对三维数字化技术在数字化工厂的实践论述

张超

南京菲恩工程技术有限公司， 江苏南京  210000

摘要：本文主要针对于对三维数字技术在数字化工厂的实践进行了深入分析与探索，首先针对于数字化的重建进行阐述，通过数字化、模式化、可视化和一体化的生产操作，实现劳动生产率、安全运行、反应能力的提高，然后，对数字技术基础平台进行了分析，最后，有效提高企业规避风险的能力，提高科学决策能力，针对智能业务应用进行了最后的总结。

關键词：三维数字化技术;数字化重建;三维建模;智能业务

1、数字化重建

三维激光扫描获取点云数据进行现场验证，达到与网站背栏一致。经过图纸资料的整理，发现安装过程中有一些不正常的信息，相对于传统的3 DMAX三维建模方法，该方法成本低，效率高。它不仅能准确表示设备或系统的形状和空间位置，而且能包含工程属性和拓扑关系。基于部件的微粒化生产和石化装置等密集资产的三维数字化，有效地支持装置管理的三维应用，是当前石化产业建设的重要方向。以工程级三维模型为基础，利用数字化化工厂的基本平台，实现企业的智能化运营。

2、数字工厂基础平台

存储数字化工厂模型载体平台接受三维模型的数字化重构，然后利用该平台的三维模型组织信息，并将其作为主要的显示手段和交互手段，快速、准确地为我们平台的第三方系统集成提供多种方式，为有效避免信息孤岛提供依据。Close The platform是一种应用程序开发框架，它通过支持应用程序开发的二次开发界面快速产生业务价值。图1所示：

2.1资料层

它存储多种数据，包括三维设备，三维地形，智能地图文件，通用地图文件，点云和树分类结构。

2.2操作层

操作层主要提供了数据操作的开发界面，例如，三维模型操作与图形数据操作以及几何数据操作乃至数字数据操作等。

3智能业务应用

3.1可视化门户

在三维数字化技术的基础上，整合生产经营数据、厂情监测、环境监测、图像数据视频监测等，降低信息收集和使用门槛支持培训和应急管理，建立可视化信息管理门户实现物质生产与信息空间的无缝吸引，充分整合实体生产与信息空间，使之成为现实。

3.1.1设备运行监控

结合 DCS系统、机组状态监测大系统、泵组系统、加热器监测系统或实时数据库，对生产运行数据如流量、压力、温度等进行实时监测，例如，系统状态监测数据，如振动、位移监测数据，查看数据历史曲线，获取监控录像和使用三维模型，快速获取工程信息和随机设备数据，全面确保设备安全运行。如图2所示：

3.1.2应急辅助管理

通过三维模拟分析爆炸、火灾和泄漏事故，预测事故发展趋势，以便于在事故发生时迅速准确地做出决策，指挥救援行动的定位，现场控制和事故原因，提高灾难发生前的处理水平。在此过程中，管理者能够快速、直观地查询三维场景中辅助工具的分布情况和具体信息，支持应急响应和决策，提高信息收集效率，提高应急救援的准确度和有效性，提高安全操作水平。

3.1.3辅助训练

对传统工艺的培训，操作人员可通过纸型或电子工艺流程图来了解设备的工作原理，熟悉设备所在位置的“操作流程”，这类培训耗时费力且效率低，极有可能存在安全隐患。操作者和维护人员可以通过智能 P& ID体验设备的运行过程，通过关联智能 P& ID，可以快速定位智能 P& ID中设备的三维模型;通过查看设备描述和与设备三维模型相关的随机数据，进一步了解设备 ID和三维模型、空间位置和技术信息，可以显著提高培训的效率和效果。

3.2检修方案模拟

以三维场景为基础，对施工图进行模拟，使其摆脱传统的低效率的表面高程和绘图方法，从而为施工人员提供检查工程的直观依据。

3.2.1提升方案仿真

建设方人员在三维场景中选择需要吊装的设备及吊车模型，确定吊车位置，进行卷帘、吊装及旋转的操作及碰撞试验，确定最佳的吊装工艺及待拆除的装置及装置，形成视觉效果。工人检查提升系统的文字描述和光学效果，并检查提升系统。可视化基础可由安装人员模拟吊装过程，对吊装过程周围的设备设施进行检查，进行碰撞试验，以验证吊装过程是否合理。

3。2.2土壤运动模拟

开发方没有获得地下设施的空间信息和排放证，在区域动土作业过程中，对地下设施因勘探地下管道和系统线路等而损坏的情况，开发方利用三维模型进行施工。通过对土壤的透明度，可以直观地了解地下设

施的空间分布，了解其工程性质和管理单位，模拟地基、管坑等群集作业，并能自动计算地震体积，防止地下设施受地震破坏，保证地面运动。发展安全有效。

3.3维修材料统计及工作量计算

石油化工企业的核心工作是成本控制，包括维护过程的成本控制。基于三维工程模型，传统的成本估算是在数据不准确、计算过程不完整统计的基础上逐层递增，统计结果如何，基于实际工程模型误差为20%5% f，数字化化工厂基础平台提供了维修材料统计、腐蚀量计算及保温隔热技术、脚手架数量计算等精确高效的成本控制工具。

3.4腐蚀资料中心

常规腐蚀管理系统采用不同的单线图对腐蚀监测进行识别，单线图上仅有一个监测点，且一个监测点处的四个测厚点均以附着的说明书进行描述。对腐蚀监测点进行识别，并结合腐蚀监测数据和设备三维工程模型。

结语

随着信息化三维智能的发展与完善，工厂管理质量直线上升，其在提高提高操作和维修管理水平的同时，实现了建设数字化化工厂的目的。

参考文献

[1]马晓柯.三维模型技术对仪表设计与施工的优化[J].石油化工自动化，2018，54（6）：63-65.