CN116091690A - 基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，包括基于3D数字化工厂数据库建立BIM模型；通过数据库集成方式让三维模型与电厂实体系统在BIM模型中进行数据关联；将数据关联后的BIM模型通过数字化3D图进行实时更新展示。本发明通过BIM模型对设备进行定位管理，与人员定位系统进行联动，提高了安全管控水平，解决火电企业现场安全管理的数字化模型，实现现场人员定位、设备定位、建筑物BIM工业互联网基础设备设施建设，通过数字化手段实现现场安全的精准管控。
Description
技术领域
本发明涉及大数据领域，特别是基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法。
背景技术
传统的定位都是基于平面图，结合GPS等技术进行二维空间的定位，精确度不高且很难展示立体空间中的人员分布情况。传统的设备信息多为平面图纸，学习人员很难直观了解设备构造及核心部件。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于如何提供基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其包括，
基于3D数字化工厂数据库建立BIM模型；
通过数据库集成方式让三维模型与电厂实体系统在BIM模型中进行数据关联；
将数据关联后的BIM模型通过数字化3D图进行实时更新展示。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述3D数字化工厂包含感知层，管理应用层，业务管理层与基础设施层；
所述感知层指的是进行数据收集单位，其包括传感器，智能检测设备，监控与设备终端的数据传递；
所述管理应用层包括电脑，手机这些能够进行对于收集到的数据进行更改与传递的管理人员使用终端；
所述业务管理层包括平台软件层与数据层，平台管理层用于数据的权限管理，日志管理，菜单管理与缓存管理，数据层用于数据抽取，数据转换，数据加载与元数据管理；
所述基础设施层用于对于硬件设备的管理与磁盘的储存设备资源管理。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述数据抽取是将感知层的视频、图片、传感数据进行提取；
所述数据转换是将感知层收集到的各种数据以数字化形式进行转换；
所述数据加载是进行实时数据加载，加载的是数据转换后的数字化数据。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述建立BIM模型流程包括模型输入，切图工具，矢量预处理与模型贴图优化，模型导出；
所述模型输入包括模型打散流程与模型输入流程，模型打散功能是先进行对于输入模型的单个模型数据量检测，当检测到模型量超过1kb数据后，进行该单个数据的打散，生成模型较小的多个list文件，平台只进行小文件处理；
所述切图工具是进行对于进入模型图片进行图片切割；
所述矢量预处理是对于进入模型的矢量数据进行工具处理后，在三维图中进行精准显示，其流程为通过fme将矢量数据处理成txt格式数据，再通过VecPrepare将txt数据转化成vec数据，进行三维图显示；
所述模型贴图优化是根据矢量预处理后的数据位置变化情况，进行简单的位置调整，将准确的矢量位置数据，调至更容易三维图显示的图像样式；
所述模型导出是通过OpenSceneGraph插件进行三维数据图的导出。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述RedBat定位系统是采用可调脉冲发射频率进行精准测量，通过接收器进行脉冲数据收集，实现对于工厂数据的精准定位；
所述RedBat在三维可视化安全监管方法使用过程中，除了提供x，y坐标，还提供z轴坐标，或楼层高度；
所述RedBat进行脉冲发射时，脉冲频率是可调节的，
当进行资产类物品定位时，脉冲的刷新率选择在0.1Hz～1Hz；
当对人员定位刷新率选择在1Hz～5Hz；
当对车辆定位刷新率选择在5Hz～10Hz。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述数据库集成方式是将工厂的定位基站，方向数据，物品数据与人员进行数据化处理，在三维模型中进行显示；
所述定位基站ID为不可编辑属性，系统自动生成；
所述基站名称可根据实际需要进行维护；
所述X，Y，高度为基站在所在组中的实际空间位置，需要手动测量。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述三维可视化安全监管方法对人员的信息进行先绑定后进行人员定位；
所述信息绑定包括人员姓名，人员性别，人员联系电话，人员部门与定位标签；
所述定位标签ID具有唯一性质，每个人拥有独立标签且不可编辑。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述数字化3D图中，管理人员可以根据需要定位人员的标签ID进行该人员的信息展示与定位展示，可以通过列表视图，以表格的形式实时显示现场人员的信息和位置，也可以通过姓名、卡号、部门信息筛选需要查看的人员，打印导出人员列表；
所述数字化3D图支持区域视图模式，可以按区域统计现场人员分布情况；系统支持打印导出，系统能实时显示人员在地图上的位置，管理人员可通过标签姓名、卡号查找当前人员当前位置。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述三维可视化安全监管方法支持轨迹回放，在数字化3D图中进行轨迹信息查询，默认可以进行2小时的轨迹查询；
所述轨迹回放支持按照卡号或者按照区域查询历史轨迹。
作为本发明所述基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的一种优选方案，其中：所述可视化安全监管方法是进行对于危险区域，特殊区域与危险源进行电子围栏设置，这些区域禁止人员或只允许部分人员进入或靠近，以免发生安全事故，当人员违规进入或是离开时电子围栏后进行告警处理；
所述告警处理颜色分为红色、蓝色、绿色、橙色、黄色；
当人员标签未进入电子围栏区域时电子围栏告警颜色显示绿色提醒其他人不可进入；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示红色驱赶进入的人员；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示蓝色，即显示有人经允许进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域30分钟后仍未离开时，电子围栏显示黄色驱赶，提醒进入的人员应该按时离开；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域超过30分钟后经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；
所述人员经过允许进入电子围栏区域在非特殊情况下，最多允许进入30分钟；
所述人员标签指的是在数字化3D图中人员以标签形式在图中实时显示。
本发明有益效果为通过BIM模型对设备进行定位管理，与人员定位系统进行联动，提高了安全管控水平，解决火电企业现场安全管理的数字化模型。包含现场人员定位、设备定位、建筑物BIM等工业互联网基础设备设施建设，目的在于通过数字化手段实现现场安全的精准管控。通过人员和设备之间的网络互联实现安全的主动管控，实现通过安全分级和隐患排查为手段的现场安全数字化3D图示，通过直观的方式将现场的安全状态进行展示。根据国家、行业及企业内部的各种标准制定的消息推送机制，保证现场安全问题的可控在控，各类安全问题有人管有人负责有人闭环，实现限时闭环。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为实施例1中基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的数据转换方式图。
图2为实施例1中基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的方法流程图。
图3为实施例2中基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法的某电厂实施图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1和图2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法包括基于3D数字化工厂数据库建立BIM模型；通过数据库集成方式让三维模型与电厂实体系统在BIM模型中进行数据关联；将数据关联后的BIM模型通过数字化3D图进行实时更新展示。
3D数字化工厂包含感知层，管理应用层，业务管理层与基础设施层；感知层指的是进行数据收集单位，其包括传感器，智能检测设备，监控与设备终端的数据传递；管理应用层包括电脑，手机这些能够进行对于收集到的数据进行更改与传递的管理人员使用终端；业务管理层包括平台软件层与数据层，平台管理层用于数据的权限管理，日志管理，菜单管理与缓存管理，数据层用于数据抽取，数据转换，数据加载与元数据管理；基础设施层用于对于硬件设备的管理与磁盘的储存设备资源管理。
其中BIM模型是依靠先进的多媒体技术，利用三维仿真建模软件、动画制作软件及辅助软件创建三维可视化系统，将文字、图片、语音、动画、视频等多媒体形式与三维可视化系统进行集成，同时结合VR技术，实现对设备基本信息、结构组成、工作原理、以及故障分析等内容的了解。
利用三维建模软件，对设备进行高精细度建模，采用文字、视频、三维动画等形式仿真展示主设备、辅助设备等的基础信息，对设备的名称、类型、用途、特点等基本信息进行演示讲解。
利用三维建模工具构建全厂三维模型，立体展示整个电厂的物理分布情况及设备的运行状态。全景式、实体化的描述和反映设备间的实体关系、位置和层级描述，提供准确的电厂全景展示。
对电厂总貌、土建、结构，主要设备空间实体位置，管道和阀门布置情况等关键信息进行三维场景仿真模拟。
用户可在场景漫游中点击场景中的系统或设备，系统或设备的三维模型轮廓高亮变色，表示选中当前系统或设备，可对其组成和功能进行介绍，还可以查看基本参数、技术信息和实时数据，有助于对全厂设备进行全方位了解。
用户可根据需求，分专业将系统或设备从全厂模型中抽取出来，单独进行查看，也可以在全局视角中查看所选系统或设备的三维空间分布，展示内容包括设备三维模型，设备间的管道分布，管道中的蒸汽、水、烟气等流动介质的流动情况，管道上阀门的位置、种类和作用等。
选择某一设备，可将视角拉近或放远，视角拉近时，根据三维模型的精细度，可查看设备内部的主要结构，蒸汽、水、烟气等流动介质在设备内部的运动方向和状态变化，以及介质进出管口的具体位置等。
在三维模型中对电厂运行数据进行实时监测，将三维模型与后台生产运行管理系统中涉及的各类测点进行逐一关联匹配，由SIS、MIS系统将相关的监测分析数据通过接口传输到三维展示界面进行呈现，为用户提供实时、完整、准确的生产数据，使用户更好地对生产过程进行监测
参数可视化能够查看整个场景中的所有监测点，再通过单击对应的监测点，能够查看相关的监测点信息；点选“温度可视化”、“压力可视化”等能够分别查看对应的同一类型的测点及信息；点击“测点配置”在需要添加测点的位置单击之后，在右边弹出对话框修改测点属性之后能够添加不同类型的监测点信息。
通过对企业转动设备当前运行状态的数据采集、数字化管理以及设备管理人员的全员参与，实现对设备运行状态的管理做到心中有数、所管辖的设备处于动态受控，同时为所有设备管理人员提供了一个对其所管辖的设备运行状态监测级别的预警、专业人员的分析参考、处理过程以及最终效果共享的工作平台，提高工作效率。
三维平台提供辅助工具，包括模型打散工具、模型拆分工具、模型导出工具、切图工具、矢量预处理工具、模型贴图优化工具、矢量配图工具等。
项目中，有时候单个模型很大，影响模型的加载速度，或是其它原因，需要把模型按照最小组成进行分解，此时就需要一个模型的分解工具，此工具就是模型打散工具，此工具把模型按照最小组成，分解后，保存到一个目录里面，并生成一个模型相对位置的list文件，这样，平台在加载的时候，由于只需要处理小文件，性能会得到一定的提高。
项目需求中经常包含一些设备查询、分类展示等方面的功能，这些需要被单独查询到或特殊展示的设备，叫做关键设备。为了支持程序功能的实现，关键设备模型需要在系统中独立存储，即每个关键设备模型需要独立保存成一个模型文件。
支持对数字化移交的不同来源、不同格式的数据、文档、三维模型进行批量处理与上载。在上载系统的同时，能够自动整合这些信息，建立以电厂对象为核心的数据、文档、三维模型之间的各种关联关系，完成信息整合，实现通过电厂对象位号可以关联到所有与之关联的信息，如该设备的三维模型、P&ID、布置图、数据表等。
由于模型制作人员不可能准确把握关键设备的划分，因此模型制作时并不考虑关键设备单独保存的问题，只要按照要求对整个场景模型分组导出即可。关键设备的拆分，由实施人员根据现场实际情况，通过模型拆分工具完成。
数据输入数据格式：
IVE：模型文件，也是要操作的直接对象。
ME：场景状态存盘文件，打开以继续操作。
数据输出数据格式：
数据格式：
IVE、OSG：已导出模型文件。
AVE：模型贴图文件，位于导出模型同级的textures目录下。
DEVICE.INI：已导出模型文件信息记录文件，包括：设备名，模型名，包围盒半径，中心点。
ME：场景状态存盘文件。
模型导出是通过安装OpenSceneGraph插件，重新启动3DSmax，点击file菜单中的Export导出选项，弹出模型选项对话框。
矢量数据是地理信息系统的重要组成部分，为了满足三维系统的需要，朗坤智慧需要对常规格式的矢量数据进行地形拟合的重采样处理和格式转换，这部分工作通过矢量数据预处理工具完成。
矢量数据处理流程如图1所示
对于模型数据非常大的场站，一次性加载的太多模型，包含有大量的贴图文件。往往会导致大量内存被占用。为了能够减少对内存的占用，使模型一次性加载数量减少是一个简单而又可行的办法。通过不同距离的逐渐增加模型使内存的负荷不会在短时间变的非常大。
模型贴图优化工具是对模型进行批量处理，针对模型本身大小而设定的距离控制，应用不同的比例对模型的显隐的控制。
人员定位管理是本项目的关键环节之一，通过人员定位管理可以对全厂人员进行监管和数据统计分析，实现对现场作业、人员防护管理等有效管理。
人员定位管理将采用UWB通讯技术实现人员的定位管理。UWB通讯技术是一种无载波通讯技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，具有抗干扰能力强、传输速率高、系统容量大、发射功率小、人体影响低等特点，能够满足奕光发电在其复杂现场条件下功能需求应用。
人员定位系统通过人员佩戴的定位标签，发送脉冲数据包，这个数据包是由一串超宽频脉冲组成。由于这些标签是不同时发送和每个标签发送的时间极短，持续不断的数据包碰撞概率是极小的，所以，在同一地区可以处理几百个到上千个定位标签；定位基站接收定位标签发送出来的脉冲数据包。基站通常部署在定位区域边缘。每一个基站使用高度敏感、高速度、短脉冲的监听器来测量每个脉冲数据包到其天线的精确时间。超宽频脉冲极宽的宽带使得这些基站测量脉冲数据包到达的时间可以精确到纳秒级。中心交换机根据基站的坐标、脉冲数据包到达各个基站的时间差和一个多路径算法，精确的确定一个定位标签的实际位置。
基站一览界面可设置基站的组别，新建组别后，维护组的名称，在所有操作中上传当前组的空间图片。具体基站位置由基站自身空间参数属性自动在当前组的空间图片上展现，同时在图片左侧刷新基站列表。
传统的定位都是基于平面图，结合GPS等技术进行二维空间的定位，精确度不高且很难展示立体空间中的人员分布情况。
本项目人员定位系统主要将三维仿真技术与人员定位技术进行融合，实现三维空间的立体式定位，通过对人员XYZ坐标的准确定位，再结合三维模型，就能准确的定位人员的实时空间位置，大大提高人员定位的精确度。
本方案中所采用的便是基于UWB技术的RedBat定位系统。
UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至GHz，不需常规窄带调制所需的RF频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。UWB信号在时间轴上是稀疏分布的，其功率谱密度相当低。
UWB因为它独特的技术特性，让它可以替代绝大多数RFID、蓝牙、ZigBee等技术的应用场景。被行业认为最具先进性的射频识别及定位技术。
RedBat与常用的RFID、蓝牙、WiFi、ZigBee、GPS、3G、4G等均不存在频谱干扰，这使它与各种通信技术的混合使用成为可能。
Redbat采用了对脉冲信号到达时间的精确测量这一方式，使得接收器对发射源的时间感知更为准确。因此在此基础上通过电磁传播速率与时间就可以精确的算出发射源与接收器的距离，精度可达+/-5cm。后期进行精确定位的精度可达10～30cm。
RedBat的脉冲发射频率是可调的，单个发射源最高可达2000Hz。通常的RedBat定位系统中，对资产类物品定位刷新率一般选择在0.1Hz～1Hz；对人员定位刷新率一般选择在1Hz～5Hz，特殊场景可以更高；对车辆定位刷新率一般选择在5Hz～10Hz。
以每张标签刷新率1Hz计算，单区域最多可支持240张标签，全区域则不受此限制。
RedBat的工作频段为3.1～10.6GHz，且为直接脉冲调制技术，无需载波，这与现有的一些通信技术的调制方式不同，它不会受到载波干扰的问题。同时UWB的辐射功率极低，一般为手机的千分之一，所以对常用的电子仪器仪表和通信设备不会造成干扰。
RedBat定位技术兼具射频识别和精确定位两种技术的特点，所以它可以支持多种定位模式。
可视化安全监管方法是进行对于危险区域，特殊区域与危险源进行电子围栏设置，这些区域禁止人员或只允许部分人员进入或靠近，以免发生安全事故，当人员违规进入或是离开时电子围栏后进行告警处理；告警处理颜色分为红色、蓝色、绿色、橙色、黄色；
当人员标签未进入电子围栏区域时电子围栏告警颜色显示绿色提醒其他人不可进入；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示红色驱赶进入的人员；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示蓝色，即显示有人经允许进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域30分钟后仍未离开时，电子围栏显示黄色驱赶，提醒进入的人员应该按时离开；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域超过30分钟后经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；人员经过允许进入电子围栏区域在非特殊情况下，最多允许进入30分钟；人员标签指的是在数字化3D图中人员以标签形式在图中实时显示。
实施例2
参照图3，为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括。在上一个实施例中，基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法包括
某公司使用基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法进行落地实施，其3D数字化工厂数据库如图2所示，
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统主要分为三层：基础设施层、业务管理层、管理应用层，每一层次主要包含如下内容：
(1)基础设施层
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统IT基础设施平台作为业务支撑基础平台，最好是能够做到按需供给、按需服务，在满足业务需求的同时，尽量提高资源的利用率，具备根据业务的发展分步建设，持续平滑扩展的能力。
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统支持100TB以上数据的存储和管理能力，基础设施平台的性能、稳定性、可靠性要求必须极高。
作为基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统比一般的信息系统有更高的安全性要求，例如在电力二次系统安全防护规定中明确规定了应当坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，基础设施平台必须能够支持全面的安全策略满足以上需求。
鉴于以上持续扩展、平滑升级、高效实施和运维、高性能、高可靠性、高稳定性和高安全性的要求，某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统基础设施需要构建基础设施平台，采用基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统平台整合硬件资源，构建计算资源池、存储资源池和网络资源池。
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统基础设施平台分为现场设备层、感知层、基础设施层，设备层主要是主辅机等设备，感知层主要是各种现场数据采集设备，实时采集环境和设备层设备的运行信息，基础设施层就是某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究。
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统基础设施平台
通过某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统基础设施平台的基础架构服务实现对服务器、存储设备和网络资源进行有效整理，聚合这些资源，并基于业务优先级别将他们按需分配给业务程序。
通过某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统基础设施平台的应用程序服务为运行于该系统上的所有应用程序提供内置的服务级别控制。
(2)业务管理层
业务管理平台基于朗坤智慧面向中大型企业智慧化建设的一体化战略支撑平台LiEMS技术平台进行构建，LiEMS技术平台已经服务于800多个客户，这些客户中有单企业级的也有集团级的，有私有云也有集中部署和分布式部署的应用，有电力行业的也有建材、水泥、石化等行业的，性能、稳定性、可扩展性和操作体验都已经经过各行业用户的应用实践证明。
某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统业务管理平台
业务管理平台是某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统所有业务模块公用的基础技术平台，它包括数据层和平台软件层，提供了所有业务开发的公共开发标准、集成标准、开发组件、业务运行平台、业务开发平台、测试平台和应用部署、应用升级平台、数据存储和统计分析平台。
业务管理平台提供了业务开发和运行的核心基础平台，包括支撑应用开发的应用开发平台、支撑业务流程管理和持续优化的流程管理平台、支撑电厂表单快速定义的表单管理平台、支撑数据分析挖掘的统计分析平台和支撑构建某发电公司基于工业互联网的3D数字化电厂建设研究系统的建模平台。
业务管理平台的数据层提供了对采集的设备、环境信息等实时数据、历史数据的存储、压缩、备份和分析的功能，对系统的元数据和主数据进行统一管理，提供了对结构化数据和半结构化数据的处理接口。
(3)管理应用层
在统一的基础设施平台和业务管理平台的基础上构建的管理应用层，具有一致友好的跨屏操作体验，可以在PC上进行所有业务的处理，也可以基于物联网技术在智能移动终端上采集数据并实时的处理业务、进行高效的业务协同、进行电厂的监控、查看发电量、发电效率等关键指标，还可以在大屏上进行远程监控，实时掌握各电厂的运行情况、对电厂设备进行远程诊断、优化生产控制等。
三维可视化仿真系统可以全厂场景漫游。通过构建真实尺寸模型建立虚拟环境，在虚拟环境中可以快速对全厂环境进行了解，同时在相应的设备上还可以对设备的基本参数进行显示，能够使受训者全面掌握厂内状态。将全厂的工艺流程全部展示为三维画面，画面可以查看设备级、系统级、机组级不同层次。设备和管道画面可显示动态数据，实时更新。
厂区漫游系统是某发电公司打造三维虚拟电厂必不可少的一部分。三维虚拟电厂是对物理电厂1:1还原，通过漫游系统能够一键式实现各个电厂区域的虚拟查询和浏览，大大的缩短了实际中访问时间。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于包括：
基于3D数字化工厂数据库建立BIM模型；
通过数据库集成方式让三维模型与电厂实体系统在BIM模型中进行数据关联；
将数据关联后的BIM模型通过数字化3D图进行实时更新展示。
2.如权利要求1所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述3D数字化工厂包含感知层，管理应用层，业务管理层与基础设施层；
所述感知层指的是进行数据收集单位，其包括传感器，智能检测设备，监控与设备终端的数据传递；
所述管理应用层包括电脑，手机这些能够进行对于收集到的数据进行更改与传递的管理人员使用终端；
所述业务管理层包括平台软件层与数据层，平台管理层用于数据的权限管理，日志管理，菜单管理与缓存管理，数据层用于数据抽取，数据转换，数据加载与元数据管理；
所述基础设施层用于对于硬件设备的管理与磁盘的储存设备资源管理。
3.如权利要求2所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述数据抽取是将感知层的视频、图片、传感数据进行提取；
所述数据转换是将感知层收集到的各种数据以数字化形式进行转换；
所述数据加载是进行实时数据加载，加载的是数据转换后的数字化数据。
4.如权利要求3所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述建立BIM模型流程包括模型输入，切图工具，矢量预处理与模型贴图优化，模型导出；
所述模型输入包括模型打散流程与模型输入流程，模型打散功能是先进行对于输入模型的单个模型数据量检测，当检测到模型量超过1kb数据后，进行该单个数据的打散，生成模型较小的多个list文件，平台只进行小文件处理；
所述切图工具是进行对于进入模型图片进行图片切割；
所述矢量预处理是对于进入模型的矢量数据进行工具处理后，在三维图中进行精准显示，其流程为通过fme将矢量数据处理成txt格式数据，再通过VecPrepare将txt数据转化成vec数据，进行三维图显示；
所述模型贴图优化是根据矢量预处理后的数据位置变化情况，进行简单的位置调整，将准确的矢量位置数据，调至更容易三维图显示的图像样式；
所述模型导出是通过OpenSceneGraph插件进行三维数据图的导出。
5.如权利要求1、2和4任一所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述RedBat定位系统是采用可调脉冲发射频率进行精准测量，通过接收器进行脉冲数据收集，实现对于工厂数据的精准定位；
所述RedBat在三维可视化安全监管方法使用过程中，除了提供x，y坐标，还提供z轴坐标，或楼层高度；
所述RedBat进行脉冲发射时，脉冲频率是可调节的，
当进行资产类物品定位时，脉冲的刷新率选择在0.1Hz～1Hz；
当对人员定位刷新率选择在1Hz～5Hz；
当对车辆定位刷新率选择在5Hz～10Hz。
6.如权利要求5所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述数据库集成方式是将工厂的定位基站，方向数据，物品数据与人员进行数据化处理，在三维模型中进行显示；
所述定位基站ID为不可编辑属性，系统自动生成；
所述基站名称可根据实际需要进行维护；
所述X，Y，高度为基站在所在组中的实际空间位置，需要手动测量。
7.如权利要求6所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述三维可视化安全监管方法对人员的信息进行先绑定后进行人员定位；
所述信息绑定包括人员姓名，人员性别，人员联系电话，人员部门与定位标签；
所述定位标签ID具有唯一性质，每个人拥有独立标签且不可编辑。
8.如权利要求6或7所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述数字化3D图中，管理人员可以根据需要定位人员的标签ID进行该人员的信息展示与定位展示，可以通过列表视图，以表格的形式实时显示现场人员的信息和位置，也可以通过姓名、卡号、部门信息筛选需要查看的人员，打印导出人员列表；
所述数字化3D图支持区域视图模式，可以按区域统计现场人员分布情况；系统支持打印导出，系统能实时显示人员在地图上的位置，管理人员可通过标签姓名、卡号查找当前人员当前位置。
9.如权利要求8所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述三维可视化安全监管方法支持轨迹回放，在数字化3D图中进行轨迹信息查询，默认可以进行2小时的轨迹查询；
所述轨迹回放支持按照卡号或者按照区域查询历史轨迹。
10.如权利要求1、2、4、6、7和9任一所述的基于RedBat定位系统的三维可视化安全监管方法，其特征在于：所述可视化安全监管方法是进行对于危险区域，特殊区域与危险源进行电子围栏设置，这些区域禁止人员或只允许部分人员进入或靠近，以免发生安全事故，当人员违规进入或是离开时电子围栏后进行告警处理；
所述告警处理颜色分为红色、蓝色、绿色、橙色、黄色；
当人员标签未进入电子围栏区域时电子围栏告警颜色显示绿色提醒其他人不可进入；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示红色驱赶进入的人员；
当人员标签未经过允许进入电子围栏区域经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域时告警颜色显示蓝色，即显示有人经允许进入；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域30分钟后仍未离开时，电子围栏显示黄色驱赶，提醒进入的人员应该按时离开；
当人员标签经过允许进入电子围栏区域超过30分钟后经过告警驱赶，人员离开电子围栏区域时，电子围栏在人员离开五分钟内都显示橙色提醒其他人不可进入；
所述人员经过允许进入电子围栏区域在非特殊情况下，最多允许进入30分钟；
所述人员标签指的是在数字化3D图中人员以标签形式在图中实时显示。
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|---|---|---|---|---|
| CN116307741A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 四川省亚通工程咨询有限公司 | 一种基于大数据的公路桥梁工程建设风险评估系统 |
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