CN201594263U - 管线安装动态仿真装置 - Google Patents

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郑鑫
赵哲
葛永财
李小艳
刘锐奇
贺勇
方园
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Abstract

本实用新型公开了一种管线安装动态仿真装置，包括交互仿真平台、管道系统三维模型库和数据库组成，其中交互仿真平台的内部依次包括人机界面、虚拟控制台、管道模型模块和虚拟管道场景模块连接而成；交互仿真平台的外接口与数据库连接；虚拟管道场景模块的外接口还与管道系统三维模型库连接。本实用新型的管线安装动态仿真装置，能够进行管线的“预装配”，以此图纸来指挥和协调各专业和专业分包，发现施工中可能出现的问题，将会有利于提高施工效率，避免返工，显著降低了施工周期和成本。

Description

管线安装动态仿真装置
技术领域
本实用新型属于施工技术领域，涉及一种管线安装动态仿真装置。
背景技术
随着建筑物功能的不断发展，各种新技术、高科技不断应用于各种建筑中，机电工程所涉及的专业也逐渐增多，建筑机电安装工程已成为一项十分重要的工作，建筑的实际功能大多由机电项目来实现，建筑机电管线安装工程不再只是简单地将设备装上连接好，而是注重最后各项功能的协调实现。但现有的管线工程设计开始趋向于概念性设计，概念性设计的管线设计图纸往往不能直接使用在实际施工上，仅仅是系统和功能的体现，只对主要的管线参数进行了计算和标注，对很多详细具体的管线参数都省略了。承包方需要明白设计方的意图，再根据实际的情况来完善很多图纸上没有的管线细节，这样在实际施工中，无法完全按照笼统的管线图纸施工，经常造成返工从新设计，费时费力，增加了施工成本。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种管线安装动态仿真装置，解决了现有技术无法对管线参数进行详细具体的设定，实际施工时经常造成返工，费时费力的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种管线安装动态仿真装置，包括交互仿真平台、管道系统三维模型库和数据库组成，其中交互仿真平台的内部依次包括人机界面、虚拟控制台、管道模型模块和虚拟管道场景模块连接而成；交互仿真平台的外接口与数据库连接；虚拟管道场景模块的外接口还与管道系统三维模型库连接。
本实用新型的有益效果是，通过管线安装动态仿真装置，能够进行管线的“预装配”仿真，以此图纸来指挥和协调各专业和专业分包，发现施工中可能出现的问题，将会有利于提高施工效率，避免返工，一次性施工到位，显著降低了施工周期和成本。
附图说明
图1是本实用新型管线安装动态仿真装置实施例结构示意图。
图中，1.交互仿真平台，2.人机界面，3.虚拟控制台，4.管道模型模块，5.虚拟管道场景模块，6.管道系统三维模型库，7.数据库。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1，本实用新型的管线安装动态仿真装置的结构是，包括交互仿真平台1、管道系统三维模型库6和数据库7组成，其中交互仿真平台1的内部依次包括人机界面2、虚拟控制台3、管道模型模块4和虚拟管道场景模块5连接而成；交互仿真平台1的外接口与数据库7连接；虚拟管道场景模块5的外接口还与管道系统三维模型库6连接。
交互仿真平台1为用户与虚拟管道系统之间的动态交互提供了支撑平台。虚拟控制台3为操作员提供了一个控制虚拟安装管道系统的人机界面。其内部包括操作规程演练、管道流程工艺设计及管道系统实际施工过程回放等。
管道模型模块4运行在系统后台，它是管道虚拟仿真系统的仿真基础。只有建立了正确的管道系统数学模型，才能正确地描述在不同管道控制工艺条件下系统工况的变化，对管道流程工艺、管道设计等做出准确的评价。
虚拟管道场景模块5根据操作员的操作指令，在虚拟管道场景中能够显示出管道流程工艺推进的仿真过程。
管道系统三维模型库6：虚拟环境的建立首先要对环境中的物件进行三维建模与造型。管道系统三维模型库是实现管道系统虚拟可视化、生成管道系统静态虚拟场景的基础，它包括管道系统中涉及到的管道系统和外部场景，由三维建模工具构建生成。
数据库7存储了虚拟仿真系统运行过程中产生的各种仿真数据，可以通过屏幕显示或打印输出给用户，供用户对管道虚拟仿真过程进行最终的评价和总结。管道模型模块4计算后，在虚拟场景中几个关键位置显示管道系统的三维模型。
本实用新型的管线安装动态仿真装置的功能是：
1)提供了一个管道系统安装虚拟可视化环境，能够使用户在场景中随意浏览。
2)装置为操作员提供了一个控制虚拟管道系统安装的人机界面2。
3)操作员通过人机界面2改变管道系统状态时，虚拟场景中的管道系统模型状态随之改变，操作员能够在场景中观察到管道系统状态的变化。
4)虚拟场景中的管道构成系统时，操作员能够观察到管道系统的构成。
5)在管道安装的不同阶段，能够在虚拟场景中观察到几个设定位置的管道系统模型。
6)装置将操作员装订参数、仿真过程中产生的状态参数及重要的阶段性操作指令存入数据库。 
7)装置能够对虚拟仿真过程中产生的各种重要数据进行查询、打印。
实施例
1)实施例前提。虚拟仿真平台已经启动，系统从管道系统模型库中加载静态虚拟场景所需的三维模型，显示静态虚拟场景的准备工作完毕。
2)实施例事件流程。
①操作员按照管道工艺规程，发出改变虚拟场景中的管道系统的控制指令。
②装置在虚拟场景中显示相关三维模型管道系统的改变，当管道沟通时，装置在虚拟场景中显示管道系统的施工状态。
③系统将虚拟场景中的阶段性信息反馈给操作员，提示操作员进行下一步操作。
④操作员观察到虚拟场景中管道系统的施工状态。操作员收到来自系统的反馈提示，根据提示进行下步操作。
⑤当操作员按照工艺规程完成操作步骤后，系统复位到仿真初始状态，本实施例结束。
本实用新型的有益效果是，通过管线安装动态仿真装置，进行管线的“预装配”，以此图纸来指挥和协调各专业和专业分包，发现施工中可能出现的问题，将会有利于提高施工效率，避免返工，一次性施工到位，显著降低了施工周期和成本。

Claims (1)

1.一种管线安装动态仿真装置，其特征在于：包括交互仿真平台（1）、管道系统三维模型库（6）和数据库（7）组成，其中交互仿真平台（1）的内部依次包括人机界面（2）、虚拟控制台（3）、管道模型模块（4）和虚拟管道场景模块（5）连接而成；交互仿真平台（1）的外接口与数据库（7）连接；虚拟管道场景模块（5）的外接口还与管道系统三维模型库（6）连接。
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