電廠三維可視化資產(chǎn)管理運(yùn)維系統(tǒng)

1、電廠三維可視化資產(chǎn)管理運(yùn)維系統(tǒng)電廠建成后，電力設(shè)施數(shù)量龐大，尤其是地下管網(wǎng)，它們縱橫交錯(cuò)構(gòu)成了十分復(fù)雜的電廠管網(wǎng)設(shè)施系統(tǒng)。在電廠生產(chǎn)管理中，很重要的部分是對電力設(shè)施的管理。對于這樣一個(gè)龐大系統(tǒng)的管理，如果采用手工管理方式，作為管理依據(jù)的文字檔案及圖形檔案都存在紙介 質(zhì)上，數(shù)據(jù)和圖紙是分離的，數(shù)據(jù)和圖紙的更新很困難，一致性難以保證；手工進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，由于數(shù)據(jù)量大，信息分散，檢索效率很低，幾乎不可能根據(jù)所存數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，使 得在規(guī)劃或改造地下設(shè)施及管線時(shí)心中無數(shù)、圖上無據(jù)。往往只能依賴具有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)歷的工程、維護(hù)人員充任 ”活地圖”，給電廠地下設(shè)施建設(shè)、 管理與維護(hù)帶來極大困難。另 外由

2、于地下管線的資料殘缺不全、精度不高或與現(xiàn)狀不符， 造成在施工中時(shí)常發(fā)生挖斷或挖壞地下管線，釀成地下設(shè)施損毀事故也屢屢發(fā)生，由此造成事故的直接與間接經(jīng)濟(jì)損失不可估量。研究和采用新技術(shù)管理電廠地下設(shè)施以替代傳統(tǒng)落后的管理模式，使電廠管線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)與管理步入規(guī)范化、 自動(dòng)化、科學(xué)化的軌道，已成當(dāng)務(wù)之急。對信息的處理和分析， 計(jì)算機(jī)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢， 且三維可視化技術(shù)應(yīng)用日趨成熟， 因此，用計(jì)算機(jī)三維可視化技 術(shù)實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)管理，不僅是迫切的需要，而且也是切實(shí)可行的。三維可視化信息系統(tǒng)三維可視化信息系統(tǒng)是在三維圖形數(shù)據(jù)庫支撐下的可視管理系統(tǒng)，對有關(guān)三維圖形數(shù) 據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、輸入、

3、存儲(chǔ)、查詢檢索、處理分析、顯示、更新和提供 應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)。它不僅僅是具備存儲(chǔ)、查詢、檢索功能的空間信息載體，更重要的是它還有模擬、管理、評估和科學(xué)預(yù)測等功能。利用三維可視化信息系統(tǒng)建立數(shù)字化企業(yè)管理系統(tǒng) 能夠?yàn)槠髽I(yè)的管理、基建、維修、擴(kuò)建和決策等方面提供最真實(shí)的地上、地下信息，有效提 高企業(yè)的管理效益和管理水平；三維數(shù)字化電廠地下管網(wǎng)的建成，實(shí)際上是在計(jì)算機(jī)中建立了一座在數(shù)據(jù)倉庫支持下的信息化電廠地下管網(wǎng)，從目前的技術(shù)水平來看， 除了不能模擬仿真真實(shí)的工藝過程以外，其物理的和邏輯的形式與真實(shí)電廠地下管網(wǎng)并無本質(zhì)的區(qū)別。三維可視化信息系統(tǒng)能過實(shí)現(xiàn)如下功能：1) .實(shí)現(xiàn)分層管理功能，如：地上建筑

4、、電力設(shè)備、電網(wǎng)、地下管網(wǎng)及廠區(qū)、生活區(qū) 的地理與人文信息管理。2) 實(shí)現(xiàn)檢索查詢功能，如：電力設(shè)備設(shè)施、地下設(shè)施、地上建筑的建設(shè)情況，維護(hù)、 維修記錄，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、安裝調(diào)試數(shù)據(jù)等龐大的屬性查詢功能。3) .實(shí)現(xiàn)空間分析功能，如：電網(wǎng)、管道長度、面積計(jì)算、空間測距、任意剖面分析 等功能。4) .實(shí)現(xiàn)三維圖形瀏覽功能， 發(fā)布動(dòng)畫。女口：不同視角、不同層面展示企業(yè)宏觀形象， 展示豐富、逼真的企業(yè)內(nèi)容。電廠全生命周期信息管理電廠生命周期是電廠產(chǎn)生、存在和消亡的過程，從工作內(nèi)容來說，是電廠從規(guī)劃、設(shè) 計(jì)、施工、建造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)，直到最終退役、拆除的整個(gè)過程?，F(xiàn)有企業(yè)信 息系統(tǒng)的建設(shè)，大多集中

5、在企業(yè)正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的信息管理，而沒有從企業(yè)資產(chǎn)的整個(gè)生命周期去考慮信息的管理問題。電廠從規(guī)劃設(shè)計(jì)到項(xiàng)目竣工，所產(chǎn)生的信息非常復(fù)雜， 包括數(shù)據(jù)、文字、圖形、三維模型等多種形式，這些信息作為電廠的歷史資料對今后的生產(chǎn)運(yùn)行起 著重要的作用。由于生產(chǎn)所依賴的大量信息來自于工程設(shè)計(jì)和建設(shè)階段，如果不在一開始就注重信息的積累，工程竣工后，信息將會(huì)大量丟失， 特別是人事變更等因素造成信息的整理 非常困難，尤其對不可見的地下管網(wǎng)系統(tǒng)。因此，有必要從生命周期的整個(gè)過程對電廠的信息進(jìn)行管理。所以，在電廠設(shè)計(jì)、施工階段積累、保存數(shù)據(jù)到中心數(shù)據(jù)庫，并輔之以直觀的三維模型，將有效的提高電廠資產(chǎn)的規(guī)劃、改造、維修、管理

6、的準(zhǔn)確性、先進(jìn)性、科學(xué)性和及時(shí)性。三維設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)院的應(yīng)用國內(nèi)一些電力設(shè)計(jì)院經(jīng)過近 5年的建設(shè)和發(fā)展，經(jīng)歷了引進(jìn)、消化、吸收、二次開發(fā) 等過程，基本完成了三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的建設(shè)工作。在發(fā)電工程設(shè)計(jì)中，三維已成為新的設(shè)計(jì)手段，2005年開工建設(shè)的300MW及以上的火力發(fā)電廠主要專業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了三維設(shè)計(jì)，提高了 工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率。女口，錫林電廠、呼和浩特金橋熱電廠等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，使用PDMS進(jìn)行發(fā)電工程的三維設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量“雙提高”。設(shè)計(jì)中采用三維設(shè)計(jì)，二維出圖，根據(jù)二維 圖紙進(jìn)行電廠施工建設(shè)。工程項(xiàng)目的三維模型中包含著大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及隱含著大量二維圖 紙不具備的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于

7、電廠全生命期數(shù)據(jù)管理有著重要意義，而且很難在電廠建成后補(bǔ)充完整。電廠工程三維設(shè)計(jì)成品三維模型的再利用，是電廠生命周期數(shù)據(jù)保存的重要環(huán)節(jié)。三維模型與電廠設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、運(yùn)行的信息及數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，可形成真實(shí)的可視化的 數(shù)字化電廠，來提高電廠運(yùn)行管理、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備檢修、培訓(xùn)等的管理水平。尤其對于電 廠地下部份的三維模型對電廠的規(guī)劃、運(yùn)行、維護(hù)更具有實(shí)際意義。三維設(shè)計(jì)在電力設(shè)計(jì)院的普遍應(yīng)用，給電力企業(yè)承接此模型進(jìn)行三維可視化運(yùn)維提供了契機(jī)。利用三維模型的地下模型及地上建筑、電力設(shè)施等，與數(shù)據(jù)庫信息關(guān)聯(lián)，可三維數(shù)字化可視化管理。電廠資產(chǎn)運(yùn)維管理利用電廠三維設(shè)計(jì)產(chǎn)生的地上部分和地下部分三維模型，進(jìn)一步細(xì)

8、化、完善后與設(shè)計(jì)圖紙、廠家資料及其他電力設(shè)備設(shè)施、地下設(shè)施的管理、維護(hù)等所需信息數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，采用瀏覽器方式進(jìn)行電廠資產(chǎn)管理。管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循以下原則： 面向用戶原則系統(tǒng)以解決實(shí)際問題出發(fā)，滿足電廠設(shè)施日常管理工作的需要，系統(tǒng)易于操作。 先進(jìn)性原則系統(tǒng)的開發(fā)基于較高的層次，利用當(dāng)前成熟的、先進(jìn)的技術(shù)保證系統(tǒng)的性能。采用了 三維可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、瀏覽器技術(shù)。 可靠性原則系統(tǒng)的硬、軟件，編碼體系，各功能模塊有擴(kuò)充的余地，并保證具有相當(dāng)?shù)募嫒菪浴?穩(wěn)定性。 標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化原則系統(tǒng)按標(biāo)推化設(shè)計(jì)與開發(fā)，并遵循國家、地方行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 遵循軟件工程方法原則系統(tǒng)的開發(fā)遵循軟件工程方法，用工程化的思

9、想設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。主要技術(shù)目標(biāo)及要求： 為了給不同層次的管理人員提供直觀、形象的查詢統(tǒng)計(jì)功能，能實(shí)現(xiàn)全圖形化維護(hù)、管理及查詢檢索功能和圖形對象與屬性數(shù)據(jù)的雙向連動(dòng)，以便用戶方便的了解相關(guān)信息，做出相關(guān)的分析和決策。 界面包括：三維視圖顯示窗口、 二維導(dǎo)航圖窗口、樹狀層次顯示窗口、 信息查詢窗口、主要數(shù)據(jù)及屬性顯示窗口、菜單區(qū)、圖形化工具條、方向羅盤控制區(qū)等，各窗口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)。 針對電廠地下管網(wǎng)有通信、電力、給水、排水、暖氣等多種類型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)分類管理體制，可方便的對不同類管網(wǎng)和圖形進(jìn)行開關(guān)操作，允許不同類管網(wǎng)具有不同的屬性結(jié)構(gòu)，并可按分區(qū)、道路、建筑物等多種形式管理、瀏覽、查詢。 三維顯示

10、查詢：可通過三維窗口顯示電廠地上建筑物、電力設(shè)備設(shè)施、地下三維模 型，進(jìn)行漫游、放大（離近）、縮?。x遠(yuǎn)），選擇電力設(shè)備設(shè)施、三維管網(wǎng)查詢信息，并 可通過旋轉(zhuǎn)視圖改變視角觀察并進(jìn)行查詢。 查詢手段豐富：可根據(jù)不同條件對資產(chǎn)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)，并可提供豐富的分析和輸出功能。在三維視圖漫游過程中點(diǎn)擊元件直接查詢；在樹狀結(jié)構(gòu)中定位查找元件進(jìn)行查詢； 通過字符匹配查找元件進(jìn)行查詢；可在三維視圖中點(diǎn)擊元件并逐級向上選擇欲查詢的樹狀層次進(jìn)行查詢。針對地下管網(wǎng)管理的基本功能：構(gòu)建地下設(shè)施信息系統(tǒng)充分重視地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，緊密結(jié)合管網(wǎng)管理的工作實(shí)際，不僅能提供規(guī)劃、決策所需要的各種地下管網(wǎng)圖形（某種管網(wǎng)的專題圖，

11、 管網(wǎng)的縱橫剖面圖等）、報(bào)表，而且具備分析功能（計(jì)算圖上地下管網(wǎng)長度、比較管網(wǎng)容量、空間查詢、電子 規(guī)劃等），還有一定的超前性。 全廠地上部分及地下管網(wǎng)的計(jì)算機(jī)三維顯示及漫游（設(shè)備/零件準(zhǔn)確空間布置定位，可以實(shí)時(shí)查看位置及量取距離尺寸） ，具有二維導(dǎo)航圖功能， 方便、準(zhǔn)確定位三維顯示區(qū)域， 可根據(jù)不同要求透明、半透明、隱藏、顯示三維模型。 地下管網(wǎng)三維模型轉(zhuǎn)換和屬性數(shù)據(jù)入庫功能。將電廠地上建筑和地下管網(wǎng)三維模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)格式；將來自不同三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)三維模型屬性及隱含數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后存入中心數(shù)據(jù)庫中；具有數(shù)據(jù)錄入界面，將有關(guān)數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與三維模型的關(guān)聯(lián)。 設(shè)計(jì)圖紙、資料、參數(shù)與三

12、維模型的關(guān)聯(lián)。設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)圖紙（矢量圖或光柵圖）、設(shè)計(jì)資料、有關(guān)參數(shù)和建設(shè)階段的有關(guān)資料、記錄（紙質(zhì)文檔掃描為電子文檔）與三維模型雙向關(guān)聯(lián)，能夠雙向查詢。系統(tǒng)提供了各類管件的施工資料和竣工資料的管理，能夠查看任一管件的施工竣工資料，或者根據(jù)施工竣工資料信息查看屬于相應(yīng)施工竣工記錄的全部管件，并根據(jù)施工竣工資料快速查詢、統(tǒng)計(jì)和出圖。 MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與三維模型的雙向關(guān)聯(lián)。電廠信息管理系統(tǒng)（MIS）是現(xiàn)代電廠管理的需要，電廠利用電廠 MIS系統(tǒng)全面提高電廠生產(chǎn)和管理水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與三維模型的雙向關(guān)聯(lián)，如地下設(shè)施維修庫及備品備件庫與三維模型的雙向關(guān)聯(lián)。 可根

13、據(jù)要求生成管道的平面圖和軸側(cè)圖、管道材料統(tǒng)計(jì)表，管理各類圖件等。提供管線長度測算、管網(wǎng)中圖形數(shù)據(jù)的平面或立體空間距離、管網(wǎng)任意點(diǎn)高程、管段坡度和坡向，點(diǎn)圖查詢、屬性定位、條件組合查詢及統(tǒng)計(jì)等功能。還可生成符合國家規(guī)范的橫斷面、縱剖面及三維真實(shí)感立體圖。實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)各類專業(yè)管線、管孔、井蓋等的信息輸入、管理、查詢、 各專業(yè)管線的自定義圖幅輸出等功能，滿足了電廠各類管線的規(guī)劃、維護(hù)、施工和管理的需要,為電廠管理提供準(zhǔn)確可靠的地下管線的分布、走向、埋深等狀態(tài)信息及各專業(yè)屬性信息，可以使電廠的設(shè)備設(shè)施管理與建設(shè)實(shí)現(xiàn)高效、合理和科學(xué)化，有效提高電廠的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益 圖形數(shù)據(jù)（三維模型）分類、分區(qū)顯示、輸

14、出，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的相互檢索與 同步更新，保證三維模型與屬性數(shù)據(jù)一致、統(tǒng)一。 地下管網(wǎng)維護(hù)和事故處理功能。發(fā)生爆管事件時(shí)自動(dòng)搜索需關(guān)閉的閥門并且提供最佳事故處理方案。能在三維環(huán)境下進(jìn)行可視化的施工或檢修模擬。能進(jìn)行可視化操作規(guī)程的制訂和演示。 覆土深度分析。由于地下管線在各地都會(huì)受到氣候、土壤等環(huán)境因素的影響，因而系統(tǒng)除對此項(xiàng)功能做了嚴(yán)格、深度開發(fā)之外，并將國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)納入系統(tǒng)之中，使系統(tǒng)不僅能夠快速查詢分析出所選區(qū)域內(nèi)各類管線的覆土深度，而且還能夠?qū)Ω餐辽疃炔粷M足國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)定的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行紅色顯示。此外，系統(tǒng)還支持調(diào)閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并與所查詢出的違規(guī)管線鋪設(shè)數(shù)值進(jìn)行比對，且系統(tǒng)還支持覆土深度分析圖層、數(shù)據(jù)的EXCEL文件導(dǎo)出和打印等功能。 采用先進(jìn)的 WEE技術(shù)，用戶可用普通的網(wǎng)頁瀏覽器直接訪問系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料，包