时提供数据支持。

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基于查询结果,在3D场景中快速定位对应3D模型,并高亮展示,如图3-15所示,使维护人员可快速找到对应管道。在故障处理工程中,可加快故障响应速度及恢复速度,提高企业安全生产效率。

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f) 图纸与3D模型关联

实现资料与3D模型的关联,可通过3D模型查看与之关联的资料信息。在三维场景中点击模型,选择查看文档即可查看与之关联的所有文档资料,如图所示。该功能点的目的为加强图纸的使用性,方便用户能够从3D场景中根据模型快速查询到相关图纸,降低图纸的使用难度及维护难度。

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h) 报表管理

报表管理模块实现管理对象,包括动力能源管道、设备、阀门、计量表等的基础信息报表及业务扩展报表。

通过报表形式查看管道及设备的基础信息详情,支持多条件查询,可导出EXCEL表格。

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5. 三维管网运维系统案例

大理烟厂

玉溪烟厂