CN102063534B - 高炉大修工程进度三维模拟装置及方法 - Google Patents

Abstract

提供一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟装置，包括键盘、鼠标、显示器、客户端主机、网卡、交换机/路由器、Internet/intranet、服务器、数据线，设置相互连接的高炉建模模块、模型轻化处理模块、高炉轻模型数据库、高炉部件识别模块、WEB三维显示模块、高炉大修计划模块，提供一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟方法，首先由高炉建模模块提供三维实体模型，经模型轻化处理模块加工处理后形成轻模型，轻模型数据进高炉轻模型数据库，使用者通过键盘鼠标在客户端操作，显示于客户端显示器上。其优点是：管理人员可根据高炉大修项目的施工进度，实时产生高炉形体三维图形，掌握高炉大修工程整体或各个子工程施工进度。

Description

高炉大修工程进度三维模拟装置及方法

技术领域：

本发明涉及三维模拟技术领域，特别是涉及Web方式下高炉大修工程进度的三维模拟装置及方法。

背景技术：

高炉大修工程是一项庞大的系统工程,制定大型工程施工进度计划是一项复杂的工作,涉及到主体工程建筑物的各个方面,其内部各组成部分之间相互联系又相互制约,各部分施工本身亦随时间推进而不断变化,大量动态信息难以把握，由于高炉大修工程中所具有的以上特点,使得用文字及二维图纸的形式来描述,很难让人有直观的了解；现有设计院对高炉都采用三维设计，三维图纸可很好的表现高炉的装配关系，可是无法表现项目施工进度等信息，而且，三维CAD图纸数据量较为庞大，无法脱离CAD的环境。目前在施工领域，对施工过程，有施工过程三维动画模拟方法以及基于虚拟现实技术（VR）的施工工程模拟方法，多应用于施工模拟的多媒体演示以及基于GIS的数字地面模型展示，此类方法在展示施工工序、模拟施工过程方面比较直观，但具体施工中，尤其是较大型的工程项目，因为各方面未可预知的原因所限，并不是所有的施工子进度都按计划中的时间及工序而进行，遇到此种情况，上述方法将无法随时调整。目前还没有可以实现在WEB方式下的高炉大修工程进度模拟装置及方法。

发明内容：

本发明的目的就是利用设计院现有的三维图纸，经三维模型轻量化处理对高炉的工程进度计划进行检查，按时间轴对安装过程进行控制，提供一种Web方式下高炉大修工程施工过程的三维轻模型模拟装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：提供一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟装置，它包括高炉建模模块、模型轻化处理模块、高炉轻模型数据库、高炉部件识别模块、WEB三维显示模块、高炉大修计划模块6个模块，其特征在于：高炉建模模块与模型轻化处理模块相连，模型轻化处理模块连接高炉轻模型数据库，WEB三维显示模块与高炉部件识别模块相连；由高炉建模模块提供三维实体模型，经模型轻化处理模块加工处理后形成轻模型入高炉轻模型数据库；采用请求—响应方式，用户由键盘鼠标操作，客户端主机接收键盘鼠标操作，并转化成操作指令经网卡、交换机/路由器、internet/intranet至服务器，服务器响应用户请求，首先调用高炉大修计划模块处理时间轴，再向WEB三维显示模块发出请求，WEB三维显示模块响应服务器请求，调用高炉部件识别模块，高炉部件识别模块通过高炉轻模型数据库取得所需数据，返回给WEB三维显示模块，WEB三维显示模块再将响应返回给服务器，服务器将数据打包后，经internet/intranet、交换机/路由器、网卡，返回给客户端主机，客户端主机将结果显示于显示器；高炉建模模块将所有高炉的组成部件、零件、标准件和构筑物都要按实际尺寸，用三维建模软件建立三维实体模型,实现基于特征、参数化、全相关实体建模；由于建立起来的模型占用磁盘空间比较大，在局域网上传输和在浏览器上显示带来了很大的困难，所以采用模型轻化处理模块对三维模型进行轻化处理；把高炉三维CAD图纸模型轻量化处理，可以大大减少数据量，使其能够适应WEB方式；高炉三维模型文件经过抽壳可以转化为轻模型；轻模型数据格式可以在不同的PLM应用软件之间实现产品可视化和信息共享，具有轻量化性质，能够在产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据、制造信息和交互图像，其轻便的特性使得它可以实现跨越产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据以及动态图像；转化后的轻模型忽略了建模过程，保留了高炉的物理数据；对轻模型要建立模型关系数据库保留各级子模型之间的逻辑关系，为以后的程序开发留出接口；采用12位标识码做为唯一识别码，此编码系统可准确定位高炉的部件；采用高炉部件识别模块进行识别时，不用分析完整标识码，根据高炉部件所处的层级来确定所要索引的标识码位数；客户端采用WEB方式，开发专用的编码树与模型树显示模块，通过WEB三维显示模块，可把高炉部件与三维图像对应起来，所述WEB三维显示模块以12位标识码为唯一标识，以高炉大修计划为支撑，按时间与模型树两种方式排序，与高炉部件识别模块实现双向数据传导，采用事件触发方式；所述WEB三维显示模块以特征数据包形式，结合施工计划，按时间轴来改变相关三维图像的状态，以三维的直观方式，在web浏览器下就可以对既定的安装过程进行模拟。一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟方法，使用权利要求1所述的高炉大修工程进度三维模拟装置，其特征是：首先由高炉建模模块提供三维实体模型，经模型轻化处理模块加工处理后形成轻模型，轻模型数据进高炉轻模型数据库，使用者通过键盘鼠标在客户端操作，操作指令经网卡、交换机/路由器、Internet/intranet至服务器，服务器调取高炉大修计划模块与WEB三维显示模块，经高炉部件识别模块调用高炉轻模型数据库数据，由服务器将返回数据发送至客户端主机，显示于客户端显示器上。

本发明的有益效果是：为高炉建立了三维轻模型，包含组成高炉的所有设备的三维模型，并根据高炉大修施工进度，通过高炉大修部件识别模块，实现了模型与施工的逻辑对应，完成了对高炉大修工程施工过程的三维轻模型模拟，为在WEB方式下的开发应用奠定了基础；应用本装置，可根据高炉大修项目的施工进度，实时产生高炉形体三维图形，使项目管理人员，普通用户可以直观的掌握高炉大修工程整体或各个子工程的当前、以前、或计划内任意时间段的施工进度；与动辄几百M的三维模型相比，本系统所生成的虚拟高炉轻模型数据只有几M左右，完全可以满足在网络上的传输要求；采用12位分层次设备编码，识别时，可不用分析完整标识码，根据高炉部件所处的层级来确定所要索引的标识码位数，这样做的好处在于提高检索效率，提高了网络应用中的速度；本系统实现了高炉各级部件与施工进度的结合，利用所建立的三维轻模型对高炉的设计方案进行检查，按时间轴对安装过程进行模拟；可定义设备的安装/拆卸程序和步骤。

附图说明

图1是本发明实施例高炉大修工程进度三维模拟装置及方法框图。

附图中：a.高炉建模模块；b.模型轻化处理模块；c.高炉轻模型数据库；d.高炉部件识别模块；e.WEB三维显示模块；f.高炉大修计划模块；1.键盘；2.鼠标；3.显示器；4.客户端主机；5.网卡；6.交换机/路由器；7.Internet/intranet；8.服务器；9.数据发送线；10.信号返回线。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明，图1为Web方式下高炉大修工程进度三维模拟装置及方法框图，在图1中，首先由高炉建模模块a提供三维实体模型，经模型轻化处理模块b加工处理后形成轻模型入高炉轻模型数据库c；系统采用请求—响应方式，用户由键盘1鼠标2操作，客户端主机4接收键盘鼠标操作，并转化成操作指令经网卡5、交换机/路由器6、internet/intranet7至服务器8，服务器8响应用户请求，首先调用高炉大修计划模块f处理时间轴，再向WEB三维显示模块e发出请求，WEB三维显示模块e响应服务器请求，调用高炉部件识别模块d，高炉部件识别模块d通过高炉轻模型数据库c取得所需数据，返回给WEB三维显示模块e，WEB三维显示模块e再将响应返回给服务器8，服务器8将数据打包后，经internet/intranet7、交换机/路由器6、网卡5，返回给客户端主机4，客户端主机4将结果显示于显示器3；模型轻化处理模块：首先由高炉建模模块a将所有高炉的组成部件、零件、标准件和构筑物都要按实际尺寸，用三维建模软件建立三维实体模型,实现基于特征、参数化、全相关实体建模。由于建立起来的模型占用磁盘空间比较大，在局域网上传输和在浏览器上显示带来了很大的困难，所以对三维模型必须进行轻化处理。把高炉三维CAD图纸模型轻量化处理，可以大大减少数据量，使其能够适应WEB方式。高炉三维模型文件经过抽壳可以转化为轻模型。轻模型数据格式可以在不同的PLM应用软件之间实现产品可视化和信息共享，具有轻量化性质，能够在产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据、制造信息和交互图像。可以实现产品可视化和信息配送，并增强在PLM软件应用程序之间的数据共享。其轻便的特性使得它可以实现跨越产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据以及动态图像；高炉部件识别模块：转化后的轻模型忽略了建模过程，保留了高炉的物理数据。对轻模型要建立模型关系数据库保留各级子模型之间的逻辑关系，为以后的程序开发留出接口。采用12位标识码做为唯一识别码，此编码系统可准确定位高炉的部件。识别时，可不用分析完整标识码，根据高炉部件所处的层级来确定所要索引的标识码位数；WEB三维显示模块：客户端采用WEB方式，开发专用的编码树与模型树显示模块，通过本模块，可把高炉部件与三维图像对应起来。以12位标识码为唯一标识，以高炉大修计划为支撑，按时间与模型树两种方式排序，与高炉部件识别模块实现双向数据传导，采用事件触发方式。以特征数据包形式，结合施工计划，按时间轴来改变相关三维图像的状态，以三维的直观方式，在web浏览器下就可以对既定的安装过程进行模拟。高炉大修工程进度三维模拟装置，它包括a.高炉建模模块；b.模型轻化处理模块；c.高炉轻模型数据库；d.高炉部件识别模块；e.WEB三维显示模块；f.高炉大修计划模块；1.键盘；2.鼠标；3.显示器；4.客户端主机；5.网卡；6.交换机/路由器；7.Internet/intranet；8.服务器；9.数据发送线；10.信号返回线，由高炉建模模块a与模型轻化处理模块b相连，模型轻化处理模块b连接高炉轻模型数据库c，服务器8一端连接WEB三维显示模块e，WEB三维显示模块e与高炉部件识别模块d相连，服务器8另一端通过Internet/intranet7，经交换机/路由器6、网卡5与客户端主机4相连，键盘1、鼠标2和显示器3与客户端主机相连。提供一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟方法，首先由高炉建模模块提供三维实体模型，经模型轻化处理模块加工处理后形成轻模型，轻模型数据进高炉轻模型数据库，使用者通过键盘鼠标在客户端操作，操作指令经网卡、交换机/路由器、Internet/intranet至服务器，服务器调取高炉大修计划模块与WEB三维显示模块，经高炉部件识别模块调用高炉轻模型数据库数据，由服务器将返回数据发送至客户端主机，显示于客户端显示器上。

Claims (2)

1.一种高炉大修工程进度三维模拟装置，它包括高炉建模模块（a）、模型轻化处理模块（b）、高炉轻模型数据库（c）、高炉部件识别模块（d）、WEB三维显示模块（e）、高炉大修计划模块（f）6个模块，其特征在于：高炉建模模块（a）与模型轻化处理模块（b）相连，模型轻化处理模块（b）连接高炉轻模型数据库（c），WEB三维显示模块（e）与高炉部件识别模块（d）相连；由高炉建模模块（a）提供三维实体模型，经模型轻化处理模块（b）加工处理后形成轻模型入高炉轻模型数据库（c）；采用请求—响应方式，用户由键盘（1）鼠标（2）操作，客户端主机（4）接收键盘鼠标操作，并转化成操作指令经网卡（5）、交换机/路由器（6）、internet/intranet（7）至服务器（8），服务器（8）响应用户请求，首先调用高炉大修计划模块（f）处理时间轴，再向WEB三维显示模块（e）发出请求，WEB三维显示模块（e）响应服务器请求，调用高炉部件识别模块（d），高炉部件识别模块（d）通过高炉轻模型数据库（c）取得所需数据，返回给WEB三维显示模块（e），WEB三维显示模块（e）再将响应返回给服务器（8），服务器（8）将数据打包后，经internet/intranet（7）、交换机/路由器（6）、网卡（5），返回给客户端主机（4），客户端主机（4）将结果显示于显示器（3）；高炉建模模块（a）将所有高炉的组成部件、零件、标准件和构筑物都要按实际尺寸，用三维建模软件建立三维实体模型,实现基于特征、参数化、全相关实体建模；由于建立起来的模型占用磁盘空间比较大，在局域网上传输和在浏览器上显示带来了很大的困难，所以采用模型轻化处理模块对三维模型进行轻化处理；把高炉三维CAD图纸模型轻量化处理，可以大大减少数据量，使其能够适应WEB方式；高炉三维模型文件经过抽壳可以转化为轻模型；轻模型数据格式可以在不同的PLM应用软件之间实现产品可视化和信息共享，具有轻量化性质，能够在产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据、制造信息和交互图像，其轻便的特性使得它可以实现跨越产品生命周期的所有阶段实时查看和共享产品数据以及动态图像；转化后的轻模型忽略了建模过程，保留了高炉的物理数据；对轻模型要建立模型关系数据库保留各级子模型之间的逻辑关系，为以后的程序开发留出接口；采用12位标识码做为唯一识别码，此编码系统可准确定位高炉的部件；采用高炉部件识别模块进行识别时，不用分析完整标识码，根据高炉部件所处的层级来确定所要索引的标识码位数；客户端采用WEB方式，开发专用的编码树与模型树显示模块，通过WEB三维显示模块，可把高炉部件与三维图像对应起来，所述WEB三维显示模块以12位标识码为唯一标识，以高炉大修计划为支撑，按时间与模型树两种方式排序，与高炉部件识别模块实现双向数据传导，采用事件触发方式；所述WEB三维显示模块以特征数据包形式，结合施工计划，按时间轴来改变相关三维图像的状态，以三维的直观方式，在web浏览器下就可以对既定的安装过程进行模拟。

2.一种Web方式下高炉大修工程进度三维模拟方法，使用权利要求1所述的高炉大修工程进度三维模拟装置，其特征是：首先由高炉建模模块提供三维实体模型，经模型轻化处理模块加工处理后形成轻模型，轻模型数据进高炉轻模型数据库，使用者通过键盘鼠标在客户端操作，操作指令经网卡、交换机/路由器、Internet/intranet至服务器，服务器调取高炉大修计划模块与WEB三维显示模块，经高炉部件识别模块调用高炉轻模型数据库数据，由服务器将返回数据发送至客户端主机，显示于客户端显示器上。