摘要:以Bentley OpenPlant Modeler CONNECT Edition(以下簡稱OPMCE)軟件為基礎(chǔ)平臺構(gòu)建了煤礦選煤工程設(shè)計用數(shù)字化設(shè)備庫管理系統(tǒng),基于該系統(tǒng)可對所有入庫的三維數(shù)字化模型進(jìn)行審核、歸類編碼、檢索、修改、放置及統(tǒng)計等,實(shí)現(xiàn)了選煤工程正向設(shè)計過程中三維設(shè)備信息模型存取與管理的便捷化、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化,為煤礦洗選智能化運(yùn)維提供了基礎(chǔ)載體,對其他行業(yè)相似業(yè)務(wù)的需求具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:選煤工程;數(shù)字化;設(shè)備庫;模型庫;OpenPlant;
1項(xiàng)目背景
2020年3月,國家發(fā)展改革委及其他七個部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出,煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,要以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為方向,探索建立國家級煤礦信息大數(shù)據(jù)分析與共享交換平臺,構(gòu)建實(shí)時、透明的煤礦采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、洗選等數(shù)據(jù)鏈條,實(shí)現(xiàn)煤礦智能化和大數(shù)據(jù)的深度融合與應(yīng)用。十四五期間,煤礦智能化建設(shè)步伐進(jìn)一步加快,作為智能洗選“3D可視化數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”的基礎(chǔ)載體,選煤工程的工程數(shù)字化極其重要。
選煤工程設(shè)計元素眾多,在有限的空間內(nèi),設(shè)備、設(shè)施、管線布置密集,尤其是主廠房、準(zhǔn)備車間等關(guān)鍵車間集中了選煤廠50%以上的設(shè)備,這部分內(nèi)容分類與布置復(fù)雜、建模量繁重、后期統(tǒng)計困難,不僅制約建模效率與質(zhì)量,也對工程數(shù)字化技術(shù)的推廣應(yīng)用造成了很大困擾。而且,洗選智能化的本質(zhì)也是通過各類關(guān)鍵設(shè)備與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的多技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)的,從設(shè)備管理角度而言,基于一套數(shù)字模型實(shí)現(xiàn)全生命周期階段的管理與應(yīng)用是最佳解決方案。目前國內(nèi)外主流的三維工廠設(shè)計軟件均能實(shí)現(xiàn)設(shè)備及器材模型的創(chuàng)建,并且針對不同的應(yīng)用場景,達(dá)到了功能細(xì)分及專業(yè)化。但是,針對選煤廠工程,尚無針對性的模型管理模塊。因此,從分類一致、模型復(fù)用、統(tǒng)計便捷等方面綜合考量,需要構(gòu)建一套統(tǒng)一平臺下的選煤工程設(shè)備庫管理系統(tǒng),解決選煤工程三維正向設(shè)計面臨的難題,支撐選煤廠三維項(xiàng)目實(shí)施,促進(jìn)公司在數(shù)字化設(shè)計領(lǐng)域的健康持續(xù)發(fā)展。
2實(shí)施流程
設(shè)備庫管理系統(tǒng)分兩期進(jìn)行設(shè)計,前期用于集中管理采用枚舉方式建立的各類設(shè)備單元模型(非參數(shù)化設(shè)備),提高檢索效率,便于模型重復(fù)利用,包含服務(wù)器驗(yàn)證、設(shè)備層級展示、條件檢索、信息模型預(yù)覽、子集添加與修改、模型放置及報表統(tǒng)計等功能,后期與運(yùn)維階段結(jié)合進(jìn)行高級應(yīng)用,本篇文章主要討論前期內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)方式。
2.1 開發(fā)方式
OPMCE是Bentley公司的工廠設(shè)計軟件,作為Bentley全新的工廠設(shè)計解決方案,OPMCE集成了作為固有數(shù)據(jù)模型的ISO15926標(biāo)準(zhǔn),使二維及三維工廠設(shè)計工程實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)互用,其SDK是為Addins開發(fā)服務(wù),因此,設(shè)備庫管理系統(tǒng)主要采用C#方式開發(fā)。
2.2后臺管理
后臺管理系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,主要是對數(shù)字化設(shè)備庫進(jìn)行維護(hù),包括設(shè)備審核與設(shè)備編碼,設(shè)備審核用于查看設(shè)備屬性、下載設(shè)備模型并對設(shè)備信息進(jìn)行審核,設(shè)備編碼用于對設(shè)備類型、屬性進(jìn)行查看或編輯,詳見圖1~圖3。
圖1設(shè)備審核
圖2設(shè)備屬性頁
圖3設(shè)備類型屬性編輯頁
2.3前端應(yīng)用
?。?)工作界面定制
工作界面通過工作流配置文件進(jìn)行定制,界面定制內(nèi)容默認(rèn)存儲在參數(shù)變量MS_PERSONALDGNLIB、MS_GUIDGNLIBLIST指定目錄的dgnlib文件當(dāng)中。
若已為項(xiàng)目建立獨(dú)立工作空間和工作集,可將定義好的dgnlib文件置于WorkSpaces\**j\WorkSets\**k\Standards\Dgnlib\GUI\目錄下,其中**j代表工作空間名稱,**k代表工作集名稱。
設(shè)備庫管理系統(tǒng)定制的工作界面如下圖所示。
圖4工作界面定制內(nèi)容
(2)功能描述
由圖4可知,前端內(nèi)容包含登錄、庫操作、設(shè)備庫與統(tǒng)計4個組別。
1)登錄
“登錄”組別用于局域網(wǎng)內(nèi)服務(wù)器驗(yàn)證,并設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。普通用戶僅有瀏覽權(quán)限,無法添加、修改及上傳模型,高級用戶具備所有權(quán)限,若同一用戶登錄時長超過固定時間則需重新進(jìn)行登錄。
2)庫操作
“庫操作”組別是對單元子集的添加、修改、文件上傳等操作,面向高級用戶,“添加子集”模塊可對模型與信息同時添加,添加后的設(shè)備編碼會自動賦予;“修改子集”模塊是對信息模型屬性信息的修改操作;“上傳文件”模塊是對服務(wù)器端某分類下模型文件的替換操作。
3)設(shè)備庫
“設(shè)備庫”組別包含“起重設(shè)備”“運(yùn)輸設(shè)備”“燃?xì)庠O(shè)備”“選礦設(shè)備”“分級脫水破碎設(shè)備”等多個物料分類大類,集設(shè)備多級展示、模型檢索及預(yù)覽、模型放置等功能于一體,該組別中的設(shè)備分類遵循了公司的ERP物料分類編碼原則,模型與屬性信息分開存儲,放置時自動進(jìn)行鏈接,既能提升模型的檢索效率,又可實(shí)現(xiàn)三維信息模型的快速放置。
4)統(tǒng)計
“統(tǒng)計”組別可針對圍柵內(nèi)部、不同類別的數(shù)字化元件模型進(jìn)行分類統(tǒng)計,并能一鍵導(dǎo)出滿足設(shè)計需求的設(shè)備清冊,統(tǒng)計報表會依據(jù)位置號自動進(jìn)行排序,可避免后期復(fù)雜的手工操作,節(jié)省人工制表時間,提高設(shè)計效率。
3實(shí)現(xiàn)效果
圖5“設(shè)備庫”組件頁面
圖6信息模型屬性查詢
上圖中,圖5為利用“設(shè)備庫”組件放置分級脫水破碎設(shè)備的操作界面,界面左側(cè)為層級展示區(qū),中部為模型檢索及預(yù)覽區(qū),右側(cè)為屬性區(qū),放置設(shè)備前可對附加屬性進(jìn)行修改,GPJ120/3-C型加壓過濾機(jī)的信息模型放置后的屬性框如圖6所示。
如若需要在圖5所示的加壓過濾機(jī)分類下增加新的分類、修改GPJ120/3-C型加壓過濾機(jī)屬性項(xiàng)的值或者替換加壓過濾機(jī)模型文件,則以高級用戶登錄后通過執(zhí)行“添加子集”、“修改子集”或“上傳文件”功能即可實(shí)現(xiàn)。
圖7為設(shè)備“統(tǒng)計”組件操作頁面,先繪制基于內(nèi)部模式的圍柵,運(yùn)行該功能模塊后,可在操作界面中預(yù)覽報表頁,圖8為根據(jù)頁面導(dǎo)出后的Excel報表,通過該過程可實(shí)現(xiàn)報表的自主化與多元化定制。
圖7‘統(tǒng)計’組件樣例
圖8 導(dǎo)出為Excel
4結(jié)論
綜合利用OPMCE Addins的開發(fā)優(yōu)勢,構(gòu)建了煤礦選煤工程領(lǐng)域數(shù)字化設(shè)備模型庫管理系統(tǒng),提升了選煤廠三維正向設(shè)計效率與質(zhì)量,為行業(yè)內(nèi)外相似業(yè)務(wù)拓展提供了借鑒,并為洗選智能化建設(shè)提供了基礎(chǔ)載體,能夠較好的維持3D可視化系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)營。(何利輝 王鵬)
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