三维数字化技术在超超临界百万等级锅炉防磨防爆中的技术开发和应用(二)

蒋金忠,华能玉环电厂设备管理部锅炉专工,工程师职称,长期从事锅炉防磨防爆管理工作,曾多次荣获浙江省科技进步奖、华能集团科技进步奖,中国华能集团有限公司内训师,善于用“微创新”来推进设备安全生产和节能减排工作,致力于成为一名“懂运行,会检修”的复合型人才。

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锅炉三维数字化的技术路线和研发内容

(1)技术路线

图1:系统框架

a) Web Client:引擎客户端插件,负责模型的载入、场景的渲染、脚本的执行;输入输出系统为插件内置,数据交换需要通过Leshane SDK访问Application Server,通过Application Server的Data Access Layer完成与数据库或第三方系统的数据交互;

b) Web Manager:系统的业务管理门户;负责系统元数据的维护(如系统号、系统IP、加密狗端口等)、业务基础数据的维护(如人员、角色、公司、部门、设备等)、模型数据的维护;

c) 负责业务权限系统的管理,系统安全性配置,服务器集群配置等操作;

d) Java EE Application Server是一个实现了Java EE Web Container的Web容器;负责服务端后台管理程序的发布、执行;数据交互接口的发布、执行;

e) SDK:各种开发SDK,包括:GUI人机交互界面SDK、关系数据库数据交互SDK、工业实时通讯协议交互SDK、域系统配置访问SDK、单点登录集成SDK;

f) Database Manager System:关系数据库系统,用来存储系统元数据和各种业务数据;支持常用的关系数据库,如SQL Server、Oracle、DB2、Sybase、MySQL、Access等;

g) Active Directory:支持域系统,通过配置即可方便的实现与域直接的权限共享。

图2:锅炉三维模型—水冷壁中间集箱

(2)应用功能的技术开发:

锅炉三维数字化模型以百万机组锅炉本体构造的真实尺寸为建模基准,以电厂KKS编码为基础图元,构建的电厂锅炉系统三维立体可视化模型,包括“四管”、集箱、鳍片、焊口、支吊架、看火孔等细微部件都实现了三维可视。

图3:锅炉三维模型—锅炉顶棚集箱

(3)三维模型基本操作:

便于使用者通过模型了解锅炉“四管”系统的结构布局以及管道部件上标注的隐患及泄漏信息,主要操作有模型放缩、旋转、漫游、定位、隐藏、选择、全图、快速导航、模型单独显示等,具体内容如下。

a) 设备三维定位:输入锅炉“四管”系统的设备简称或编码,可以按照一定比例放大并自动搜寻定位到相应地点,直接展现模型结构及隐患泄漏标志。

b) 模型放缩:任意矢量化放大模型,浏览查看锅炉“四管”系统相应设备、管道的细节。通过缩小操作,查看锅炉“四管”系统相应设备、管道的整体及周边结构。

c) 旋转:多角度浏览查看锅炉“四管”系统相应的设备。

d) 漫游:按照任意路线浏览查看锅炉“四管”系统及相应的隐患及泄漏点。

e) 选择突出显示:可以突出显示锅炉“四管”系统相应的设备、管道,并显示该选中设备或管道的名称以及相关基本信息。

图4:锅炉三维模型--前水冷壁中间集箱

f) 部件隐藏透视:对于遮挡部分能通过隐藏或者透视功能实现对遮挡物进行隐藏或者透视,从而能更加清楚的了解锅炉的内部结构和泄露隐患的分布状态。

g) 部件快速导航:点击相应的锅炉部件时,系统将会直接旋转到该部件的空间方位,同时可剥离其余设备,对需要查看的单体部件进行全方位的查看,对锅炉系统的各大部件的结构能掌握的非常透彻。

图5:锅炉三维模型--锅炉立面图

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