CN115860329A - 一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命周期管理的管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命周期管理的管理系统，属于加油站管理技术领域。管理系统包括：数据采集模块、运维可视化与集成化模块、设备巡检管理模块、在线报修模块、故障智能诊断模块、数字模拟设备检维修模块、数字模拟维护保养模块、设备台账管理模块和质量安全管理模块。本发明通过蕴含了蕴含了各阶段数据的高精度建模，将各阶段串联起来并构成全生命周期管理的管理系统，使得运维更加便利、直观、高效。

Description

一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命 周期管理的管理系统

技术领域

本发明涉及一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命周期管理的管理系统，属于加油站管理技术领域。

背景技术

当前，加油站的各个设备、管路、电气系统等越来越复杂，因而维护管理的压力越来越大。而目前加油站均不具备全生命周期管理，现有的加油站设计、施工、采购属于脱节状态，各阶段有自己的设备资料内容，没有进行相应数据关联和传递，以至于到运维阶段，加油站各个区域、系统、设备均需要后期进行调试和匹配。

各阶段独立运行，只有少量信息进行沟通和传递，加油站区域参数、系统等设备和构件资料均无法有效使用，在后期运维阶段产生系统不兼容、设备参数无法进行转换，给运维造成了极大的不便利。

发明内容

本发明提出了一种高精度三维模型的数字化交付方法及基于加油站全生命周期管理的管理系统，以解决现有技术中存在的问题。

一种高精度三维模型的数字化交付方法，高精度三维模型的数字化交付方法包括以下步骤：

S100、依据设计标准，参照项目样板进行加油站所用设备的建模，得到加油站所用设备的模型，基于BIM根据设计需求增加设备内容并输入相对应的信息及参数；

S200、对加油站所用设备的模型进行碰撞测试，若仍有硬性碰撞，则进行调整并继续进行碰撞测试；若不再出现硬性碰撞，则保存调整好的加油站所用设备的模型作为施工模型，并出具碰撞报告；

S300、在采购阶段，按照数字化交付标准规范的要求提交采购文件资料及设备模型，并按照数字化交付标准规范的要求，提交基于对象清单的数字化采购交付信息和属性数据；

S400、在施工阶段，收到S300中的设备模型后，将设备模型在施工模型中进行更新，并在更新过的施工模型中补全施工阶段所需的编码、属性数据和相关文档资料；

S500、竣工完成后，对施工模型和实体项目进行一致性确认，对所有设备资产的编码、属性数据和相关文档资料的关联性进行确定，最终形成竣工模型，在数字化交付平台进行交付。

一种基于加油站全生命周期管理的管理系统，基于高精度三维模型实现加油站所用设备全生命周期管理的管理系统包括：数据采集模块、运维可视化与集成化模块、设备巡检管理模块、在线报修模块、故障智能诊断模块、数字模拟设备检维修模块、数字模拟维护保养模块、设备台账管理模块和质量安全管理模块。

进一步的，数据采集模块，用于采集全量实时数据，并将全量实时数据发送至运维可视化与集成化模块，全量实时数据包括加油站所用设备的生产、运行、静态、日志、预警及费用数据；

运维可视化与集成化模块，用于以竣工模型为基础，基于全量实时数据，对加油站所用设备的运行报警、故障巡检，维修保养、设备台账、周边环境进行直观展示；

设备巡检管理模块，用于基于运维可视化与集成化模块自动生成巡检任务，并自动下发任务给相关巡检人，生成巡检结果；当巡检发现异常时生成维修工单发送至在线报修模块；

在线报修模块，用于通过移动终端收集报修信息，并向设备巡检管理模块和运维可视化与集成化模块更新巡检结果；

故障智能诊断模块，用于基于运维可视化与集成化模块，结合设备的现场同步数据进行模拟分析，生成加油站所用设备的故障预警及故障类型诊断；

数字模拟设备检维修模块，用于结合设备运行数据、设备检维修数据和全生命周期数据，通过数据分析、智能对比、专家判断、综合评价技术及工具，实现设备设施数字化检维修；

数字模拟维护保养模块，用于基于运维可视化与集成化模块，根据加油站所用设备的现场信息同步共享和设备文档信息可视化，给与现场运维人员技术指导，若确认发生故障，在移动终端确认后自动生成报修工单，并推送至在线报修模块；

设备台账管理，用于实现不同业务流程之间的数据互动和信息三维视图，不同业务流程包括设备和备品备件名目、耗材数据、维护保养、运行管理、购置计划和检修管理；用于实现动态反映由于设备检修、出入库、维护保养等引起的功能、GIS信息的变化；用于实现不同设备结构的系统之间收集成本和历史信息，并为设备维护保养计划、采购计划和维修计划提供实时的设备状态信息；

质量安全管理模块，用于根据维修内容，自动生成质量和安全管控要求，并由维修人员上传方案和预案；以及，通过平台管控检维修作业票办理；以及，对维修结果进行跟踪、考核和评价。

本发明的有益效果：

1、模型精度提高，三维效果更加贴合实际；

2、添加完整的构件及设备信息参数，使得三维模型成为信息主要载体，可以贯穿整个项目的全生命周期建设；

3、数字化交付平台作为信息传递、保存、追溯的主要对接系统，项目中各个阶段、各个单位均可以在授权的情况下进行信息资料录入和传递，保证了项目信息的准确和唯一性。

4、采用高精度参数模型，贯穿整个建设阶段，在最后的运维阶段可以更加准确的进行区域和设备的信息载入匹配，达到项目的预期目标。

5、全量、实时数据采集：实现加油站所用设备、设施的运行数据、性能数据、状态数据、报警信息、日志信息的全量、实时采集。

6、可视化管理：实现加油站所用设备、设施拓扑关系、运行态势、故障、报警信息的可视化管理。

7、设备全生命周期管理：追溯设备资产全生命周期的价值变动记录，实现设备全生命周期管理，降本增效。

8、运维大数据分析：实现运维工作智能化，使运维工作从事后处理，转向事前预防和事中的快速响应。

9、与业务融合，支撑运营：与加油站业务融合，对加油站运营支撑，实现业务的转型和提升。

附图说明

图1为本发明的一种基于高精度三维模型实现加油站所用设备全生命周期管理的管理系统的界面示意图；

图2为数据采集模块的示意图；

图3为运维可视化与集成化模块的示意图；

图4为设备巡检管理模块的示意图；

图5为在线报修模块的示意图；

图6为故障智能诊断模块的示意图；

图7为数字模拟设备检维修模块的示意图；

图8为数字模拟维护保养模块的示意图；

图9为设备台账管理模块和质量安全管理模块的示意图；

图10为本发明中涉及的高精度建模的示意图；

图11为一种高精度三维模型的数字化交付方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图11所示，本发明提供一种高精度三维模型的数字化交付方法，高精度三维模型的数字化交付方法包括以下步骤：

S100、依据设计标准，参照项目样板进行加油站所用设备的建模，得到加油站所用设备的模型，基于BIM根据设计需求增加设备内容并输入相对应的信息及参数；具体的，根据设计条件内容，依据设计标准，参照项目样板进行建模，通过BIM协同设计调整相应的设计内容，根据设计需求增加设备内容并输入相对应的信息及参数；

S200、对加油站所用设备的模型进行碰撞测试，若仍有硬性碰撞，则进行调整并继续进行碰撞测试；若不再出现硬性碰撞，则保存调整好的加油站所用设备的模型作为施工模型，并出具碰撞报告；具体的，模型初步完成后进行第一轮碰撞检测，导出相应检测格式文件，进行碰撞参数设定和优先级筛选，检测结果发回，继续进行模型或方案调整，反复碰撞测试至无硬性碰撞为止，出具碰撞报告；

S300、在采购阶段，按照数字化交付标准规范的要求提交采购文件资料及设备模型，并按照数字化交付标准规范的要求，提交基于对象清单的数字化采购交付信息和属性数据；具体的，数字化交付平台是项目全生命周期中数据的基础载体，其重点需要对项目采购/施工阶段数据的采集上传，主要包括人员信息、材料信息、合同管理、隐蔽工程、施工组织设计、安全管理、进度管理、安全管理、竣工验收等方面产生的数据进行实时、精准采集，结合BIM三维信息模型实现对项目多维度信息整合，并可与二维图纸，工程数据、交付资料之间进行动态关联，实现对项目所有资料的一体化可视化管理，最终形成完整的数字化交付内容和数据，打造企业的产业数据库与知识图谱；

S400、在施工阶段，收到S300中的设备模型后，将设备模型在施工模型中进行更新，并在更新过的施工模型中补全施工阶段所需的编码、属性数据和相关文档资料；具体的，按照数字化交付标准规范的要求提交采购文件资料及模型，并按照数字化交付标准规范的要求，提交基于对象清单的数字化采购交付信息(均为电子文档)和属性数据。

S500、竣工完成后，对施工模型和实体项目进行一致性确认，对所有设备资产的编码、属性数据和相关文档资料的关联性进行确定，最终形成竣工模型，在数字化交付平台进行交付；具体的，在收到采购方提交的设备模型后，将设备模型在施工模型中进行更新，并补全施工阶段所需的属性数据和相关文档资料，竣工完成后，对施工模型和实体项目进行一致性确认，对所有设备资产的编码，属性数据，文档关联性进行确定，最终形成竣工模型，在数字化交付平台进行交付。

具体的，在设计阶段，本发明利用BIM三维建模技术，深度还原设备的外形尺寸，将设备及构件的信息参数输入到项目模型中，作为参数模型的主体，后续施工阶段在设计模型的基础上进行参数修正和补充，后期采购阶段同上。而传统图纸信息内容不及三维立体更加直观，一般的三维模型缺乏完整的信息内容，因此，无法作为项目信息的载体贯穿整个项目。从设计阶段开始，模型建立就伴随项目的信息参数，包括几何性质和物理性质，如尺寸信息、材质信息和设备信息等。全生命周期的主要内容是设备信息、参数的准确和实用性，从设计至最后运维阶段，整个设备信息和参数均贯穿整个项目过程，优化、修改等等，使得运维阶段可以更加快捷、完整的配置加油的各项区域和设备。

一种基于高精度三维模型实现加油站所用设备全生命周期管理的管理系统，基于高精度三维模型实现加油站所用设备全生命周期管理的管理系统包括：数据采集模块、运维可视化与集成化模块、设备巡检管理模块、在线报修模块、故障智能诊断模块、数字模拟设备检维修模块、数字模拟维护保养模块、设备台账管理模块和质量安全管理模块。

具体的，结合三维BIM模型，在展示加油站的真实设计的基础上，把油站设备的实时运行数据和状态展示出来，实现设备运行和设计的融合，使用户获取设备的运行状况更加真实，同时还可以依据BIM模型进行设备模拟和仿真，用于油站员工的学习和培训。

本发明的全生命周期的管理系统，通过对三维模型的信息数据采集，虚拟化、可视化呈现项目的全数据集成，运用专业信号设备进行数据挂载，可以试想日常的设备管理巡查监测，发现故障或安全问题，在三维视角模拟事故发生情况，上报控制中心进行预警，并根据传感器分析故障来源及解决办法，提出最优的检修解决方案和后续维护保养的具体方式。同时针对此次故障发生情况进行评估，生成质量、安全管控要求，并对维修结果进行考评。

进一步的，数据采集模块，用于采集全量实时数据，并将全量实时数据发送至运维可视化与集成化模块，全量实时数据包括加油站所用设备的生产、运行、静态、日志、预警及费用数据；

运维可视化与集成化模块，用于以竣工模型为基础，基于全量实时数据，对加油站所用设备的运行报警、故障巡检，维修保养、设备台账、周边环境进行直观展示；

设备巡检管理模块，用于基于运维可视化与集成化模块自动生成巡检任务，并自动下发任务给相关巡检人，生成巡检结果；当巡检发现异常时生成维修工单发送至在线报修模块；

在线报修模块，用于通过移动终端收集报修信息，并向设备巡检管理模块和运维可视化与集成化模块更新巡检结果；

故障智能诊断模块，用于基于运维可视化与集成化模块，结合设备的现场同步数据进行模拟分析，生成加油站所用设备的故障预警及故障类型诊断；

数字模拟设备检维修模块，用于结合设备运行数据、设备检维修数据和全生命周期数据，通过数据分析、智能对比、专家判断、综合评价技术及工具，实现设备设施数字化检维修；

数字模拟维护保养模块，用于基于运维可视化与集成化模块，根据加油站所用设备的现场信息同步共享和设备文档信息可视化，利用AR技术给与现场运维人员技术指导，若确认发生故障，在移动终端确认后自动生成报修工单，并推送至在线报修模块；

设备台账管理，用于实现不同业务流程之间的数据互动和信息三维视图，不同业务流程包括设备和备品备件名目、耗材数据、维护保养、运行管理、购置计划和检修管理；用于实现动态反映由于设备检修、出入库、维护保养等引起的功能、GIS信息的变化；用于实现不同设备结构的系统之间收集成本和历史信息，并为设备维护保养计划、采购计划和维修计划提供实时的设备状态信息；

质量安全管理模块，用于根据维修内容，自动生成质量和安全管控要求，并由维修人员上传方案和预案；以及，通过平台管控检维修作业票办理；以及，对维修结果进行跟踪、考核和评价。

具体的，

对于数据采集模块，其收集数据包括生产数据、静态数据、预警数据、运行数据、日志数据和费用数据，其中，生产数据包括、储罐、加油机、油气回收等10多种设备生产数据；静态数据包括生产日期、设备厂家、位置信息和设备参数等数据；预警数据包括离线、违规、故障、安全、能耗和性能异常预警数据；运行数据包括设备工作状态、工作参数、工作时长和工作能耗数据等；日志数据包括巡检、维修、保养和历史运行数据等；费用数据包括采购、保养、维修、折旧、配件、保险和能耗费用等。

对于运维可视化与集成化模块，其包括运行可视化单元、安全管理可视化单元、文档管理可视化单元、数据可视化单元和GIS可视化单元，其中，

运行可视化单元包括三维模型、运行状态、运行时长、巡检线路和报警状态；安全管理可视化单元包括设备故障记录、维修措施指导、故障、保养预警、安全标识、消防及疏散路线；文档管理可视化单元包括设备台账、盘点情况、设备故障库、保养方法、电子地图和设备图纸；数据可视化单元包括基本参数、能耗曲线、保养记录和巡检记录；GIS可视化单元包括动态地图分析、设备周边环境、地理坐标分布和颜色渲染。

在线报修单元会生成报修单，保修单中包括工单编号、报修人员、报修时间、报修地点和故障描述。用户可以在PC端、平板电脑、手机等移动终端上通过WEB、APP、微信公众号等现代化工具提交报修信息，报修可以是应急维修、计划检维修、预约维修等；信息可通过文字、语音、照片、视频形式传送至管理平台。

在故障智能诊断中，生命周期管理平台结合数字交付的设备三维模型、设备运行时长、能耗曲线、技术参数等现场同步数据进行模拟分析，实现设备设施的故障预警，通过技术储备、专家经验、设备数据状态检测、搭配数字工具等手段对设备进行远程智能诊断，提高故障判断准确性，缩减故障诊断时间，提升检维修效率，降低维修成本。

Claims (3)

1.一种高精度三维模型的数字化交付方法，其特征在于，所述高精度三维模型的数字化交付方法包括以下步骤：

S100、依据设计标准，参照项目样板进行加油站所用设备的建模，得到加油站所用设备的模型，基于BIM根据设计需求增加设备内容并输入相对应的信息及参数；

S200、对所述加油站所用设备的模型进行碰撞测试，若仍有硬性碰撞，则进行调整并继续进行碰撞测试；若不再出现硬性碰撞，则保存调整好的加油站所用设备的模型作为施工模型，并出具碰撞报告；

S300、在采购阶段，按照数字化交付标准规范的要求提交采购文件资料及设备模型，并按照数字化交付标准规范的要求，提交基于对象清单的数字化采购交付信息和属性数据；

S400、在施工阶段，收到S300中的设备模型后，将所述设备模型在所述施工模型中进行更新，并在更新过的施工模型中补全施工阶段所需的编码、属性数据和相关文档资料；

S500、竣工完成后，对施工模型和实体项目进行一致性确认，对所有设备资产的编码、属性数据和相关文档资料的关联性进行确定，最终形成竣工模型，在数字化交付平台进行交付。

2.一种基于加油站全生命周期管理的管理系统，其特征在于，所述基于加油站全生命周期管理的管理系统包括：数据采集模块、运维可视化与集成化模块、设备巡检管理模块、在线报修模块、故障智能诊断模块、数字模拟设备检维修模块、数字模拟维护保养模块、设备台账管理模块和质量安全管理模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于加油站全生命周期管理的管理系统，其特征在于，

所述数据采集模块，用于采集全量实时数据，并将所述全量实时数据发送至所述运维可视化与集成化模块，所述全量实时数据包括加油站所用设备的生产、运行、静态、日志、预警及费用数据；

所述运维可视化与集成化模块，用于以所述竣工模型为基础，基于全量实时数据，对加油站所用设备的运行报警、故障巡检，维修保养、设备台账、周边环境进行直观展示；

所述设备巡检管理模块，用于基于所述运维可视化与集成化模块自动生成巡检任务，并自动下发任务给相关巡检人，生成巡检结果；当巡检发现异常时生成维修工单发送至在线报修模块；

所述在线报修模块，用于通过移动终端收集报修信息，并向所述设备巡检管理模块和运维可视化与集成化模块更新巡检结果；

所述故障智能诊断模块，用于基于所述运维可视化与集成化模块，结合设备的现场同步数据进行模拟分析，生成加油站所用设备的故障预警及故障类型诊断；

所述数字模拟设备检维修模块，用于结合设备运行数据、设备检维修数据和全生命周期数据，通过数据分析、智能对比、专家判断、综合评价技术及工具，实现设备设施数字化检维修；

所述数字模拟维护保养模块，用于基于所述运维可视化与集成化模块，根据加油站所用设备的现场信息同步共享和设备文档信息可视化，给与现场运维人员技术指导，若确认发生故障，在移动终端确认后自动生成报修工单，并推送至所述在线报修模块；

所述设备台账管理，用于实现不同业务流程之间的数据互动和信息三维视图，所述不同业务流程包括设备和备品备件名目、耗材数据、维护保养、运行管理、购置计划和检修管理；用于实现动态反映由于设备检修、出入库、维护保养等引起的功能、GIS信息的变化；用于实现不同设备结构的系统之间收集成本和历史信息，并为设备维护保养计划、采购计划和维修计划提供实时的设备状态信息；

所述质量安全管理模块，用于根据维修内容，自动生成质量和安全管控要求，并由维修人员上传方案和预案；以及，通过平台管控检维修作业票办理；以及，对维修结果进行跟踪、考核和评价。

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