移動端三維模型軟件在儲運項目“三查四定”工作中的應用

陳保丞(中國石油天然氣股份有限公司廣東石化分公司，廣東 揭陽 515200)

0 引言

在石油化工行業，利用PC端三維模型軟件輔助項目設計和工程建設已非常普遍，但移動端三維模型軟件在儲運項目“三查四定”工作中的應用還缺乏實例。在數字化、智能化工廠的背景下，如何將三維可視化資源遷移至移動端三維模型軟件上，提升儲運項目“三查四定”工作的效率、實現工作方法的創新，是一個值得研究的問題。

1 “三查四定”工作的需求

“三查四定”是指工程項目按設計內容安裝完成后，經施工單位自檢合格，由質量監督部門進行工程質量初評，建設單位(或總承包單位)組織施工、設計、監理，之后單位按單元和系統分專業開展的階段性工作[1]。“三查四定”中三查是指查設計漏項、查未完工程、查工程質量隱患；四定是指對檢查出的問題定任務、定人員、定時間、定措施[2]。目前新建煉化項目建設速度快、工期短，“三查四定”工作的時間窗口隨即也受到壓縮，傳統低效的工作方式已不能滿足高速建設的需求，所以我們需要改進“三查四定”工作的方法，提高此階段的工作效率。

2 儲運項目“三查四定”工作的特點

(1)涉及物料種類多。目前國內新建煉化一體化項目大力推行“減油增化”的工藝路線，與同規模的老項目相比，新項目的中間產物和產品種類都有所增加。物料種類的增加意味著管線、設備也要隨即增加，儲運項目“三查四定”階段工作量巨大。(2)關聯生產裝置多。儲運項目作為全廠的動脈和樞紐，擔負著全廠物料的儲存、吞吐任務，在石油化工行業中有著非常重要的地位[3]。與之相關聯的生產裝置非常多，復雜的現場環境給“三查四定”工作帶來了更大的壓力。(3)檢查區域跨度大。與裝置相比，儲運項目設計主項更多，儲罐、管線分布在工廠的各個區域。在一些煉化企業中，儲運項目幾乎橫跨東西、貫穿南北，區域跨度十分大。因此“三查四定”工作也需要消耗更多的人力物力。(4)工作安全要求高。儲運項目儲存物料量大且幾乎都是有毒、有害物質，同時罐區還存在重大危險源。在“三查四定”階段如果沒能及時發現隱患，將會引發嚴重的后果。新時代對“三查四定”工作提出了更高的安全要求。

3 移動端三維模型軟件與“三查四定”工作結合的意義

無論是從“三查四定”的工作需求，還是從儲運項目“三查四定”工作的特點來看，新時代都要求我們積極創新工作方法，提高工作效率。目前大部分項目在“三查四定”工作中主要利用傳統紙質二維圖紙資料進行現場檢查和驗收。二維圖紙雖然詳細，但不夠直觀，僅僅依靠工作人員的想象來判斷設備管線是否安裝正確，因此效率不高且十分容易出錯。另外，大多數主流三維模型軟件都只能在PC端運行，現場攜帶不方便，實時查看三維模型十分困難。如果可以利用移動端軟件打開三維模型在現場作為參照，則可大大提高儲運項目“三查四定”工作的效率。因此，如何使直觀的三維模型在便攜式移動設備上顯示出來就顯得十分有意義。

4 主流三維模型軟件現狀

4.1 PC端三維模型軟件

目前基于PC端的主流三維模型軟件有SmartPlant 3D、PDMS、CADWORX、AutoCAD Plant 3D等。在大中型儲運項目中，業內應用比較廣泛的是SmartPlant 3D和PDMS，它們能把抽象的設計具體化，在設計過程中就可以預覽建設后的場景，利用這些軟件可以在項目建設前實現設計優化，節省建設成本。面對大中型項目，PDMS軟件的應用還可以檢測到管道之間的碰撞，從而明確問題位置，保證管道順利施工[4]。這兩款三維模型軟件都沒有相應的移動端應用，只能在PC端上運行，在移動端查看三維模型則還需要借助其他軟件。

4.2 移動端三維模型軟件

主流的移動端三維模型軟件有Sview和CAD建模號。受限于移動端便攜設備的運算能力，它們沒有PC端三維模型軟件那些強大的測試功能，但是在項目的建設或開始階段，對項目現場人員來說，移動端的便攜性更具價值。現場作業往往不需要強大的計算功能，在移動端實現三維模型查看功能就已經足夠了。目前移動端三維模型軟件主要用于查看三維模型，很少用于項目設計。在石油化工行業中，移動端三維模型軟件的應用幾乎處于空白階段。

5 移動端三維模型軟件應用實踐

5.1 實現移動端查看三維模型的方法

通常，把PC端模型文件遷移至移動端顯示有兩種方法。一是將三維圖紙上傳到云服務器進行輕量化處理，然后把輕量化模型傳回移動端實現查看功能；二是通過云端服務器直接打開三維模型文件，通過網絡直接在線查看結果。上述兩種方法各有優劣，第一種方法能實現三維模型的查看功能，卻無法對三維模型進行編輯；第二種方法可以查看三維模型的各種具體參數，實現對三維模型的編輯，但是在沒有網絡的情況下，無法從本地打開文件。

5.2 三維模型軟件的選擇

PC端方面，由于PDMS常用于儲運項目的三維配管工作，“三查四定”工作中大部分圖紙也是由PDMS出圖，所以PC端選擇PDMS三維配管軟件作為研究對象。移動端方面，Sview和CAD建模號都不是石油化工行業的專業三維模型軟件，所以無法從專業性上進行比較，考慮到Sview相對CAD建模號來說操作更方便，技術也相對成熟和穩定，可以實現圖紙輕量化高性能瀏覽[5]，所以移動端三維模型軟件選擇Sview作為此次實踐的研究對象。

5.3 PC端三維模型文件的導出

選擇好PC端和移動端的三維模型軟件后，我們首先需要從PC端導出三維模型文件，然后再傳輸到移動端，以實現查看功能。以PDMS三維模型軟件為例，首先需要導出rvm格式的預覽文件。具體操作步驟如下：

(1)打開PDMS三維模型軟件的Plant Design模塊，選擇需要查看的三維模型，然后在菜單選項卡中選擇Utilities，在彈出的選項卡中選擇Export，最后在彈出的選項卡中選擇Create選項。(2)在彈出的Export窗口的Output file輸入框內輸入存儲地址及名稱，例如：D:示例.rvm，然后選擇binary。(3)在PDMS界面選擇樹中選擇要輸出的三維模型，點擊面板左邊的Add按鈕加載到include面板中，不希望加載的三維模型可以點擊面板右邊的Rem按鈕進行剔除。(4)最后點擊Export按鈕導出rvm格式的預覽文件，隨后按照設定好的文件儲存路徑打開相應的文件夾，如果文件夾內有相應的預覽文件，說明PC端三維模型文件已經成功導出。

5.4 三維模型文件的傳輸

要實現在移動端上查看三維模型，還需要將三維