（化工过程机械专业论文）化工设备三维可视化管理系统开发.pdf

青岛科技人学研究生学位论文 化工设备三维可视化管理系统开发 摘要 设各管理是企业管理的一个重要领域，加强设备管理对于保证企业生产顺利 进行，提高企业的生产效率有着十分重大的意义。但是，目前计算机在设备管理 中的应用还主要停留在台帐式管理阶段，一般的设备管理系统都是以文字形式恩 现在用户面前，没有提供良好的地理和空间表达的界面，造成设备图形与其对应 的各种性能参数相分离，给管理造成很多不便。 可视化管理是电脑文案管理的进一步发展，它使管理者对其所管理的设备有 形象具体的概念，对设备所处的位置、外形及所有参数一目了然，无论是新厂房 的规划设计还是已有设备的合理使用和管理，都会使管理者的f i 常工作得心应 手，游刃有余。如果将设备管理系统设计成可视化的计算机管理系统，则会给企 业的设备管理提供一个更直观的操作方式，提高管理效率和管理水平。 本文针对化工企业设备管理的特点及内容，利用v i s u a l b a s i c 语毒开发出了适 合化工企业的化工设备三维可视化管理系统，同时运用v b 对a u t o c a d 进行了二 次开发，对化工企业的常见设备例如换热器、反应釜、塔、储罐以及三维管道和 阀门仪表等开发出了三维快速建模程序，通过开发的可视化系统界面中输入设备 的几个简单参数即可在a u t o c a d 界面中迅速建立该设备的三维简单模型，进而即 可建立起车间以及整个工厂的三维仿真模型，在该模型图中通过a u t o c a d 提供的 平台可以实现动态漫游，该系统还将设备管理的各项内容与其对应的三维模型联 系起来，将图形中不能显示的信息添加到设备台帐数据库中，将设备台帐信息与 其在三维仿真模型中的外形及空闯地理信息联系起来，从而可实现设备的可视化 管理。论文独特之处在于以v i s u a l b a s i c 语言为开发工具，以a u t o c a d 为平台建立 了三维图形与设备各类信息数据相关联的系统，实现了设备可视化的管理。 另外，考虑到化工企业管理的独特性和安全性，本文将压力容器裂纹缺陷评 定和安全评价也一并融入本系统中，可以将压力容器检查中发现的裂纹缺陷及时 利用计算机辅助评定，确保容器的安全使用；同时将安全评价所得出的单元危险 爆炸范围在图形中予以显示，便于用户直观全面的了解全厂的危险源，最大限度 的避免可能发生的危害，并辅助设备布局的安全优化。 总之，本文利用a u t o c a d 平台和s q ls e v e r 数据库相结合丌发的化工设备三 维可视化管理系统，在设备管理可视化的方向上进行了一定的探索。 关键词：设备管理，v i s u a lb a s i c ，可视化管理，a u t o c a d ，三维模型 l 化1 设备三维可视化管理系统开发 3 dv i s u a lm a n a g e m e n ts y s t e mo f c h e m i c a l e q u i p m e n t a b s t r a c t e q u i p m e n tm a n a g e m e n ti sa ni m p o r t a n tf i e l do f e n t e r p r i s em a n a g e m e n t ，i ti sv e r y s i g n i f i c a n tt os t r e n g t h e ne q u i p m e n tm a n a g e m e n ti no r d e rt og u a r a n t e ee n t e r p r i s e s m o o t h l yc a r r y i n go na n de n h a n c et h ee n t e r p r i s e sp r o d u c t i v ee f f i c i e n c y b u ta tp r e s e n t t h ec o m p u t e ri sm a i n l yu s e dt om a n a g ee q u i p m e n ta c c o u n tm a n a g e m e n t ，a n dt h e c o m m o ne q u i p m e n tm a n a g e m e n ts y s t e mi sa p p e a r e db yt h ew r i t i n gf o r mi nf r o n to f t h eu s e i th a sn o tp r o v i d e dt h eg o o dg e o g r a p h ya n dt h es p a t i a le x p r e s s i o ni n t e r f a c e s oi ts e p a r a t e st h ee q u i p m e n tg r a p hf r o mi t sc o r r e s p o n d i n gp e r f o r m a n c ep a r a m e t e r a s ar e s u i t ，i ti sv e r yd i f f i c u l tf o rt h ea d m i n i s t r a t i v ep e r s o n n e lt or e l a t et h ee q u i p m e n t g r a p hw i t hi t sp e r f o r m a n c ep a r a m e t e r t h u si ti si n c o n v e n i e n tt ot h em a n a g e m e n t t h ev i s u a lm a n a g e m e n ti sf u r t h e rd e v e l o p m e n to f t h ec o m p u t e ra r c h i v e s m a n a g e m e n t ，i te n a b l e st h es u p e r i n t e n d e n tt oh a v et h ei m a g ec o n c r e t ec o n c e p to f e q u i p m e n t ，v i e wt h ee q u i p m e n tl o c a t i o na n dc o n t o u ra n da l lp a r a m e t e r sc l e a r l y i tw i l l b ev e r yh e l p f u ln o to n l yi nt h en e ww o r k s h o pp l a nd e s i g n ，a l s oi nt h ee q u i p m e n t r e a s o n a b l eu s ea n dm a n a g e m e n t i f t h ee q u i p m e n tm a n a g e m e n ts y s t e mw a sd e s i g n e d t ot h ev i s u a lm a n a g e m e n to fc o m p u t e ra i d e ds y s t e m , i tw o u l dp r o v i d eam o r e d i r e c t v i e w i n go p e r a t i n gm o d et 0t h em a n a g e r s ，a n de n h a n c et h em a n a g e m e n t e f f i c i e n c ya n dl e v e l t h i sp a p e ru s e st h ev i s u a lb a s i cp r o g r a m m e d ! a n g u a g et od e v e l o pt h e3 dv i s u a l m a n a g e m e n ts y s t e mo f c h e m i c a le q u i p m e n tw h i c hi ss u i t a b l et oc h e m i c a le n t e r p r i s e a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i ca n dc o n t e n to f t h ec h e m i c a le n t e r p r i s ee q u i p m e n t m a n a g e m e n t a tt h es a m et i m e ，i tm a k e ss e c o n dd e v e l o p m e n to f a u t o c a dw i t hv i s u a l b a s i c ，a n dd e s i g n st h e3 df a s tm o d e l i n gp r o c e d u r ef o rt h ec h e m i c a lf a c t o r yc o m m o n e q u i p m e n ts u c ha sh e a te x c h a n g e r , r e a c t o r , t h et o w e re q u i p m e n t ，t h es t o r a g e t a n ka s w e l la st h ev a l v ep i p e l i n ea n ds oo n , i tc a nf a s te s t a b l i s ht h ee q u i p m e n t s3 ds i m p l e m o d e la c c o r d i n gt oi n p u t i n gs e v e r a lp a r a m e t e r sb yt h ev i s u a li n t e r f a c ep r o v i d e db yt h e 青岛科技人学研究生学位论文 s y s t e m ，f u r t h e rl i l o r e t h ee n m l a t i o n a lm o d e lo f t h ew h e l ec h e m i c a lf a c t o r yc a l lb e e s t a b l i s h e d i tc a nb et o u r e dd y n a m i c a l l yi nt h em o d e lp r o v i d e db ya u t o c a d p l a t f o r m t h es y s t e ma l s op r o v i d e st h ef o n c t i o n sw h i c hc o n n e c tt h ec o n t e n t so f c h e m i c a l e q u i p m e n tm a n a g e m e n ts y s t e mw i t hi t sc o r r e s p o n d i n g3 dm o d e l ，a n da d d st h e i n f o r m a t i o nw h i c hc a nn o tb es h o w ni nt h em o d e li n t od a t 曲a s e t b u si tc o n n e c t st h e m o d e lo f e q u i p m e n ti nt h e3 de m u l a t i o n a lm o d e lo f c h e m i c a le q u i p m e n tb yt h eu n i q u e i d e n t i f i e ri nt h ea u t o c a dp l a t f o r m t h es p e c i a l t yo f t h i sp a p e ri st h a tt h es y s t e mu s e d t h ev i s u a lb a s i cp r o g r a m m e dl a n g u a g ea n da u t o c a d p l a t f o r mt od e v e l o pt h es y s t e m w h i c hr e a l i z e dt h ev i s u a lm a n a g e m e n to f t h ee q u i p m e n t m o r e o v e r , c o n s i d e r i n gt h es p e c i a l t i e sa n ds a f e t yo f c h e m i c a le n t e r p r i s e m a n a g e m e n t ，t h i ss y s t e ma l s oc o n t a i n st h ep r e s s u r ev e s s e l sc r a c kf l a wa s s e s s m e n ta n d t h es a f e t ya s s e s s m e n t ，t h e ni tm a ya s s e s st h ec r a c kf l a ww i t hc o m p u t e ra i d e dw h e ni t b ef o u n dd u r i n gt h ei n s p e c t i o no f t h ep r e s s u r ev e s s e l si no r d e rt og u a r a n t e et h ev e s s e l s s a f er u n n i n g a tt h es a m et i m e ，t h es y s t e ma l s od i s p l a y st h eh a z a r d o u sa n de x p l o s i v e r a n g eo b t a i n e db yt h es a f e t ya s s e s s m e n ti nt h ee m u l a t i o n a lm o d e l t h u si tw o u l db e a d v a n t a g e o u sf o rt h eu s e rt ok n o wt h ee n t i r ef a c t o r yd a n g e r o u ss o u r c ed i r e c t l ya n d c o m p r e h e n s i v e l y a n di tc a nh e l pt oa v o i dt h eh a r mw h i c hw i l lo c c u rp o s s i b l y a ta l l , t h i sp a p e ru s e st h ep l a t f o r mo fa u t o c a da n ds q ls e v e rd a t a b a s et o d e s i g n 3 dv i s u a l m a n a g e m e n t o fe q u i p m e n t m a n a g e m e n tw h i c ht a k e s s o m e e x p l o r a t i o n si nt h ew a yo f e q u i p m e n tm a n a g e m e n tv i s u a l i z a t i o n k e y w o r d s , e q u i p m e n tm a n a g e m e n t ，v i s u a lb a s i c - v i s u a lm a n a g e m e n t ， a u t o c a d ，3 dm o d e l l 青岛科披火学研究生学何论文 1 绪论 一般认为，设备是人们在生产或生活上所需的机械、装罱和设施等可供长 期使用，并在使用中基本保持原有实物形态的物质资料。设备是企业的主要生 产工爨，也是企照现代纯水平静重要标志。对于一个国家来说，设备既是袭腥 国民缀济的物质技术基础，又是衡墩社会发展水平与物质文明程黢的重要尺度 1 】。 设备管理，怒指以设锯为研究对象，追求设备综合效率与寿命周期费用的 经济悭，应用一系列理论、方法，通过一系列技术、经济、组织措施，对设备 熬耱爨运动帮价謇堇运动逡行垒遥程双蔑翊、设谤、裁逡、选羹、熬餮，安装、 使用、维修、改造、报废直至更新) 的科学管理。这是一个宏观的设备管理概 念，涉及政府经济管理郝门、设备设计研究单位、制造工厂、使用部门和有关 静亳主会经济霞侮，包括了设备金这獠中斡诗巅、组织f 傍谲、控制、决策等工 作【2 1 。 1 1 设备管理的发展状况濉嘲 囊歇久类舜鳃捷惩捉城竣备颤寒藤咎夔毒设备管理王传，麓羲_ i 鼗叟产发 展和现代设备的出现，力邂步形成了比较系统、完备的管理理论和管理模式。 从发展情况来着，大体经历了以下进程： 】事蘑维修阶段b m ( b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) ( 1 9 5 0 年前) 1 8 世纪后期，工业生产中已开始推广使用燕汽机和避兰床，出l | 二产生了设备 维修阀题。出予竣冬继搦麓擎，修瑷馕姿，瓣以修理工 謦都出操作工兼管，掰 且都怒在设备靛生故障后才进行维修，这就怒所谓事盾维修制。随着工、监生产 的发膝，结构复杂的设备大量使用，修理难度越来越大，技术要求也越来越简、 越来越专，操终工邑无法熬琰缝穆王箨。予燕璇冬掺理逐多驭璺三产串分离出袋， 形成独立的维修队伍，这样做便于管理，又有利于提高工效。 2 预舫维修阶段p m ( p r e v e n t i v e m a i n t e n a n c e ) ( t 9 5 0 - 1 9 6 0 年) 为防丘突发液障焉对设备送行预先修理的“预防佳”修瑾禳式，帮预虢维 修制。预防维修制的基本内容是对设备故障采取“预防为主”的方针，加强设 各健璃嚣寸的维护缳葬，在设器发，土故障懿进行预陵性维修，以减少投漳箨飒产 生的煮接及间接损失。预骆维修制阻设备的品常检查和定期检查为基础并搦诧 化j ：设备二维可视化管理系统开发 确定修理内容、方式和时间，出于没有严揍规定的修理周期，因而有较大的灵 活性。 3 生产维修输段p m ( p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) ( 19 6 0 19 7 0 年) 以美国为代表的国家多采用此维修管理体制，生产维修由圜部分内容组成： 事爱维修b m ( b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) ；舔防缭渗p mfp r e v e n t i v e m a i n t e n a n c e ) ；改善维修c m ( c o r r e c t i v em a i n t c h a n c e ) ；维修预防m p ( m a i n t e n a n c ep r e v e n t i o n ) 。遨维穆体翻突出了维修繁略静瑟活往，设收了后 勤工程学的内容，提出了维修预防、提高设备可靠性设计水平以及秃维修设计 思慧。 4 设备综合管理除段( t 9 7 0 年至今) 进入2 0 世纪7 0 年代以来，西方工业国家不断探索、研究新的现代设备管 理理论，劳馒之 寸诸实黢，璃霞科攀技本秘理找蛰理科攀豹戏壤健缀谩善蟹理 进入到一个新的阶段，即综合管理钓阶段。集中体现综合管理思想的设备镑理 理论与篱瑾搂式育燕窝懿磊懿王翟与管莲( l o g i s t i c se n g i n e e r i n ga n d m a n a g e m e m ) ，英国的综合工程学( t e r o t e c h n o l o g y ) ，同本的全员生产维修( t o t a l p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) $ 【l 德豳的综合管t 鍪( i n t e g r i t e r t ea n l a g e n w i r t s c h a f l ) 。 1 2 设备管理系统的研究现状 1 2 1 国外设备管理系统的发展及臌用”卜“” 针对企业管理中的设备管理这个重要课题，国际上的著名软件公司不惜花 费一| = ：予万受余，开发了凄子众监设鬻管理的诗冀率嚣软徉产磊，并袋熬羹羹痊蹋予 企业的设备管理之中。露外对设备篱理系统的研究比较翠，现已进入了相当完 善和先进的阶段，形成了包禽辅韵决策的综台浚备管理信息系统，为企监现代 化奠三产魏经营摁供了礴力支持。 2 0 世纪4 0 年代瑙方企渡界援礁了科学的管理思想和处理逻辑。形成旨在 解次疼存阉题黪翅级m r p 帮铤造爨源计划。6 0 年代耱羲诗舅搬戆文现，m r p 的处理逻辑和方法才得以真币实现。7 0 年代m r p 理论范畴得到发展，形成以 秘籽需求计蘩势孩心静| 霉繇生产管毽系统。褥年代计算税露终技术豹发震，使 企业内部的信息锝到充分共攀，m r p 各予系统也得至t l - ；统一，发展了m r s - i 璎论。避入9 0 年代，市绣竞争透一步藕嚣，垒簸竞争黧黼帮藏匿遴一步扩大， 部分跨国经营企业集豳运用最新的计算机邋信技术建立覆盖面更广泛的管理信 息系统。其中影响最为深远的就是汁算机集成制造c i m 和e r p 思想ac i m 将 青岛科妓人学研究生学位论文 艇个生产过程视为一个整体，利用信息技术改善设计过程、管理决策避龌和燃 工制造过程，并在网络和数据库的支持下，实现信息集成，进而优化生产，提 高企螅市场的应变能力昶爨争能力。嗣醛，以m r p 。i i 为繁璐逐步发展起寒黪 e r p 恩想和系统逐渐推广。e r p 把原来的制造资源计划拓展为围绕市场需求而 建立黪全业内外部滚源诗划系绫，是一个蠹蠢金韭全届静管理信惑系统。它把 客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的资源融合在一起，体现了完全按 市场需求翻造的愚憨。 目前世界5 0 0 强企业中有8 0 都在用e r p 软件作为其决策工嶷及同嚣工作 流程管理，在众多的e r p 软件中m o v e x 软件是世界先进的管理软件，融成功 应用予4 6 个国家，2 5 0 0 个用户的4 2 0 0 个项鲤。许多著名公司如健能、粪驰、 可口可乐、a b b 、b p 等都采用它管理妲务。 逡几年阑步 也爨理7 缀多谯秀熬设蘩管瑾软 孛，懿m a x i m o 设釜管壤系绞 和d a t a s t r e a m 设备管理系统。m a x i m o 设备管理系统是m r o 公司推出的企业 设备( 瀣产) 蛰理袈 拳，主要出王佟擎、谈茨往维护、痒痨、采鹣、设冬、诗麓、 报表、人员、日历、资源等模块组成。m a x i m o 设备维护管理信息系统充分利 碣丸卡年代计算税技术帮当代资产与设备维护的成功经验，向广大用户提供了 灵活熙可以实现企业个性化的集镊品配件库存管理与统计分析、资源( 人力、 物料、工具) 管理、预维护计划、工作单申请与下达、设备缺陷分析、4 勿料采 赡控制为一体的动态的作渡系统，并且广泛的应用予捉械露造、峻力婪三产、虿 油化工、公用设施、电讯邮电、机场航空、银行潲店、交通航逡等行业。d a t a s t r e a m 7 i 是d a t a s t r e a m 公司接窭蟾最颧弱设备f 资产) 管理解决方案，宙蘩礁、姿产、 工作单、材料、采购、项目管理、检测、预算、报夜等模块组成，是国外企业 设备f 资产) 管理信惑系统鲔镶先翥。m a x i m o 帮d a t a s t r e a m7 撬 筵了强大的设 备( 资产) 基础管理能力，包括设镊关系、设备信息、状态j | 盏控、历史配录、成 本谴澈等管鞭，尤其是强调“企渡资产维护”思想，考虑成本累计，将梭修维 护成本纳入资产管理，形成动态资产。 德是舀外软件的价格相当昂贵，加之国内企业的管理模式与豳外有很大差 异，鼹以国终款终攫围内众业申蛉应蕊甚少。霹此，开展转合我爨工业企韭管 理模式的设备管理研究、研制丌发具有自主产权的设备管蠼系统，逐步与国外 先进豹设备黪理模式接赣，其鸯十分耋墨懿意义。 t ，2 2 嚣痰众建设簧警建鑫奄瑗袋“”。嘲 与舀舞设备管瑗僖患系统谨跑，鹫两对设备管理系统瀚磷究与应弱识然筵 化1 ：设备三维可视化管理系统开发 在比较落蠢鸯奇酚段。我国营理信息系统的歼发怒1 9 7 3 年彳开始的，鲻1 9 8 0 年 以嚣爿+ 大量遴嚣各糟系统开发工俸。设备管理信怠子系统毪是觚这个对期开始 豹，许多荤位己开始应蠲诗箨撬进行辕劝设备管理，并取得了可害黪成绩。1 9 8 7 年6 月幽中强设器管理按会维缎毒关单位共同醒制tc a p e - s h 1 型设套管耀与 维修信息系统，1 9 8 8 年6 其通过专家毋审。该系统功能不尽完蔫，逶应嚣不广， 在全国部分企业中使用。隧黄设备现代化水平的不断提葛，国内许多窝棱、科 研院所、企业已开始这方面的磺究与玎发。1 9 9 1 年1 2 月中国石化箴名石油化 工公司计算机中心研制的设备计算机管理系统遄过成果鉴定，三蔓要进行固定资 产、设备技术档案及压力容器镣理。广州礁泰髑业数据有限公弼和上海炼油厂 合作开发的s h p m i s 设备舒理计算机系统于1 9 9 8 年8 月通过了中国设备管理 协会组织召开的评审会。该软件以征泰公司的设备计算机管理系统为蘸本进一 步修正完成，是国内设备管理软件比较成功的典范产品之一。 华中科技大学研究开发了基于j 2 e e 的设备管理系统。英其有典型的三层 j 2 e e 模型。j 2 e e 平台提供了一个多屠应用程j 筝模塑，并挝为该多层模型掇供 了服务器端和髯户视端的支持和各种服务，将楚杂的事务逻辑与界面表示稽分 离，使得部署奁j 2 e e 平台上的多层应稻可蕊实现商重用襁、安全住、霹扩展 住和可靠健。j 2 e e 褥立了一个广泛褥恣藤静标潍，大大篱纯了疲髑开发和移禳 过程，提离了开发效率，两显敬媛夫狠凌逸利用企蛰骧鸯懿信患系统授瓷。 从浅毽聱裁设蠢管理痿患系统游瘦题及开发承平来看，虽然牧效显著，毽 还枣在凑不少闲题，主要表现程：计算瓿褒设备管理中豹威耀还主器转塑在台 帐式管理阶段，其设备管理系统都是以文字形式显现套用户蘧藏，出予设备螯 理还主要是台帐式管理，零涉剿设餐具钵安放健置的定置接惠还没蠢纳入计算 机赞理的皮用范畴。车间设备的定鬻管理仍依靠设备管理人员绘制定爨图的方 法寒进行，一楚某个车间添加了一台新的设备戏减少了一螽设备，或车间设备 的布局有任何的改变，就必须重新绘制定甓图，出于定鼍图的复杂性和管理人 员的工作繁忙，往往定簧圈的更新跟不上率间设备布局的变化。同时，由予定 置圈以图纸的形式存放，大量的新、意图纸放在一起，查阅起来也很不方便。 这些问题的存强，说明我酗现有的设备管理信毖系统超点还比较低，遒有许多 潜力可挖。 赘避科技夫学臻炎生学靛论文 1 。3 证王浚簧管瓒拳绫蘸；嚣 1 3 1 化工设备管理特患 化工金妊崮予箕生产懿特殊性决定了芟特有番 j 设备管灌特点： 1 4 l 1 。惑缓太。纯工盒娆捷鼹麴设羲嚣常多，其有袋套髓、多厂家、笈杂谜， 涉及蕊和范围较广，投资规模大。 2 逮续垒产。葛恕佥照豹生产过程不瓣予一般离散型金监蛉童产过棱。围 而对设备晌“安稳长满倪”连续运行的鬣隶非常赢。 3 维护成本赢。盘予规横大、范嗣广秘造续生产的要求，震定期检修秘赦 辩缎修等i 寿矮筑检修，缝修成本占金鼗赞曩成本魏# 铡铰蔼。 4 设备管疆缮缆复杂。常觅盼缝绞架构，如：设备媳( 机动处) 一设备科 率划一技术缀一工段一臻鳃等。这零瑷滋豹攀闽范戮缀广，毽括岱耱主傣、穗 助，土产车嘲，生产装置嚣。 诧工企监孛鞠设备嚣壤，冀工作对象翡范滋来说，主癸是生产、运输、讫 验、科研蒋系统所用的设备，设备主要可以分为炉爽、塔炎、反瘦设备类、储 罐娄、换热设鍪、袋类、 嚣缓橇类授动力竣蓊类等。 化工设辫管理，腻篓工作内容寐说，按设罄臻会誊瑾学蕊鬟煮，蹩辩设备 运动的垒避穗实彳亍管淫，即觚设备逡型，到设蠢的购置、寂装、投入生产、以 及设餐在生产过程中豹搜瑙、维护秘捡穆壹裂报褒，遗毒，圭产领域麓全避裁， 即化王设镫一生鲍管理王 乍。程这个；誊程中，存在蓿两种遴韵状态：一楚设备 数秘资运精黪态，镪螽臻羲懿选麓、逡厂验镶、安装、灞试、霞_ ； l 、维穆、蹙 新改造等；是价值运动形态，包括设整的敲初投资、运行费用、维修赞用支 窭、事嚣| 嚣、爻麟改造资衾簸筹臻、支爨等。设备管理窿当镪箍对设备遽掰种运 动形淼的管穗，酃纯工设备的按术管理帮设备的经济管理【l 秘。 1 。3 2 化工设备管理国内状况 能王企业管理系统圭骚成包耩；生产过程控露9 系统、实对痿憋餐爨麓绕、 管理佰怠系统三大部分： 1 避程控错4 通过d c s 、p l c 、f c s 等控镄8 系统袋实瑰l 2 。管理信息暴绞逶懑e r p 、e a m 等管理软件采实现； 3 企鼗瓣警黎一体豫，粼懑遘实嚣孪蘧惑系凌来实瑷。 纯。t ：设藩二三维霹鬣纯管臻系统开藕 疆蘸，我滚讫工金照没鸯绕一的设餐肇遐系统，金渡裁是投握囊已瓣实涿 情况丌发通合自己的管理系统，如扬子石化开发舱设器在线綮邂系统，巾舀嚣 仡箨炼油公司健雕的大型桃继信惠管理系统。 近几年采，随黄我因信息他太环蟪豹成熟翻e r p 厂鼹熬帮场培蠢，越来越 多的石化企业开始全丽实施储怠化工程，如中国石化、翔鹭化工等。卒孛州数码 蛰瑗幕统露骧公嚣j ( d c m s ) 鼓2 l 畿纪舞戆涉最石纯章亍照e r p 蜜藏，磊靛惑经簸 功完成几十个石化行业e r p 项目实藏。 1 3 ，3 亿量设备警毽嚣姊状躐 隧外大型化工企业大多数袋耀m r pi i ，e r p 系绞中浆爨黢设各餐毽信惑 系统，斑s a p 系统譬。毽疑歼发髑联姻当长、资金糕爨大。 虽然谯这2 0 年里，我围的设餐管理水警露了较大的撼态，健樱对发达国家 来说，无论在技术上还楚在管理上仍然有着缀大的差距。这晕申差距，主要表蠖 在管瑷方法霸管理手段的落爱抟o 。 ，4 本文研瓷豹薄象凝意义 设备嚣理蹙念篷餐建匏一个耋要领城。船强浚备管理对予谦诞企濂生产联 穰遴杼，撬离企鼗的生产效率肖饕十分重大稳意义。对金渣内部的各种燹源遴 嚣有效静蛰瑗，最大袋壤挖摇磁这整资源瓣鞭藤潜能，愚褫代奄戤设铸管理的 中心阕题。穰怒屋翦诗罄撬在设警管理中酌疯耀还主要是蛰鏊搓裔壤警理浚段， 竣餐黪理软 牛设圣 戆綦零爨想逐楚激传统靛逛账、管账佟淹蓥碲，设备的定鬣 蠖息、外溅偿患、空阕碜惩还没寄缝翁入毒卡嚣楗蛰理豹蕊赡。始车阕设备麓定 鼹管理仍然缀嚣设冬餐理人员绘划定饕罄，一量擎越添减没萋，躐车潮设备桷 毒塌有任 辩貔浚变，裁努簌重繇绘裁定鬟爨，盛予定嚣黧鲢复聚搜帮警璎人爨 的工作繁忙，往往定鼹嘲的更新跟不上车蝴设备礴鼹的交他。并爨定羚圈以隧 纸粒澎式稃救，大璧强纸敬在超，焱震怒鬟乏缀不方便。瓣魏企皴为了适应生 产任务的需簧，经常需对流水线的生产设器蓐臼瓷源进行调整管理，以撼商设蛰 和资源的稻糟率，往之发撵最大的使用价值。这渗及劐生产线的空间管理、设 备的京局管理、各辨设备豹特滋瓷料、梗关设罄黪技拳指糠( 热生产炱懿控裁， 设备的维护信息。根攒设备分布特点和生产镊务的需臻，附设备蜜际布局和生 产麓力，以及浚荟蕊受蕊等鼓零羧攘避嚣辫形纯粒蹑稼、诗翔、辫理鞠控露l 等。 这磐疆求涉及蕊广，俸、韭嚣大，对设备管理拽术提出了更黼的要求。 青岛科技入学研究生学位论文 豳内在设备可视化管瑷领域的研究有：华东交通大学的剃正平教授做的设 冬管理的数字地图系统、大众汽车公司铡作的用子设器管理数字热图系绫鞠武 汉科技大学郭勇的鏊于数字地图的设备管理系统。但刘正平教授的设备管理的 数字媳涸是期v b 开发仅瘸子车瓣鲍定到强懿处理，设备管理懿能力糖对较弱。 大众公司的设备管理的平两图主谣处理生产任务改变对设备的调整，涉及设备 的平嚣布爱管理，纛不涉及设备空溜布羯，置管理矮瑶单一。纯们静共同点主 要是只用数字地图处理设备的平丽布局，丽不处理设备管理的其他方面。郭勇 玎发酾数字壹融鹫设备管莲系统采用3 d m a x 建立设备酌三维模黧，然精稠髑 o p e n g l 将模型组合，能实现设备台帐与图形的对应，但由于其利用的是3 d m a x 的建禳平台，必须酋先在3 d m a x 下一一建立设备的三维模型，其建模仍比较 繁琐，不适会般入曼掇 謇，两曼其管壤戆杰褰邀镶不全嚣。 a u t o c a d 具有强大的三维造裂功能，利用它可以剁建商精度的表面殷实体 模型，莠绘模型添痰耪艨、灯巍及景貔，鼠嚣渲染残逶囊翡三缭环境。焉置 a u t o c a d 的丌放性为其二次丌发提供了便利，它还提供了多种二次玎发的方 法，魏a u t o t i s p ，o b j e c ta r x ，v b a 等，这样孺户藏可戳嘏据自己静需求快速 开发出所需要的各类模型，因而可以选择在a u t o c a d 平台下丌发建立化工设 备酾三维模黧避丽可以建立整个纯工厂龄仿真模型，为可税化管理打下胬形基 石墩。 本文拟在a u t o c a d 撼础上，利用设备三维模型的建卡句、显示、游历研究 三缝可襁讫农设餐謦瑾系绒孛懿皮用，探讨上述闫避鳃勰决方法。 如果将设备的三维模型引入到设备管理的内容中，在工厂三维仿真模型的 鏊璇上对工厂一蠹懿设餐进行管理，藏霹淤将设备兹羚瓣、帮髑等缡入虱设备管 理的范畴中，实现髑形与数据的有机结含，势必会大大提升了管理系统的人机 界爱，增强数据表琥力。邋过建立酌工_ 厂三维禳墅管理者氇会对工厂或企业韵 总体设备状况有一个全面祗赢观的了解，通过模型与数掘霹的连接，可以了解 每个设备的详细状况，使计算机系统在企业管理过程中发挥更为积极的作用。 磺究本谍题有如下意义： 1 本系统是采用以a u t o c a d 为平台建立工厂三维仿真模型图进而与s q l s e r v e r 数据露结会 蠹开发静佳工竣签管壤系统，具鸯弹剑技豹意义，经健工设 备管理在可视化、智能化、通用性、工作效率等方面提高一个层次。 2 零系统在参数谩建模、售戆纯管壤等方蘸靛援朱疆究瞧靛邋甬于蕊袍领 域的工程设计，具商一定的推广实用价使，有明显的经济效益。 3 本系统在设蓊舔可视纯管理方法上进行了一定探索，可以为r 后研究设 化t - 没稀三维可视化管理系统 歼靛 备可撬讫警疆熬人员提供些经验秘磺究愚臻。 练上所述，将设务可视化管理的概念引入铷传统设备管理的内容中，实现 设备的三维模型与其对应的数掘瘁中备项设每详细信息的交互操作，使营矬者 不餐鼹整着各个滚蛋静裔躲倍感还可竣随孵瓷器设备褒骥型露中懿辨形骧及空 间布局等信息，将原来割裂的设备管理子系缆统一起来，则可以大大提高设备 誊理懿效搴。 1 5 本文研究的主要内喾 本文主要研究化工设备三维可褫化管理系统的开发，邵针对傀工企业的设 备特点，采用v i s u a lb a s i c 对a u t o c a d 进行= 次咒：发，并扩最s q ls e v e r 关系 数据蓐为工程数据瘁，牙发出一套娩在a u t o c a d 乎裔下抉速建立鬻冕豫工设 备的曼维几何模型以及适合化工企她设备管理使用的可视化软件。主要包含以 下几个方瑟； 1 应鼯v b 辩a u t o c a d 避嚣：次牙蒗，萃孽带编制髂纯工企妲辫觅设备及 管道附件等开靛三维建模程序，最终建立一个化工厂的三维仿真模型。 2 。嬉合魏饯设荟综合管理愚恕强纯王设餐特点。避行谗缨势裾设诗稼工设 备管穗系统的功熊模块，运用v bw 视化编稷语言技术实现前端释蕊的开发。 实现设备信息的计算机管理，并生成相应的备类报表。 3 。裁逶a u t o c a d 乎蠹礴建立戆设备三蕊摸羹鬻，嶷蠛设备秘苜褪髭营建+ 将图彤与设备数据信息纂含，实现两者的交硇：操作。 4 野发化工设备安全浮徐模块，结会让王安全嚣馀憋翔识，将纯工安全喾 瑾醛入系统，安袋设备舔簿范嚣的图形显示，进丽辅韵设备隶局。 5 开发化工设备缺陷评定模块，利用该横块可以谯发现设备缺陷时，能够 浚逶褥甍该获疆慰设蚕安全影臻豹襁步谤霆缩谂。 6 解决应糟服务器与后台数掭库的连接闯题，需鼹考虑实碱涟接的技术。 以s q l s e r v e r2 0 0 0 数掘库为后台，通过a d o ( a c t i v e x d a t a o b j e c t s ) 实现静 溃赛藤与鼗豢骚务器戆逢接。 7 实现基于a u t o c a d 的化工设备可视化管理信息蒜统，使软件具有界面 友好、可维护性好、系统链理方溪等往点。 背岛科技大学研究生学位论文 2 仡工设备三维可视化管理系统的架构 2 佬王设备三维爵视化管瑷系统麓余 基于a u t o c a d 的化工设备三维可视化管理系统是在原有的设备管理模式 下将可视化的方法引入设备管理系统中，它将传统的设备台帐式管理与设备的 三缭几何空闽模型结合越来。本系统实现方法是依靠a u t o c a d 掰褥供懿强大 绘凰功能，运用v i s u a lb a s i c 对其进芎亍5 2 次开发，首先在a u t o c a d 平台下建造 出化工设备的三维几何模型，进而建逸整个车帕j 成工厂的三维仿真模型，为可 视他提供一个图形平台，在设备可视化管理系统中，工程数据瘁的设计方案是 采蹋a u t o c a d 鹜形系统管臻嚣形数据滓帮扩震关系数据露s q ls e r v e r 警纛 图形数据，茹翊v b 开发的缝一协调管理系统实现二学豹露机结合。设嚣的各 类模型通过- 夜a u t o c a d 图形中的唯一对象标识( i d 号) 与数掘库建立联系， 实现图形与数据的结合，最终实现设备的可视化管理。 2 1 ，1 系统目标和功能 结合设备综合管理毽论帮纯】：设备管瑗特点，本文开发静系统强标燕开发 一套基予a u t o c a d 的化工设餐可理忧管理系统，实现化工设蘩管理业务漉稷 的自动化以及设备管理的可视化。 本系统主要实现以下功能： 1 a u t o c a d 环境下仡- i 设备鼹三维参数讫建模 出予此系统m - - 维设备摸型的建立只是绘设螯管理者提供一个可视化妁平 台，因而在该系统下建立的设备三维模型就没有必要跟设备实体完全吻合，该 系统中必要绘制出设备的三维简图郎可。而大多数的化工设备部是幽筒体、封 头籁支纛等圭兰要部件缝畿的，遮藏为参数纯绘图提攥了倭糕。该模块将剥掰v b 在a u t o c a d 下玎发也化工设备中常用豹设备，诸如换热器、反应釜、塔设备、 储罐以及管道等的图块数据痒，邋过输入设备的几个简单参数即可迅速建立该 设备的三维简单模型，从而即可建立起工厂以及车间的三维模澄，为下w 一步的 可褫纯设备警理打下基磕。 2 ，化工设蚤计算机管理 将化工设备的专业管理和事务管珊都纳入计算机管理的范畴，实现设备的 基础信息管联、逐行与使用管理、按术状态管瑷、技术检验、维修管理鞋及这 化l ? 设落三维可视化管穗系统开发 数对象作为资产的信息属性翔在设备瞥理业务内豹：l 作管理。主要觎拯装置与 凝罄的档案、变动、璺凝、撤玻镑理，装鼹与设备的运行、傍枫、事故敞障缺 陷、裣鸯、黎栌、容嚣管道徐验、备品配件管理簿。 3 。化王设备可缀讫管理 憋在a u t o c a d 乎台下建立熬纯工没簧三维傍囊模型露邋避a u t o c a d 圈形 掇供的对象桥示( i d 母) 将图形与外部的s q l 数据库联接起来，将设葫台乖龊 僚患与圈形锖怠一对应起来，实现设备斡匿形定位、图帮垒蘸潮觉淤及在设 器鬻影获卷下粪：蓍浚餐麴各装蕊爨。 4 缺陷评定及安全评价 系统慰化工企业中压力容器设备常见的裂纹缺陷开发了计簿极辅助评定程 序，该稷序采臻c o d 法、j 襁分辅双判掭三耱方法对发褒鲶裂纹帮鼹嚣箨橇赣 黜浮定，霹辍在没蠢专嫂评定a 爨参与熬蟪隰下，怼容器躲蜜全牲遴嚣翅步授 是，最大黻发避免熊蹬髓况发生。 安全评价采用比较常用的d o w 法对化工反成单元进聋子计箨机辅渤评价， 并将其撩络底害蒲丽在强形上藤承，谣于用户狠攥离际条件敲褶麻瀚陡护，并 霹实臻豫王厂设备奄嚣黪安全魏 毫。 2 1 2i l ：置设备可视纯德理聚缡的总体絮梅 基予a u t o c a d 的化工设罄可视化鬻理系统遐在原有的设镊管耀掇架上加 入三维场豢，使褥奠常的设舔管理工佟可在一个虑拟现实的计黪孝几环蠖中宠成。 它躺基本缩稳框浆鲡阐2 1 所示。 l 耋餮霹瓣，本文主溪是在瓣蠢设蛋蛰爨豹磅究上，探索没冬熬露裰佬管理。 将谨备熬蜜繇强境。秘耀诗冀辘嶷揪璇裳羧拳程诗舞凝羼纂上溪现。筑瓣，程 此三维环境中，通过用户与场景的交殛棠现设备管璃要求的功能。 三维弱最管瑗怒建立在三缭箍示醣殿窝辩交嚣的蓥穑之上稔。璃户预定谚 憩淡爱葵稔靛赣入将誊惫逡三壤场暴管溪摸鬟始瑗。霹予设餐瞽理聪富，它蕊 内昝较多，嚣个灸业管理理念驷方式不网，困赋设备管理接息系统的侧夔也梢 痰她有掰不磷。 青岛科技人学研究生学位论文 一l 图形显示h ? - 臣亟匦 匪逦困 匮困 口圈 臣巫困 图2 - 1 基于a u t 0 c a d 的化工设备三维可视化管理系统的总体框架 f i g 2 - 1f r a m eo f 3 dv i s m l 蚴瓶g 即他n ts y s t e mf b rc h e m i c a le q u i p m e n tb a s e do na u t o c a d 2 2 系统的开发工具与开发平台 2 2 1 操作系统的选择 操作系统是软件平台的核心。c ，s 机构包括客户机操作系统和服务器上的 操作系统。网络操作系统所具备的功能和性能在很大程度上决定了网络系统的 整体水平，同时也在大体上决定了应用及技术发展方向，因此必须充分认清国 际、国内主流发展趋势，选择合适的