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htdaydayup 发布了文章 · 2月21日

数字孪生绿色工业之盾构机三维可视化

​前言

建国以来,我国铁路隧道的建设取得令人瞩目的进步,其数量和总延长都已位居世界各国之首。从“卡脖子”到人无我有,人有我优,隧道的建设提高了车辆的行程时间、使人民生活更加便捷、生活水平提高,而隧道的建设最大的功臣就是盾构机。

伴随着城市建设发展,创新和技术在发挥着越来越重要的作用,以GIS、BIM、人工智能、大数据、5G为代表的创新技术和应用也为了城市、工业建设提供着技术支持。工程建设的发展也以科技创新为切入点,形成创新协同互动的新生态圈。今天将采用 Hightopo 的 HT for Web 产品来构造轻量化的 3D 可视化场景,数字孪生盾构机施工流程,清晰直观的展示设备的部件组成,动态运作效果,设备拆分,组装、施工全过程。

界面简介及效果预览

我们使用 HT for Web 自主研发的 2D/3D 引擎,经过搭建轻量化场景、搭配数据面板以及动画驱动制作了盾构机施工流程可视化:

 

场景由中心的 3D 盾构机和底部数据面板构成,场景支持常规的旋转、平移和视角缩放,通过数据面板模拟展示盾构机施工进程的一些相关信息。

结合HT的数据可视化面板实时监控,实时展示施工过程的各项数据指标。智能分析采集后台数据,真实反映每一项模块的实时动态,让管理者了解各板块情况,进行快速维护管理。

实现价值

传统的施工常采用BIM模型,但BIM建模模型数据往往过于庞大臃肿且建模模型不够美观。通过案例我们可以感受到,相比于传统方式的项目建设而言,HT 的三维展示具有更灵活的表现形式和直观生动的效果。对于企业,生动的演示动画能让客户更快了解产品的工作原理和优势,而且比起普通的工业动画,Web 上的可视化系统展示内容更丰富、自由度更高,后续需求更改也更为灵活、成本更低。

应用3D可视化技术,不仅能够提升工程施工现场工作效率,并且可以实时监控工程进度。该项目也拓宽了可视化模型的应用空间及应用价值:

一、还原性:数字孪生打破了通过平面图纸整合施工信息的传统模式,通过三维可视化技术仿真还原盾构机施工现场,以及盾构机内部系统、状态信息等。

二、信息化:HT 可视化改善了传统模式中设计、建造与运维阶段的信息存储弊端,使施工到运维阶段的信息集成,保证了数据的及时性,通过及时的信息反馈能够分析得知施工阶段可能遇到的问题,减少了维护成本。

三、绿色化:顺应绿色发展理念,以新兴技术代替传统人工作业,加大工业绿色发展。随着盾构机在地铁、电力、电信、地下管廊、海底隧道、岩石隧道等更多领域得到应用,对盾构机技术的要求也越来越高,所以新结构、新形式、新概念的盾构机将会不断推出。

系统分析

盾构机的基本工作原理是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。盾构机可分为4个构造组成:

盾构壳体

盾构壳体由切口环,支撑环,水平、竖直隔板以及外壳钢板组成,在工程施工开始,首先通过开挖基坑,将盾构机器安装至指定位置,进行调试。

 

推进系统

盾构机的推进系统主要由盾构千斤顶和液压设备组成,沿支撑环呈圆周状分布,通过向管片施加压力,反推盾构机向前掘进。

 

出土系统

在刀具削土后,通过传送装置运输至后方。

 

拼装系统

拼装系统可以说是盾构机的骨架所在,通常工厂会按照盾构机规格生产的一系列环片状管片,再通过环式拼装机进行组装,管片也成为了隧道的支护要件,保障盾构机的安全掘进。
image

 盾构机作为隧道施工的重要设备之一发挥着举足轻重的作用。工程施工也必须提升自主能力,提高行业竞争优势,以绿色化智能化为核心,提高整体的管控一体化水平及制造水平,打造为智能制造行业。

总结

在科技强国战略的不断推动下,中国越来越多的技术短板被补齐,并且还诞生了一大堆尖端国产技术,而中国的盾构机也已经成为一张代表实力的名片,许多国家甚至慕名前来购买。通过结合 HT 的智能化的监测控制和管理系统的可视化,促进未来绿色工业建设的智慧化和深度化,有效解决城市建设的各项成本消耗,提升环境监测,安全监控的准确性,提高施工建设的质量与效率。

您也可以至图扑软件官网查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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htdaydayup 发布了文章 · 1月31日

数据中心三维可视化之集装箱机房

前言

随着全球网络经济的迅猛发展,数据中心逐步成为了社会发展的核心动力,需求的日益复杂,建设模式也迎来众多的挑战。集装箱式数据中心的出现可以解决这一问题——将服务器、存储、网络设备等全部放入集装箱,集装箱式的设计相比传统数据中心易搬运、成本低、搭建速度快,可不必受场地限制。满足在短期内快速扩容部署,具有高效制冷、低碳经济、节能环保、灵活运输的优良属性。

图扑(Hightopo)为此加入3D可视化模块,通过三维仿真技术完整还原数据中心全貌,进一步实现对众多子系统集中调配管理的目的。做到在线实时查看、操作便捷、多重视觉体验,降低机房管理难度,减轻机房运维压力。为大型户外作业、电力通信基站等场地资源受限、业务诉求不断增长的特定模式下提供了最佳且灵活的解决方案。

HT for Web 不止自主研发了强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,为可视化提供了丰富的展示效果。介于 2D 组态和 3D 组态上,Hightopo(以下简称 HT )的 HT for Web 产品上的有着丰富的组态图标库可供选择,本文将介绍运用HT丰富的 2/3D 组态 搭建出的一个3D可视化集装箱数据中心。

界面简介及效果预览

载入动画:界面由车载集装箱映入眼帘,而后展示集装箱内数据机房的构造;随着画面的加载完毕,我们也可以清楚的看到 H T的可视化仿真机房基础设施设备情况。以及右侧为 2D 数据面板,实时了解机房设备情况。

系统分析

环境可视化

在3D可视化集装箱式数据中心中,可查看当前数据中心的概况,如容量统计、资产统计、管线统计、告警统计等。支持展示环境内结构布局,以及对应集装箱机房的机柜、服务器、空调、发电机、配电柜、UPS等设备信息。

容量管理可视化

系统可对机柜U位、电力负荷、各区域承重及存储容量情况进行直观查看和及时更新,可通过2D面板了解该环境下基础设备容量使用的详细数据。

当数据中心机柜有新设备上架时,系统会直接获取新设备的数据信息以及当前U位的使用情况;对机房机柜电力负荷情况进行分布统计,可选择通过不同颜色进行区分机柜功率的大小。

还原真实场景,满足上万条数据同时进行自动更新,兼顾空间、配电、设备等多维度因素,提升空间可用性和能用率,管理者轻松掌控机房全局容量。 

 

资产管理可视化

传统资产管理形式能用性较差、效率低下,不适用于资产量庞大或种类繁多的数据中心。采用Hightopo 3D数据可视化技术,即使面对再繁杂的资产,也可通过检索功能快速查找资源设备,对其进行定位及信息详情展示。在3D场景中可任意查询资产对象,如设备型号规格或CPU负载状况。支持运维人员在线远程调取支配该资产对象的检修记录、履历信息和当前运行状态等任意信息。如下:

监测蓄冷罐:在机房发生故障时是否正常启动的放冷模式、充冷模式和保冷模式;

监测膨胀罐:是否正常运作,确保水压平衡,机房正常运作;

监测冷却塔:是否正常进行循环水冷却等。

将虚拟资产现实资产一一对应,资产管理3D可视化运维变得更为直观。实现多个机房集中监控,历史查询,远程管理,预警告警、定位于一体的智慧机房。

管线可视化

在3D可视化环境中能清楚看到管线分布的全景视图,运维人员可点击查询单设备的所有链路信息或展示链路中包含的全部设备,呈现数据中心从高压市电引入至列头柜(智能母线、PDU)输出的变配电系统设备和线路。

管线可视化能有效梳理数据中心密集的电气管道和网络线路,让运维人员更直观地掌握数据中心的管线分布及走线情况,从而快速排查及修复管线类故障。主动预警及时告知电力网线布局或输、发、变电环节的不合规情况,打破当前数据分散的局面,提高管线管理水平和故障解决效率。

动环监控可视化

(1)预警告警 智能巡检

动环监控系统中的设备监控信息,是通过智能数据接口或传感器采集多方面监控数据(如供配电、UPS、消防系统等),实现设备运行的正常状态监测、异常状态预测、告警阀值设定、功率参数、应急预案的智能监控功能。当设备数据超过预设阀值时,系统将进行预警提示。在3D可视化环境内结合2D面板展示出来,确保机房内始终保持合适的动力供应。

系统支持对该可视化场景提供智能巡检方案,运维人员自定义规划巡检路径,对各个巡检节点进行安全管理。辅助运维人员做出科学决策,一改往日“关门看报告、拍脑袋定方案”的现象。

(2)3D温度云图

数据中心“喜冷怕热”,随着计算规模的逐步增大,热量也会逐渐升高。通过装设温湿度监测模块,进而呈现出该环境内所有的热源分布,及时发现快速定位异常温度区域并提醒管理人员。鼠标点选设备可查看子设备实时温度数据,数据由2D面板呈现。

采用3D温度云图,实时感知机房内部温湿度情况,较大程度上缓解机房温度过高问题,杜绝被动“热处理”。

实际应用

面对突如其来的疫情,且在春节期间运维人员较少的情况下,为保障各大科研医疗机构正常运转,全力做好数据中心运作平稳,3D可视化集装箱数据中心无疑是最好的选择。

利用车辆快速运输,可根据需求及场地状况分散或集中叠放部署,做到快速调度布局。即使运维人员再少,也能做到24小时实时监控,第一时间发现机房安全隐患,保证机房运维和医疗机构业务的连续性。

  1. 3D可视化数据中心管理维持了环境,设备以及资产的稳定性;
  2. 大幅度降低运维人员的失误率和维护成本,提升运营效率;
  3. 监测信息数据简明准确易于理解,能有效改善不同班次之间的沟通;
  4. 识别设备信息缺陷,加速故障排查过程,提高安全合规性。

数据中心是通讯网络的 “心脏”,选用HT三维仿真技术适用强,功能全面、性能稳定,结合集装箱式数据中心自身优势,应用起来无疑是锦上添花。将数据全面集成,改变数据孤岛现象,成为实现数据中心扁平化、集约化、一体化有力的助推剂,为机房监控的发展带来革命性的进步。

总结

机房是通讯网络的重要“心脏”,信息技术在军事领域的广泛应用,使作战方式和作战手段呈现出崭新的面貌,面对信息时代的军事转型,数据中心已经成为了军队信息化建设关键的要素之一。基于对在航天军工领域的多年积累与HT 可视化技术,不仅可以实现了项目的高效建设,实现高度的灵活性,还能根据用户的业务需求变化便捷高效地进行修改调整,为用户的业务应用提供了充分的技术支撑。

我们更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA,同时,你也可以查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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htdaydayup 发布了文章 · 1月25日

工业绿色可视化之核电站工艺流程组态仿真

前言

说起核电站,无论是上个世纪80年代发生的切尔诺贝利核电站大爆炸事件,还是2011年发生的福岛核泄漏事件,核辐射给人类造成的伤痛至今还未停止,最近又发生让全世界震惊的“日本将123万吨核废水排向太平洋”的事件。很多人对核电站的概念模糊,但核电站似乎给人的映像一直是:核电站安全性不高,核废物会危害健康,住在核电站附近容易受到核辐射等等。那么,这些担心究竟是都真有必要?核电站的安全性真的不高吗?

HT 用 3D 可视化的方式为大家科普核电站的工作原理,让大家对当前核电站能有最基本的初步了解,核工业本来就是一个沉甸甸的行业,从它诞生的那时起就跟国家的命运紧密结合,我们的老一辈核工业人,通过他们的奉献诠释出了“两弹一星”的精神和核工业的精神。

界面简介及效果预览

目前世界上的核电站 60%以上都是压水堆核电站,其主要由反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机及有关系统设备组成。因此,我们应用 HT for Web 自主研发的强大的 2D/3D渲染引擎,经过搭建场景和动画驱动制作了压水堆核电站发电的工作原理可视化。

整体场景以及交互预览:

通过点击各部位的名字,如果有信息面板的话相应的信息面板会显示,隐藏上一个显示的面板,名字做高亮处理,没有信息面板的只处理名字的高亮效果。

 

模拟原理动画分析

在核电站中,反应堆的作用是进行核裂变,将核能转化为水的热能。

水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能,成为高温高压的水然后沿管道进入蒸汽发生器的U型管内,将热量传给U型管外侧的水,使其变为饱和蒸汽。冷却后的水再由主泵打回到反应堆内重新加热,如此循环往复,形成一个封闭的吸热和放热的循环过程,这个循环回路称为一回路,也称核蒸汽供应系统。一回路的压力由稳压器控制。由于一回路的主要设备是核反应堆,通常把一回路及其辅助系统和厂房统称为核岛(NI)。

反应堆

由上述反应原理可以了解到,反应堆和燃气灶的原理其实没有本质不同,其主要作用加热水产生水蒸气带动汽轮机发电。这里我们应用了可视化技术模拟了水注入反应堆后加热的过程,水位的变化使得整个动画更加形象的展示出反应堆的工作状态。
 

主泵

如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话,那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内,然后流过蒸汽发生器,以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。我们在这里用闪动的亮光来展示其工作状态。
 

稳压器

稳压器又称压力平衡器,是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时,起保持压力的作用;在发生事故时,提供超压保护。压力上升过程中,我们加入了波动的效果以展示稳压器内压力的变化。
 

蒸汽发生器

它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水,并使之变成蒸汽,再通入汽轮发电机的汽缸作功。如图,上部分圆形转动时,气泡根据大小不同上升的速度也不相同;中间传送带的走动更加清晰的展示了正在工作;底下水位升降时,水波也在动作,使整体效果更为贴切。
 

由蒸汽发生器产生的水蒸汽进入汽轮机膨胀作功,将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连,因此汽轮机直接带动发电机发电,把机械能转换为电能。

作完功后的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器,进行冷却凝结成水,然后由凝结水泵送入加热器预加热,再由给水泵将其输入蒸汽发生器,从而完成了汽轮机工质的封闭循环,我们称此回路为二回路。循环冷却水二回路系统与常规火电厂蒸汽动力回路大致相同,故把它及其辅助系统和厂房统称为常规岛(CI)。

凝结水泵

中间风扇转动示意工作正在进行,根据管道内运动方向来决定风扇的逆时针或者顺时针的转动情况。

 

换料水箱

通过水位的升降来展示;同理展示的还有辅助给水泵、地坑等。

 

碳酸箱

我们增加了水的波动效果,让动画更加形象的展示了这种类型的箱体的工作状态。同理展示的还有除盐水箱、化学药物混合罐、容控器等。
 

低压加热器

每个加热器的位置推达点不同,在视觉上更逼真、更有科技感的效果,同理展示的还有高压加热器。
 

除氧器

下部分水位升降时带动水波动,上部分的氧气根据形状的大小移动速度也不相同。
 

综上所述,核能发电包括核能→热能→机械能→电能的能量转换全过程。其中后两种能量转换过程与常规火力发电厂内的工艺过程基本相同,只是在设备的技术参数上略有不同。核反应堆从功能上相当于火电厂的锅炉系统(火电站用锅炉“烧水”)。但由于它是强放射源,流经反应堆的冷却剂带有一定的放射性,一般不宜直接送入汽轮机,所以压水堆核电站比普通电厂多了一套动力回路。

上面说了那么多,那么,核电站到底是个好东西还是坏东西?它跟传统能源先比有什么优势?

核电站的优势

可以从核能的环保型、经济性、安全等方面来与传统能源做一个简单的对比。

( 1 )环保方面:核电在产生能源的过程中没有温室气体和污染物的排放。在正常运行情况下,核能系统的放射性剂量,只有天然辐射剂量的千分之一到百分之一。也就是说,如果你去坐飞机,你接受到的剂量可能比你在核电站旁边还要高很多;

( 2 )经济方面:核电的发展历史并不长,但是发展的速度非常快,目前它的电价已经接近煤的电价了,如果再考虑到雾霾治理的相关费用支出等一些综合性问题,核电的经济效益从整个国家来考虑非常有优势;

( 3 )安全方面:核电是安全能源,发生事故的可能性小。核电是世界上最安全的行业之一。全世界50年来500多座核电反应堆在 其总共1万2千多堆年的运行历史中,只在上世纪七八十年代发生过两起堆芯熔化的严重事故。现在核电站的安全性能更好,发生事故的可能性更小。

核电系统是一个非常复杂的工业系统,代表着我们国家综合工业实力,是大国竞争的阵地。核工业是高科技的战略产业,是国家安全的重要基石。在这样一种综合效应的考虑之下,核电应该是大国战略的必然选择。

我国核电站的发展

核电站自 20 世纪 50 年代开始,根据其工作原理和安全性能的差异,可将其分为四代。1951 年,美国最先建成世界上第一座实验性核电站,被称为第一代核电站。到如今已经发展到第四代核电站。

我国核电站的建设始于 20 世纪 80 年代中期。首台核电机的组装在秦山核电站进行,1985 年开工,1994 年商业运行,电功率为 300MW ,为我国自行设计建造和运行的原型核电机组。使我国成为继美国、英国、法国、苏联、加拿大和瑞典后,全球第 7 个能自行设计建造核电机组的国家。截至 2013 年 2 月,我国大陆已建成并投入商业运行的核电站有 7 个,分别为浙江秦山核电站一期、二期、三期,广东大亚湾核电站和岭澳核电站一期、二期,江苏田湾核电站,共 15 台机组,还有 28 台机组处于建设中。

核电站的工作原理

核电站是利用核裂变反应所释放的能量产生电能的发电厂,就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电,或发电兼供热的动力设备。反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。而现如今世界上只能利用裂变的链式反应产生的能量来发电。

核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方,成为我们日常生活中不可或缺的能量。

总结

近年来为实现核能的长远可持续性发展,世界各国提出了许多新概念的反应堆设计和燃料循环方案。最新提出的第四代核电站的性能要求以及美国最近颁布的新的能源政策,都贯穿一条主线,就是要提高安全性、改善经济性,在满足确定的安全要求的条件下,争取最好的经济性。所以将来的核电必然更加普及更加安全,大众应对核电充满信心。

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htdaydayup 发布了文章 · 1月10日

公路项目建设可视化进度管理

前言

福厦漳高铁是福建省继温福铁路之后建成的第二条快速铁路,也是中国中长期铁路网规划中"四纵四横"快速客运通道的"一纵"--东南沿海客运专线(杭深客运专线)的重要组成部分。福厦漳铁路北起福州南站,途经莆田、泉州至厦门和漳州。全线共设7座车站,全长297公里,是福建省首条设计时速350公里的快速铁路站,投资估算总额约505亿元。2017年9月动工,计划2022年建成通车。

2020年12月,国新办发布《中国交通的可持续发展》白皮书。从“走得了”到“走得好”,中国正在从交通大国向交通强国迈进。

新基建项目的开展将聚焦于城市轨道交通和城际高速铁路,新一代智能化高速铁路系统将广泛运用云计算、大数据、物联网、移动互联、北斗导航和BIM等新技术。我国已成为高铁运营里程最长的国家,但勘察设计、建设、运营管理所依赖的媒介还主要以二维图为主。将管理手段由二维提升为三维,并在三维环境下实现多源异构海量数据的综合展示与分析,将在大规模的高速铁路勘察设计、建设管理与运营维护中发挥巨大的支持与推动作用。

本文以福厦漳高铁为例,HT for Web 基于三维数字信息技术搭建出的一个高速铁路工程展示平台,为项目在策划、实施等各个阶段提供工程信息,实现工程信息互通,达到彻底消除信息孤岛的目的,确保了工程建设的高效性、准确性,达到项目增值最大化的目的。

界面简介及效果预览

载入动画
界面由远及近展示了完整的福建铁路线路图;90°旋转的科技环大大地提升了渲染效果;随着画面的加载完毕,我们也可以清楚的看到福建省内的各条铁路,以及在每条线路上的各个站点一目了然。

两侧为2D面板,左边是具有标注功能的按钮,下方输入框中可展示标注目标的地理位置信息。右侧为福厦漳高铁信息及沿线各个站点的在建信息。

系统分析

在高铁建设中,采用数字信息化技术,就是将施工全周期的所有信息建设可参化数字模型,同时施工方案模拟优化、施工管理过程系统协调统一等一系列功能,改善在传统项目管理过程无法实现的这些弊端,是各参见单位、参建者均能高效地协同沟通,为高速铁路实现“高标准、高质量、高效率、零误差”的目标,提供了新的数字化管理模式。

1、完成进度展示

在展示平台上,我们应用 HT for Web 的数据化建模模拟呈现了福厦漳高铁施工线路图,通过平台可以直观的了解到高铁当前的完成进度。

2、施工点位标注功能

界面左上角的起点、隧道、终点、桥梁和路线五个施工目标按钮可以灵活使用,工程人员可以根据需求将工程点目标摆放在施工点位上。

3、工程点的经纬度查询功能

工程人员可以通过点击地图上的工程点来获取相应的名称、编号和经纬度信息;同样的,在输入框中输入精确的经纬度信息也可以在地图中找到相应的工程点。这个功能省去了复杂的换算工作,并且极大的提高了工程人员的工作效率,同时也给施工人员明确的施工目标,确保施工目标的准确度与提高施工质量。

4、每个站点建设情况

在界面右上角,我们可以清晰地看到福厦漳高铁的全线长度、设计时速、站点数以及每个站点的建设情况。我们可以看到,3D可视化改变了传统依靠二维图纸和报表为主的管理模式。

实现价值

围绕人员、机械、物料、方法、环境等现场施工的关键要素,在高铁建设过程中应用3D可视化技术,不仅能够提升工程施工现场作业工作效率,并且可以实时监控工程进度。该项目拓宽了可视化模型的应用空间及应用价值:
1.工程项目信息管理

通过BIM、GIS技术、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用,让施工现场感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入,大大提升现场作业人员的工作效率。
而 HT 的轻量化方式在与传统的 GIS 和 BIM 技术上有了全新的改变:

  • HT的轻量化、低成本,使企业不再需要购置笨重昂贵的 GIS 和 BIM 软件;
  • 起点低、效果好,传统 Web 开发人员即可上手,借力 HT 强大的 3D 渲染效果既可制作出高仿真道路场景
  • 跨平台性,任何桌面和移动终端都可以打开,方便现场运维人员直接手机进行现场查看、编辑和管理

2.施工过程管理

便于施工管理人员更加准确地掌握构件设计和施工过程信息,做好过程控制工作,消除差错漏洞。实现精细化管理,最终达到减少施工成本、保障施工安全、保护环境等目的,实现保质保量完成施工任务。

3、施工成本管理

有助于实现施工现场“人、机、料、法、环”、各关键要素实时、全面、智能的监控和管理,有效支持了现场作业人员、项目管理者各层协同和管理工作,提高施工质量、安全、成本和进度的管理水平,减少浪费。

4、安全质量管理

通过3D可视化技术的应用,及时发现安全隐患,规范质量检查、检测行为,保障工程质量,实现质量溯源和劳务实名制管理,有效支撑主管部门对工程现场的质量、安全、进度、人员的监管。

总结

高速铁路建设是我国基础建设的标杆,备受社会各界的关注。要求在施工过程进行精细化管理是必然趋势。如今,高铁工程不再是过去仅能依靠数据与推测反映工况,基于铁路沿线高精度、海量、多源异构的地质地理信息和工程信息,集成信息技术与铁路专业技术,以三维可视化的形式,能够对高速铁路建设、运营全寿命周期的不同阶段提供综合仿真技术服务,最终实现“智慧高铁”的建设目标。

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同时,你也可以查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-12-27

不一样的资产安全 3D 可视化平台

前言

数字经济时代,应用好数据是企业数字化转型的关键,基于前沿科学技术进行数据的有效管控,更是对数字增值服务的新趋势。近年来,整个安全行业对资产管理的重视程度正在提高。据IDC发布的相关数据显示,到2020年,50%的教育和大型企业将考虑使用VR/AR、大屏幕电子白板、智能手环等产品来提升企业的办公效率。随着越来越多的智能设备进入企业网络,企业资产管理的重要性也逐年增加。

只有做好资产的“看见”能力,才能更好地保障资产安全。在传统IT部署方式下,一次企业资产盘点可能需要花上十个小时,而时间是安全攻防对抗的生命线。HT for Web 在充分研究分析了企业对资产安全管理业务需求的基础上,利用 HT 丰富的 2/3D 组态搭建出一个资产安全信息平台,让资产具备“看见”能力,能让用户清晰地看到资产情况,轻松应对资产安全管理问题,提升企业的智能化水平,为智慧企业建设创造良好的技术支撑。

界面加载效果预览

我们采用 HT for Web 轻量化模型以及 web 组态,创建了2D面板和3D组态两个部分:

转盘

界面中间是一个非常酷炫的三层转盘,每一层代表的是不同组织架构内资产统计情况,同时中间的圆柱上还有二进制代码进行装饰,与围绕在转盘周围的科技环一起,为整个界面营造出前卫的科幻感。

数据面板

界面两侧的数据面板分为两部分,左边以告警信息为主,右边则以统计信息为主。以图表、圆盘、柱状图等多种方式对数据进行统计,可以让管理者对资产状态一目了然,便于管控工作。
在这里插入图片描述

系统分析

1、资产管理体系

我们将平台进行多级组织架构分配,针对不同业务设置多个标签。包括设备、软件和各类IT组件等进行实时展示和统计分析,在不同资产对应组织和业务的资产状态进行数据关联分析和数据挖掘,全方位进行资产管理,使得资产安全管理更加贴合企业业务场景。

第一层:固定资产

第二层:隐形资产

2、智能告警与监测

内置通知告警系统,我们从左侧数据面板的“健康总览”可以看到系统发出的紧急信息、事件警告、故障修复以及故障数量的统计,下方则是对企业资产进行实时监测的情况,以及对平台告警信息的统计情况,管理人员可以及时在需要时对紧急事件及时处置,避免损失扩大。

3、基于组织架构的资产统计

平台可以根据企业的组织架构来进行资产的统计,界面右侧数据面板显示了企业资产总体概况,下方是根据不同部门反馈的和统计的公司资产的使用情况统计,以及根据流程类型的资产统计。

实现价值

HT 将先进的 3D UI 技术与企业安全需求进行融合,以 3D 可视化的方式解决企业全网信息资产安全管理问题。

1、智能预警

从企业资产发现、新型漏洞威胁通报检测到资产趋势跟踪记录,形成企业资产安全的闭环管理机制;

2、智能分析

可对历史数据进行分析对比展示,包括资产增加、变更、消失、废弃,资产的异常变化等,辅助管理者进行安全决策;

3、智能管理

结合组织架构与业务架构,实现各级组织分层级管理,深度探测企业资产信息,详细的绘制出企业资产安全分布图,加固企业资产安全管理的城墙,构筑企业资产安全管理的防线。

总结

作为智慧企业的一部分,该项目深化大数据挖掘,将先进的信息技术、工业技术和管理技术深度融合,实现管理的数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用,从而使企业呈现出风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化的柔性组织形态和新型管理模式。HT 提供的数字技术支撑,不仅可以解决数据呈现的问题,更是可以从不同角度启发管理者对数据价值的思考,进而进入数据分析及挖掘的下一步。同时,也能提供数据治理工具,解决企业数据共享的问题,帮助实现数据资产化运营。

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同时,你也可以查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-12-21

数字孪生赋能供热,这个冬天智慧供热温暖每个角落

前言

随着供暖季来临,我国北方大部分省市开始陆续供热。一年一度的供暖问题被提上了日程。在我们的印象里,供热的设施不论是锅炉、管道还是暖气片,都是坚硬的钢铁、铸铁。HT 通过自主研发的强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,运用丰富的 2D/3D 组态,给它们装上了“触角”,接通了“血脉”,装上了“大脑”,数字孪生一个智慧供热全流程系统,助力城市供热信息化升级改造,深挖热力大数据价值。

随着集中供热普及率的上升,北方地区供暖能耗逐年增大。我国单位住宅建设供暖能耗是相同维度的发达国家的3倍。而在传统供热模式下,机组自动化水平低、多依靠人工调控,导致供热量与热需求无法准确匹配,暴露出了能源浪费与环境污染的问题。面临多方压力的传统供热行业正积极寻求破局。近年来,以互联网、大数据、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术迅猛发展,正加速向各领域广泛渗透,推动着传统产业转型升级。作为传统行业的供热行业仍处于一种“春秋战国、群雄逐鹿”的格局,而在国家政策以及用户、企业的各方面的诉求下,智慧供暖已成为一种潮流。

要开拓市场空间,降低供热成本,提高企业利润水平,技术和先进管理的提升必不可少。

界面简介与效果预览

界面分为数据面板(2D)和热网(3D)两个部分:
 
随着画面初始化后,映入眼帘的是图扑可视化技术对整个城市进行的模拟仿真,整座城市被一条水路一分为二,主干道的车流汇聚成迷幻的霓虹。随后,火电厂大楼亮起自上而下的光环,象征着供热系统开始工作,热力通向城市各个角落的换热站,开始了对这个城市的供热服务。

数据面板
我们可以看到界面右侧数据面板非常直观且详细地记录了坐标、天气情况、日期、供热详情及减排节约量的数据。

系统分析

除了对整个城市的外观进行 3D 模拟仿真,我们对每一级的热网支线单位内部进行了细致的、高还原度的仿真展示。

火电厂
火电厂是热力来源,我们可以称其为热源厂。我们可以观察到,这座建筑是在城市的边缘,有3条供热管道从这里出发,分别从左、中、右三个方向,每条管道上连接着加压站、隔压站、1级换热站、2级换热站,分布在城市的各个角落,供热覆盖的范围不重合。
 

室内:分为两部分,由办公区域和设备区域组成。
办公区域为整个供热系统的调度中心,HT的智慧供热全流程系统就将在这里进行工作。
设备区域为汽轮机,其以蒸汽为动力,并以蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械,它在火电厂中应用的最广泛的原动机。

加压站

在大型供热系统中,为了使热网既能满足末端用户的供热需求,同时还能最大限度地节约系统的运行能耗,在热网中增设加压站是常用的措施。加压站是供热系统的“心脏”,为热水在热源厂和热力站之间的流动提供动力。心脏让我们的血液在全身顺利循环输送养分,供热也是一样,需要在加压站的帮助下让热水循环输送热量。我们对加压站的外观进行了高亮处理,以显示其在整个热网的重要性。

室内:加压站内部由水箱、软水装置、水泵等设备组成,热源厂来多少水,加压站就需要回送多少水,所以加压站的运作是否正常,直接决定热源站是否有足够的热送给用户,因此,加压站24小时必须确保正常运转。

隔压站
目前城市存在地势高差过大的情况,低处用户如果不经隔压换热站直接使用热力管网,管道压力过大,无法正常使用统一的热力管网,为解决低处用户的承压,需设置隔压站。

室内:主要由换热器、循环水泵、集水罐、去污器和分水罐等设备组成,二次网回水时首先进去集水灌,经去污器去污后,有循环水泵进去换热器中,与二次网回水进行热交换,交换后的热水进去分水灌中进行二次网供水,换热后的一次网回水回到热电厂循环使用。

换热站

换热站是城市集中供热系统中热网与用户的连接站,其作用是根据热网工况和用户的不同条件,采用不同的连接方式,将热网输送的供热介质加以调节、转换,向用户系统分配,以满足用户需要,并集中计量、检测供热介质的数量和参数。为了将热力充分供应到每位用户的家中,这里的换热站设置了两个级别。

1级换热站

2级换热站
当我们把鼠标移到2级换热站时,可以看到换热站所服务的辐射范围,这样我们就可以直观地看到热站的地理位置,同时也能对热站运行期间的工作运行情况进行实时监控,以及可以确保该区域的换热站运行故障可以得到及时的管控和检修,保障运行安全。

室内:由换热器、热泵、水箱、分汽缸等设备组成,热水通过市政管道把蒸汽(热水)输送到换热站的分汽缸,在通过分汽缸输送到每套换热机组作为换热机组的一次热源,热水做为一次热源时需要回流到供热中心,形成一个闭式循环,持续供热。

实现价值

智慧供热系统的功能

HT 自主研发的智慧供热全流程系统以网络化、信息化、智能化的数字技术与供热设施的深度融合为基础,以节能、降耗、节费为出发,为供热企业量身定做三维可视化系统。可实现:

1、可实现管网到热用户的整个供热系统的监控;

2、可实现整个供热系统的过程管理和运行管理,提高了供热系统的管理效率,实现供热系统的整体节能;

3、实现远程监控、无人值守,通过远程智慧控制,只需在调度中心就能实现均衡输送、精确调节,并能及时发现管网漏损情况,及时止损;

4、实现自动反馈生产运行大数据,精准预测未来时段所需参数,形成生产分析报告,给网上各热源分配供给量及运行参数提供指导值,并实现在复杂工况下热源切换的无缝对接,大大降低热源切换给热用户带来的影响。

HT 以最低成本、最高效率,最大限度满足热用户的需求,推动能源利用的高效化与节约化,最大程度实现了供热节能目标。

总结

该系统以信息化、自动化、智能化为基础,可以完全取代粗放式、低效率的现场人工调节的传统运营模式;可以在供热期间,通过系统实时监视各热网支线的运行参数,及时对生产运行情况进行分析、管控。提高工人生产的精细化管理,实现快速响应、快速处理、业务全流程监管,提升了服务口碑,以达到良好的社会效益。三维可视化系统更接近于现实中的真实的楼宇、设备,用户易于接受;可以让用户看到系统整体的同时,还能观测局部细节数据,兼顾整体与细节。可以提供丰富的人机交互手段,便于操作。感兴趣的小伙伴也可以上官网查询更多案例。

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-12-13

倾斜摄影实景三维在智慧工厂 Web 3D GIS 数字孪生应用

数字化推动钢铁工业转型升级

数字时代,随着数字地球,数字中国,数字工厂等数字化建设的不断深入,以地理信息系统(Geographic Information System, GIS)为基础,融合大数据可视化、云计算、物联网以及人工智能等新一代信息技术,颠覆传统 GIS 应用, 激发了地理信息产业新的生命力,让地理信息应用越来越广泛,走向时代的舞台。

界面简介及效果预览

钢铁作为国民经济发展的重要基础原材料,钢铁行业的产品创新为中国经济的发展提供有力的支撑。“十三五”以来,中国的钢铁工业从顶层设计到落地生根,在全面部署、积极探索行业科技创新之路上取得了卓越的层级。“十四五”要把控钢铁工业的高质量发展,加快推进绿色发展和智能化制造,重点解决控产能扩张、促产业集中、保资源安全三大难点。

通过图扑软件的可视化以及 GIS 相关技术,对钢铁厂能源和安全方面进行全方位的数字化建设,让钢铁厂的监控更为直观,控制更加精准,提高钢铁工厂的整体管理水平和炼钢效率,推进钢铁工业绿色化和智能化的转型升级进程。

实现价值

基于 HT for Web 和 GIS 技术的数字钢铁厂建设主要有以下三部曲:

数据获取:

Ø 钢铁厂三维场景数据获取方式主要有两种:一种是通过航拍建模;一种是通过人工建模。

Ø 钢铁厂业务数据(监测点点位、管辖区域范围、巡航线路等)的获取主要是通过已经建设的基础地理信息系统中的管理以及厂区所部署的设备的监测数据等。

航拍建模,也称倾斜摄影实景三维,是近年来快速发展的一项 GIS 技术。利用飞机或无人机搭载多台传感器,从前后左右以及垂直五个方向对地物进行拍摄采集,快速高效获取真实反映地面情况的数据信息。通过纠正、平差、多视影像匹配等一系列的内业处理操作,最终获得三维模型。

人工建模,主要是根据一定范围内的场景图或者CAD图纸结合实景照片对地面情况进行人工建模。

航拍建模与人工建模的特点对比情况如下:

除了上述特点之外,航拍建模的成果数据具有地理坐标系信息,可以准确的和 GIS 匹配,人工建模要和 GIS 匹配需要人工进行空间矫正配准。航拍建模的 OSGB 模型数据具有多细节层次(Level of Detail, LOD),系统可以根据用户的浏览时和场景的距离显示不同精度的 LOD 层级模型,提高数据展示渲染的高效性。但是,航拍建模也有一定的弊端,比如建模的精细度不如人工建模精细,如果需要更加精细的模型,需要大量的人工干预处理。如果需要对简单模型进行查询、分析和编辑等,需要对航拍进行单体化处理,单体化的修复需要更长的周期和更高的费用,因此,单体化处理应用在重点建筑或古迹方面。

数据分析

空间的数据分析是GIS 的核心内容之一。对于数字钢铁厂而言,在环保方面,主要是对 TSP、PM10、PM2.5、有组织、厂区污染情况等进行分析;在安全方面,主要是对场景监控、消防设备以及安全范围四色图。

对于钢铁厂中监控点的布控合理性进行分析,辅助指导钢铁厂的监控布设工作,更加全面监控厂区的生产状态。

对于钢铁厂污染情况的分析,进而指导钢铁厂的环境治理工作,促进厂区的绿色化建设。
通过厂区安全四色图分析,对重点安全防范区域的消防设备和监控设备的布控具有重要的指导意义。

数据可视化

数据分析结果存在于具体的数据报表上,对于非专业人,很难直接清晰了解到具体的分析结果。数据可视化能够让分析结果在场景中直观的呈现,将分析结果简单明了地呈现在用户面前,辅助指导决策。另一方面,数据可视化一定程度上也改变以往的工作模式,例如厂区的巡检,工作人员不需要到实地现场进行,直接在可视化平台上通过漫游、视频监控等方式进行查看,结合物联网,甚至可以对厂区指标监测异常或告警的时候进行控制处理。

对于数字钢铁厂的系统功能主要设置有以下几个:

  • 厂区漫游
  • 视频监控
  • 指标监测
  • 污染监控
  • 区域四色图
  • 消防检测分布

厂区漫游

1、定点漫游

定点漫游是根据经纬度固定漫游的中心位置,以一定视距对场景进行 360 度的环绕漫游,让用户全面观看厂区的全貌。

2、 线路漫游

除了定点漫游外,HT 和 GIS 的集成方案中也提供了根据经纬度和海拔数据构建漫游线路,让用户以第一人称的视角按照指定线路对钢铁厂区进行巡检漫游,在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定,给用户呈现钢铁厂重点发展区域以及智能化发展成效。

视频监控:

视频监控在先进可视化领域的需求也越来越多。集成了GIS 的视频监控相比于传统的视频监控更能快速定位具体的监控位置,当有意外情况发生时,不仅能快速定位事件位置,还能快速查看区域的情况信息。

指标及车辆监测:

对于钢铁厂而言,厂区的环境监控是相当重要,这也是积极推进钢铁工业绿色化的原因。绿水青山就是金山银山。现今,大部分钢铁厂对厂区的环境监控都布设了相应的监控点位,通过对接设备上的实时数据,可以对厂区的环境进行全面的监测把控。同时,针对影响环境的因素,如,车辆尾气的排放,也可以进行厂区的车辆分布及具体信息进行实时监控。

 

污染监控:

指标监控主要可以看具体监控的点位附近的污染程度,通过热力图,将监测点上的数值以区域面进行呈现,更加直观反映污染程度及影响范围,辅助相关人员对厂区环境治理工作的进行。

区域四色图:

区域四色图是对钢铁厂区域范围按照不同的风险分布进行展示,总览区域四色图可以全面了解钢铁厂的风险区域分布情况。同时,结合指标监测点或视频监控点,可以对指标监测点和视频监控点分布进行分析评估,分析确定重点危险区域是否加强监测监控,提高整个钢铁厂区的综合治理和管理。

消防检测分布:

通过消防检测可以知道厂区内消防设备的分布情况以及消防设备的相关信息。

总结

钢铁行业的发展要以自主可控为基点,提升自主能力,提高行业竞争优势;要以绿色化智能化为核心,提高整体的管控一体化水平及制造水平,打造为智能制造行业;要以科技创新为切入点,形成创新协同互动的新生态圈。

HT 和 GIS 集成除了应用于钢铁行业的数字工厂外,在智慧城市、智慧矿山、智慧园区等众多领域也有广泛的应用。在用地选址、路径规划、资源分配以及环境监测等方面,宏观上辅助决策分析,微观上监控管控资产,让每一个行业走上更加智能化的生产、管理和运维。

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA,同时,你也可以查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-12-06

BRT快速公交系统的可视化实践

前言

随着城市进程的加快,中国城市机动车的数量飞速增长,造成城市交通拥堵问题越来越严重,城市居民对于改善出行条件的需求尤其是公共交通的便捷性问题也越来越迫切。而BRT(快速公交系统)作为一种新型的客运模式,以其工程投资少、建设周期短、环境污染小、运输效率高等优点而被认为是解决城市交通拥堵问题的有效方式之一,并在世界范围内得到成功地推广和应用。

伴随着智慧城市的建设,创新和技术在城市将发挥越来越重要的作用,以 IoT、5G、人工智能、大数据、云计算为代表的创新技术和应用正在成为城市“免疫系统”的新基础,智慧 BRT 建设自然也提上日程。智慧BRT作为智慧城市中的一部分,对公交的运营管理的要求也将变得更加智能化、精细化。HT for Web 在这个大背景下,不止自主研发了强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,还运用 HT 丰富的 2/3D 组态 ,搭建出一个HT BRT快速公交系统展示平台。

界面简介及效果预览

我们应用3D可视化技术模拟了BRT进出车站的过程,以及整个BRT站台的场景进行逼真的模拟。整体是 2D 和 3D 相结合,可视化图形丰富,打造了一个充满未来科技感的洁净风格。

左边部分为2D数据面板,展示了路段监控系统、客流量趋势和班次列表等信息。右边上方有日期、时间及温湿度的展示。

系统分析

BRT 行驶动画展示

我们模拟了车辆在固定轨道路线上的重复运动,展示了车辆进出站以及路上除 BRT 以外的车辆行驶的运动过程。 BRT 进出站有一个减速停止的模拟,其他车辆匀速行驶。视觉风格干净、明亮,传递出科技的极简美。

1、上方车辆一周期展示

 

2、下方车辆一周期展示

热力图效果展示

点击界面右上方的客流量热力图按钮,中间的站台的热力图效果随即展示出来,以特殊高亮的形似显示人群所在区域的图示。我们可以通过热力图清晰的看到人群在各个区域的分布、密集度和变化趋势,使管理上更为明了清晰。

 

数据面板

1、路段监控系统:

可点击交互,选中的区域会出现四个角的一个显眼效果,每种状态的颜色各不相同。在监控上不同颜色的展示可以更好的区分每个区域的状态。通过接入道路监控设备的监控视频以及监控设备运行状态数据,可满足对整个BRT线路的所有站台、客流、乘客进站候车的情况做到实时监控可视化管理,使一线调度人员对线路运营情况一目了然。

 

2、客流量趋势:

通过车辆收费系统、车辆监控及站点客流数据统计,对车辆运营中的客流状态进行监控管理,形成不同时段的客流画像。我们通过纯动画展示了高峰时段的重复循环动态效果,下方的流量趋势每秒随机一个 50 以内的整数更换数组达成一个动态的效果。

 

3、班次列表:

以表格形式展示,鼠标滚轮可以滚动查看更多数据,也可以点击选中变成高光显示,选中的数据,右侧滚轮条自动隐藏显示。

 

实现价值

BRT的可视化运维不仅可以提高人们的出行效率和出行体验,也是“智慧公交”的重要实践。通过平台,后台管理人员可以实现客流监测、智能调度、辅助安全驾驶等功能,打通车内联网数据传输通道。具体优势如下:

1、基础设施三维数字化

利用HT的可视化技术,对BRT运营区域的道路及其附属设施、公交设施、运营设备、环境、建筑等进行三维建模,实现运营场景三维数字化。

2、运营管理精细化

可以实现车道及车辆轨迹跟踪,实时掌控车辆精确位置。传统二维管理系统向三维转变,管理维度全面升级,实现运营管理的精细化。

3、监测管理透明化

支持显示BRT运营程中车辆、客流、交通、运营计划等多源信息,实现运营管理的透明化。

4、运营决策科学化

利用大数据分析及交通模型仿真技术,定量分析运营过程中的各项运营指标,用数字驱动BRT的运营管理与决策,实现运营决策科学化。

总结

随着5G技术、自动驾驶、车辆网、人工智能等技术的发展,公交都市建设进入高质量发展阶段。智能设备的全面推广,公交服务可以借助大量实时信息的采集、即时的传输、高效的运算,全面接收和分析需求侧的立体信息,辅助运营和决策者提供更精准优质的服务,从而全面提高公共交通在城市中的形象和作用,引导城市交通向着更高效集约化的方向发展。智慧城市建设,智慧公交先行,智慧公交是智慧城市建设中的一个重要环节,智慧公交的建设对提升城市的信息化和智能化具有重要意义。它可以给市民带来方便和实惠,带来高效和安全,它将以人性化的服务,改变人们的生活,提高城市文明水平,最终惠及每一个人。

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-12-03

电力变电站三维可视化

前言

近几年来随着智慧电厂概念的兴起,整个电力行业都聚焦在智慧电厂的技术应用环节,各类技术应用层出不穷。在众多的技术当中,三维可视化技术可谓一枝独秀,目前国内智慧电厂供应商均将三维可视化技术应用到实际建设中与应用中。我国目前有41641座变电站,变电运维作为核心业务,运维质量直接关系电网安全和可靠供电,责任重于泰山。而电网设备的规模不断扩大、新技术新装备的广泛应用,对广大变电运维人员的业务能力、职业素养提出了更高要求。

 HT for Web 自主研发了强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,为可视化提供了丰富的展示效果。在 2D 组态 和 3D 组态 上,Hightopo(以下简称 HT )的 HT for Web 产品有着丰富的图标图源可供选择,囊括了各行各业,本文将以电力牵引站为例,介绍运用 HT 丰富的 2/3D 组态 进行3D可视化数字孪生,建立动态的数字化变电站动态模型,搭建出一个变电站可视化系统。

变电站可视化系统的功能与价值

可视化运维的出现,能够解决传统方式管理存在的很多问题,包括:

1、手工效率低 :当前依靠携带纸质的巡视作业卡的方式,效率低,易出错;

2、管控技术分散:存在大量感控子系统,各系统独立分散,管控手段间无法形成有效联动;

3、决策数据分散:物联网数据与生产运营数据分离,物理环境数据和数字化信息分离。

通过3D可视化,将变电站的整体结构、设备分布情况进行立体化呈现,同时提供鸟瞰、漫游、自动巡检等多种演示方式,满足多样化展示需求,可以将真实环境形象逼真的展现在眼前;实现对变电站管理规模的扩大化、管理工具的多样化、管理信息和管理数据的海量化展示,助力变电站多维数据的深度挖掘及智能分析;将生产实际业务无缝融合到平台中,使得对日常的管理工作做到标准化、精细化、自动化,实现企业智能化、专业化管理。

变电站三维仿真

建筑外观仿真

 HT for Web 建立电厂1:1高保真模拟,通过数字电厂三维场景为基础,展现电厂各个生产厂区的建设、运行情况、安全配备以及注意事项,达到逼真震撼的视觉效果。

科技环

在变电站底部周围有一个动态环绕的线圈和地图仿真,我们在之前也有过类似的介绍,这里也是用来增加渲染作用的,使得整个画面充满科技感的神秘氛围。

设备监控数据展示

画面两侧分类展示了电厂里各个设备的详细信息和工作状态,包括:设备规模、感知设备规模、负荷变化预测、设备统计等,所有数据实时动态更新。数据面板默认显示于页面。如果想要隐藏数据面板,也可以通过右上角的“隐藏2D面板”按钮对数据面板进行显示或者隐藏。

场景及设备展示

主控室

除了变电站的建筑外观,建筑内部同样需要搭建3D场景以实现建筑的全方位展示。三维可视化系统对主控室内部结构、布局、设施设备进行可视化展示,并与其实际的位置、编号一一对应,保持与实际场景的一致。当用户在三维可视化界面点击任意设备,视角随设备移动,并弹出数据面板,实时监控变电站内设备运行状况。

高压室

进入到高压室,与主控室原理相同,室内的空间结构、布局、设施设备进行与实际场景一致的可视化展示。室内的所有设备,都可以通过不同的视角和缩放等形式进行查看工作状态。点击设备后,不仅可以看到设备名称,还可以通过开关按钮实现遥控设备的目的。

变压器

在电力系统中,变压器处于枢纽地位,是保障电网的稳定性运行和电能质量的重要设备。我们在对变压器进行了3D可视化模拟后,双击变压器,可以直观的看到与变压器的实时状态、相关负责人、过往信息等,这样就可以对变压器的故障进行实时监控,并且能及时发现变压器的故障类型,及早排除隐患,防止故障的发生。

结语

在变电运维中引入数据可视化的功能,建立一整套具有兼容性的系统,并运用科学技术手段进行记录,不仅能够提高现场运维效率,有效减少电力系统负面安全影响和经济损失,而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备,实现站内设备连续性数据统计,揭示数据规律变化,深度挖掘数据,并科学精准地安排运维工作。可以推进变电集控站建设,加快构建“无人值守+集中监控”的变电运维新模式的转型升级,大力提升设备监控强度、运维管理细度和生产信息化程度,将能够彻底解决变电运维质量较低和人员数量不足等问题。

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

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htdaydayup 发布了文章 · 2020-11-22

推动中国制造升级,汽车装配车间生产流水线3D可视化

前言

2015年5月,国务院正式印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。与之对应的,有一个人们更熟悉的名字,即“工业4.0”。“工业4.0”主要分为“智能工厂”、“智能生产”和“智能物流”三大主题。以“智能生产”为例,它充分利用物联网、云计算和人工智能等技术,将生产设备、无线信号连接和传感器集成到一个生态系统中。这个生态系统可以监督整个生产线流程并自主决策。本项目聚焦的是汽车制造行业,利用 HT for Web 实现汽车生产流水线的 3D 可视化。 通过该项目,可以使汽车生产流程更加透明,管理更加精细化、高效化,带动汽车制造的智能化。

项目预览

图扑重卡组装车间:https://hightopo.com/demo2/truck/

HT for Web 的汽车生产流水线三维动画,仿真度高,根据设备实际尺寸等比缩小,利用鸟瞰镜头、特写镜头、跟踪镜头等方式,将生产线整体、局部与工艺流程完美展示。针对不同生产线设计不同的方案脚本,个性化内容定制,更契合企业形象。

界面加载效果预览

载入动画

页面初始化时,画面视角放在远处,然后通过动画将视角由远及近拉到生产线工位1的位置。在整个动画过程中,首先可以预览到生产线的全局,最后画面具体到初始工位上。

控制面板

该项目分为控制面板(2D)和生产线(3D)两部分。其中控制面板(2D)主要包含以下几部分:

1)科技环:如果仔细观察图1,在页面初始化时,有一个透明圆环做90度旋转。我们称之为科技环,其主要作用是用来提升渲染效果的。

2)流程控制按钮:我们在左上角放置了几个流程控制按钮。包括“运行”/“暂停”、播放速度控制,以及“拆分”/“合并”按钮。它们的实现方式会在后文详细阐述。

3)背景切换按钮:该项目提供了深浅两种色系选择。通过点击右上角的“切换背景”按钮,可以实现在深浅两种色系之间切换。其中浅色系效果如图3。

4)进度条:底部显示整个装配流程的进度,随着装配流程的进行,该进度条会逐渐填满。

图2

 图3

实现价值 

HT for Web 的汽车生产流水线3D可视化方案,完美模拟了生产线工作流程,再现了生产线制造过程,将庞大的生产线设备变成可随身携带的视频内容,满足了随时随地展示生产线的要求,使生产线的演示说明更加简便,降低汽车生产制造企业运营的成本,企业顺应数字化时代发展,在行业竞争中更具活力。

汽车生产流水线三维动画可帮助企业解决以下问题:

1)设备展示不受时空限制,为身处异地的客户提供便利,体现企业服务意识。

2)全方位无死角展示设备,客户可以更彻底的了解产品,成交率大大提高。

3)帮助业务人员销售设备,缩短沟通时间,使业务人员能够更有针对性的进行销售。

汽车生产流水线三维动画可应用于:业务人员辅助工具、网站产品宣传片、企业宣传片、设备改进、新设备投放、设备研发设计、展会、工艺演示、专利申请。

动画分析

我们将整个卡车组装生产线分成了12个工位,每个工位负责装配一部分零件,从而逐步实现从单个车架到整车的完整装配流程。由于该项目场景复杂,用到的设备也很多,如何让它们按照我们的想法实现整个动画?其中几处关键点的思路如下:

1、整体动画流程控制

通过仔细分析我们发现该生产流程中存在着大量的异步操作,比如需要先完成工位1的操作才能进入到工位2,要先装配座椅,然后才能装配车门。由此我们自然的想到了 javascript 与异步操作相关的两个关键字 async 和 await 。利用他们,可以让我们实现对整个动画流程的精准把控。

2、运行/暂停

我们通过一个标志位 isRunning 来标识动画的运行状态。在异步操作过程中,如果要实现对生产流程各个阶段的“运行”/“暂停”控制功能,我们将各个装配步骤尽可能的进行拆分,然后通过在每一个步骤执行之前,对 isRunning 进行循环判断来决定动画的状态。具体来说,系统在执行每一步操作之前,会 await 一个 Promise 。在这个 Promise 中,会检查 isRunning 的状态。如果当前进入到暂停状态,则通过 setInterval 定期检查 isRunning ,同时后续动画将会在此等待。直到系统变成运行状态,该 Promise 才会清除上面的定期任务并且通过 resolve() 返回,从而使得后续动画继续进行。

3、速度控制

除了运行暂停,项目中还提供了速度控制功能。分别为正常速度,2倍速和4倍速。这一部分的实现原理比较简单。即只需要在每一个动画实现时,将运行时间都乘以一个变量。该变量在正常运行时为1。如果是2倍速和4倍速,其值分别对应1/2和1/4。需要注意的是,鉴于 javascript 的任务处理方式,我们切换速度后,当前已经在执行的动画不会受到影响,其后面动画才会体现出速度的变化。

4、机械手

该项目中一个比较复杂又经常用到的设备就是机械手。场景中的机械手又分为不同的类型,如有的是抓手,有的是吸盘。同时,由于每个机械手都拥有多个运动臂和多个运动轴,如何实现其正确联动是整个项目中较为复杂的一个问题。

以图8中机械臂3为例,该机械臂的位置和角度受到机械臂2摆动的影响。因此,要使其随着机械臂2运动,首先需要将机械臂3吸附到机械臂2上。这样,机械臂2的任何运动都会带动机械臂3做同样的运动。

另外,我们观察机械臂3,其应当是围绕着右侧与机械臂2的结合处运动。而对于一个模型,在我们的场景中,其运动的基准点是自己的锚点。因此,我们还需要把机械臂3的锚点放到其运动轴的位置。这样调整之后,我们任意调整机械臂3在X轴方向上的运动角度,其都将围绕自己的运动轴旋转。如图9。


图8

图9

5、汽车零件装配精度

对于每一个要装配的零件,想要通过机械臂将其放到精确的既定位置是非常困难的。任何一个零件装配错位,都会影响最终的显示效果。工位越靠前,影响也越大。以前后悬架为例。如果这两者摆放错位,后续工位依附于他们的其他零件(如轮胎,发动机,传动轴等)也会跟着出现错位。这样最终组装出来的卡车就会失真。

为了解决这个问题,我们使用了两套零组件。其中一套零组件以组装完的形式,由设计师调整到正确位置。另一套散放到各个工位。初始化时,隐藏装配完成的零件,然后在动画执行的过程中,逐渐将每一个零件显示出来。这样就保证了最终拼装完成的卡车各个零组件处于正确的位置。

6、拆分/合并

1)确定所有要拆分的部件。

2)确定每个部件拆分时的平移方向。

3)确定每个部件拆分时要运行的距离。为了拆分后的效果,每个部件应当单独设定。

4)确定每个部件执行拆分动作时的持续时间。这里我们统一使用500ms。

以上信息确认完成之后,在点击拆分按钮时,只需要遍历各个部件,使用方法ht.Default.startAnim() 完成拆分动画。

在执行合并操作时,只需要修改平移方向并重复上述动画,其他参数不变。

总结

本项目以动画的方式向人们展示了一辆卡车的典型组装过程。重点分析了在动画实现过程中的几处关键点。该动画不仅可以用在汽车生产领域,其同样适用于其他行业的生产流水线。作为“智慧工厂”或“智能制造”领域的一环,生产可视化在里面占有重要角色。本项目所有效果均采用 HT 提供的 api 进行代码开发。感兴趣的小伙伴也可以上官网查询更多案例。

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