對三維數字化技術在數字化工廠的實踐論述

張超

南京菲恩工程技術有限公司， 江蘇南京 ?210000

摘要：本文主要針對于對三維數字技術在數字化工廠的實踐進行了深入分析與探索，首先針對于數字化的重建進行闡述，通過數字化、模式化、可視化和一體化的生產操作，實現勞動生產率、安全運行、反應能力的提高，然后，對數字技術基礎平臺進行了分析，最后，有效提高企業規避風險的能力，提高科學決策能力，針對智能業務應用進行了最后的總結。

關鍵詞：三維數字化技術;數字化重建;三維建模;智能業務

1、數字化重建

三維激光掃描獲取點云數據進行現場驗證，達到與網站背欄一致。經過圖紙資料的整理，發現安裝過程中有一些不正常的信息，相對于傳統的3 DMAX三維建模方法，該方法成本低，效率高。它不僅能準確表示設備或系統的形狀和空間位置，而且能包含工程屬性和拓撲關系。基于部件的微粒化生產和石化裝置等密集資產的三維數字化，有效地支持裝置管理的三維應用，是當前石化產業建設的重要方向。以工程級三維模型為基礎，利用數字化化工廠的基本平臺，實現企業的智能化運營。

2、數字工廠基礎平臺

存儲數字化工廠模型載體平臺接受三維模型的數字化重構，然后利用該平臺的三維模型組織信息，并將其作為主要的顯示手段和交互手段，快速、準確地為我們平臺的第三方系統集成提供多種方式，為有效避免信息孤島提供依據。Close The platform是一種應用程序開發框架，它通過支持應用程序開發的二次開發界面快速產生業務價值。圖1所示：

2.1資料層

它存儲多種數據，包括三維設備，三維地形，智能地圖文件，通用地圖文件，點云和樹分類結構。

2.2操作層

操作層主要提供了數據操作的開發界面，例如，三維模型操作與圖形數據操作以及幾何數據操作乃至數字數據操作等。

3智能業務應用

3.1可視化門戶

在三維數字化技術的基礎上，整合生產經營數據、廠情監測、環境監測、圖像數據視頻監測等，降低信息收集和使用門檻支持培訓和應急管理，建立可視化信息管理門戶實現物質生產與信息空間的無縫吸引，充分整合實體生產與信息空間，使之成為現實。

3.1.1設備運行監控

結合 DCS系統、機組狀態監測大系統、泵組系統、加熱器監測系統或實時數據庫，對生產運行數據如流量、壓力、溫度等進行實時監測，例如，系統狀態監測數據，如振動、位移監測數據，查看數據歷史曲線，獲取監控錄像和使用三維模型，快速獲取工程信息和隨機設備數據，全面確保設備安全運行。如圖2所示：

3.1.2應急輔助管理

通過三維模擬分析爆炸、火災和泄漏事故，預測事故發展趨勢，以便于在事故發生時迅速準確地做出決策，指揮救援行動的定位，現場控制和事故原因，提高災難發生前的處理水平。在此過程中，管理者能夠快速、直觀地查詢三維場景中輔助工具的分布情況和具體信息，支持應急響應和決策，提高信息收集效率，提高應急救援的準確度和有效性，提高安全操作水平。

3.1.3輔助訓練

對傳統工藝的培訓，操作人員可通過紙型或電子工藝流程圖來了解設備的工作原理，熟悉設備所在位置的“操作流程”，這類培訓耗時費力且效率低，極有可能存在安全隱患。操作者和維護人員可以通過智能 P& ID體驗設備的運行過程，通過關聯智能 P& ID，可以快速定位智能 P& ID中設備的三維模型;通過查看設備描述和與設備三維模型相關的隨機數據，進一步了解設備 ID和三維模型、空間位置和技術信息，可以顯著提高培訓的效率和效果。

3.2檢修方案模擬

以三維場景為基礎，對施工圖進行模擬，使其擺脫傳統的低效率的表面高程和繪圖方法，從而為施工人員提供檢查工程的直觀依據。

3.2.1提升方案仿真

建設方人員在三維場景中選擇需要吊裝的設備及吊車模型，確定吊車位置，進行卷簾、吊裝及旋轉的操作及碰撞試驗，確定最佳的吊裝工藝及待拆除的裝置及裝置，形成視覺效果。工人檢查提升系統的文字描述和光學效果，并檢查提升系統。可視化基礎可由安裝人員模擬吊裝過程，對吊裝過程周圍的設備設施進行檢查，進行碰撞試驗，以驗證吊裝過程是否合理。

3。2.2土壤運動模擬

開發方沒有獲得地下設施的空間信息和排放證，在區域動土作業過程中，對地下設施因勘探地下管道和系統線路等而損壞的情況，開發方利用三維模型進行施工。通過對土壤的透明度，可以直觀地了解地下設

施的空間分布，了解其工程性質和管理單位，模擬地基、管坑等群集作業，并能自動計算地震體積，防止地下設施受地震破壞，保證地面運動。發展安全有效。

3.3維修材料統計及工作量計算

石油化工企業的核心工作是成本控制，包括維護過程的成本控制?；谌S工程模型，傳統的成本估算是在數據不準確、計算過程不完整統計的基礎上逐層遞增，統計結果如何，基于實際工程模型誤差為20%5% f，數字化化工廠基礎平臺提供了維修材料統計、腐蝕量計算及保溫隔熱技術、腳手架數量計算等精確高效的成本控制工具。

3.4腐蝕資料中心

常規腐蝕管理系統采用不同的單線圖對腐蝕監測進行識別，單線圖上僅有一個監測點，且一個監測點處的四個測厚點均以附著的說明書進行描述。對腐蝕監測點進行識別，并結合腐蝕監測數據和設備三維工程模型。

結語

隨著信息化三維智能的發展與完善，工廠管理質量直線上升，其在提高提高操作和維修管理水平的同時，實現了建設數字化化工廠的目的。

參考文獻

[1]馬曉柯.三維模型技術對儀表設計與施工的優化[J].石油化工自動化，2018，54（6）：63-65.