北京智能化弱电工程3D三维数字建模系统解决方案-凯源恒瑞北京监控安装工程公司

1系统设计描述

本系统基于三维建模、人员定位、数据融合等技术，构建一套实时的三维工厂，可以实现直观可视化的管理。通过三维数字化智能工厂的建设，实现三维模型的显示和漫游；通过人员定位技术，对企业内人员运动轨迹和工作状态进行管理；通过融合第三方系统；对现场作业情况进行展示和对检修安全进行管理；在三维引擎驱动下，结合虚拟现实技术，在系统平台中以三维立体方式展示整个厂区智能安防系统、设备物理分布情况及设施的运行状态。

三维数字化电厂系统将生产三维场景与现有信息化管控系统全面集成，实现数据的协同、共享和分析功能。

功能特点：

以设计院提供的二维图纸及部分管道三维模型（如有）为基础，通过对厂区室内外建筑、道路、绿化、主辅机设备进行三维建模，形成精度高、等比例的三维模型，与实际厂区布置、设备高度吻合。

配合人员定位技术，实现人员在线三维可视化监测；

两票系统数据与对应三维模型的关联，借助人员定位技术，对两票工作人员进行管控； 

图纸、资料、说明书等与对应三维模型的关联；

需提供的资料

●  CAD图纸类：

（1）一期工程需制作厂区主机设备图纸、土建图纸，图纸需按照各车间、生产系统、功能区域等归类整体。

（2）厂区整体CAD布局总平面图。

● 照片类：

厂区环境照片，厂区内所有标牌、识别系统照片，主要辅机照片，建筑楼体

外立面照片。

● 现场勘查：通过测绘&航拍等手段收集现场信息。

关键技术指标

（1）三维地理信息场景与真实设施、设备场景无缝融合，且实现从大范围场景到设施、设备精细场景的无切换、无跳转、平滑推进显示。三维画面平移、旋转响应时间≤50ms；复杂三维场景进行漫游浏览操作（如旋转、平移、缩放等）平均帧数不低于20。

（2）系统支持复杂三维场景的浏览和操作，从登陆系统到显示三维场景的加载时间不超过30秒，支持厂级模型打开浏览，保证画面流畅无卡顿。

（3）将空间GIS与虚拟现实结合，以地理信息数据为主，整合各类基础信息，包括地面场景、厂区周边要素、厂区三维场景等要素。

2系统功能描述

三维数字模型类

三维建模实施后将三维立体展示整个项目建筑与设备物理分布情况，如实地描述和反映建筑、设备的实体关系，提供准确的全景展示，其中还包括由人员定位系统采集的定位数据实时生成的人物模型。

（1）所有纹理数据均存储为JPG、PNG（透明纹理）格式。

（2）模型与实物以1:1比例进行建模（参照最终CAD做数据标准）。

（3）其他按照行业通用三维建模标准执行。

地形、地貌：

厂区地上建筑、办公区域、厂房车间、宿舍楼、综合楼、活动中心、门卫岗亭、厂区围栏周边地形地貌、厂区地面、道路、绿化等三维场景模型。

主厂房区域主机及重要辅机设备三维场景模型。

锅炉系统：包括外框架、栏杆、平台、主体烟道、顶棚、引风机、送风机、烟囱等配套内容。

主要管网：主要气、热主管网及介质流向。

水处理区域：循环水池、澄清池、除氧罐及配套、配套水泵房等。

变电输电设备：变电站主机及配套设备、输电塔及配套设施等。

安全设施：灭火器、消防栓等消防设施及配套设备。

杂项：配套系统的环境景观如宣传栏、警示牌、各类标识等其他。

三维交互功能类

漫游展示：

自主漫游：进入三维厂区后，以第一人称视角在场景内漫游，场景分模块加载，通过键盘和鼠标操作浏览方向。

手动漫游：根据浏览者需求通过鼠标及键盘操作进行手动漫游。

三维场景手动浏览主要包括对三维场景的一些基本操作，具体如下：

放大：对场景以及地物进行放大显示；

缩小：对场景以及地物进行缩小显示；

平移：拖动场景；

旋转：各个角度浏览场景；

顶视图：从天空俯瞰整个场景；

人员展示：

基于人员定位系统采集的虚拟人员空间信息数据，在三维场景中自动生成相关人物模型，可实现电子围栏警示、周边摄像头调取、人员轨迹等信息的查看。人员空间位置信息出现误差时，人员模型位置可根据场景进行修正，不悬浮显示，不穿插显示。

人员统计：

人员统计功能，帮助用户对现场人员的数量和类别进行有效的统计，实现人员信息数据统计功能。人员统计可以按照区域、部门对现场所有人员信息进行排列展示。

人员轨迹查询：

在人员信息界面可点击“人员轨迹”查询轨迹信息，点击后系统显示人员轨迹，默认为2小时轨迹，用户可自定义回放时长。

设备管理：

通过集成设备管理及辅助巡检系统的数据，将设备模型与设备台账、DCS、巡点检系统进行数据关联和互通，实现点击设备模型便捷查看设备基本信息、运行数据、运维记录以及报警信息等内容。

在设备管理界面可以便捷查看设备运行参数、基本信息、报警信息等内容。

基本信息：展示当前设备基本物理信息情况。

报警信息：设备报警信息汇总。

通过全厂设备标签选择，可快速定位到相应对象进行设备信息查看；

功能拓展：

三维数字模型类

根据电厂实际生产运营中的需求对一些未建模地上设备、地下设备、管网等进行完善补充。

三维交互功能类

运行参数：可查看当前设备关键运行参数值及参数运行趋势。

报警信息：设备报警信息汇总。

拆解仿真：对该某主机（具体设备需根据客户要求制作，需提供详细拆解仿真要求及图纸）进行部件级别三维仿真模拟。

智能巡检及智能两票在三维数字化平台的拓展应用。

安全管理

权限区域设置

对三维场景中选定区域或模型进行权限区域的设置，可设置特定人员进出该区域的权限。

权限区域设置可分为两个部分，首先是区域设置，区域设置由三种方式，一是通过平台界面，以空间坐标的方式确定区域范围；二是通过三维环境中通过区域设置标识功能，在环境中选定区域形状并安放在对应的位置；三是在三维环境工单开票过程中，以特定模型为中心的区域范围设定区域范围。

区域设置结束后，可通过平台界面权限设置功能，对该区域开放权限进行设置。权限设置可批量导入标签用户和批量设置有权限的区域。通过该设置，佩戴定位标签的无权限人员在进入该区域后，标签会自动报警，同时该电子围栏闯入记录将被记录在案，以供查阅。

越限报警

越限报警功能可以帮助用户查看历史人员闯入非权限区域的报警记录。通过报警记录的追溯，可在三维模型上显示报警区域，同时显示报警时间、人员、内容等信息。三维场景中报警区域亮度应可改变，以进行区分。

安全应急管理

系统支持对应急人员和机构、应急装备物资、救援专家、应急救援力量等应急资源的信息管理，并能够在三维场景中可视化查询及显示上述信息。

系统能提供专门的应急标记，用于应急指挥调度，使应急指挥具有可操作性、直观性。

系统能够结合企业实际应急处置流程和历史演练验证过程，为各类现场和各种灾变情况定制应急疏导图及安全应急演练动画。

区域告警：划定某些区域，并设置报警方式，根据人员空间信息与该区域模型进行判定，当符合报警条件时，三维环境将生产报警信息并传输至人员定位给系统。

作业票管理

根据作业内容的不同，展现内容也有所区别，但均可在三维场景中选定位置和设置作业区域范围，同时会根据周边实际情况提示作业是否继续执行。三维智能工厂系统支持设置现场作业电子围栏，通过人员定位系统作业区域进行有效的管理，对现场作业人员移动轨迹进行记录和外来人员闯入实现报警功能。系统对作业人员到场情况可进行统计分析，应到未到或无关在场人员的情况均可报警提示。同时还可实现作业交接班处理功能，交班人员在重点设备、危险区域填写注意事项，接班人员应对以上事项进行逐一确认。