摘要：以Bentley OpenPlant Modeler CONNECT Edition（以下簡稱OPMCE）軟件為基礎(chǔ)平臺構(gòu)建了煤礦選煤工程設(shè)計用數(shù)字化設(shè)備庫管理系統(tǒng)，基于該系統(tǒng)可對所有入庫的三維數(shù)字化模型進行審核、歸類編碼、檢索、修改、放置及統(tǒng)計等，實現(xiàn)了選煤工程正向設(shè)計過程中三維設(shè)備信息模型存取與管理的便捷化、統(tǒng)一化、標準化，為煤礦洗選智能化運維提供了基礎(chǔ)載體，對其他行業(yè)相似業(yè)務(wù)的需求具有一定的參考價值。

　　關(guān)鍵詞：選煤工程；數(shù)字化；設(shè)備庫；模型庫；OpenPlant；

　　1項目背景

　　2020年3月，國家發(fā)展改革委及其他七個部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出，煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，要以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為方向，探索建立國家級煤礦信息大數(shù)據(jù)分析與共享交換平臺，構(gòu)建實時、透明的煤礦采、掘、機、運、通、洗選等數(shù)據(jù)鏈條，實現(xiàn)煤礦智能化和大數(shù)據(jù)的深度融合與應(yīng)用。十四五期間，煤礦智能化建設(shè)步伐進一步加快，作為智能洗選“3D可視化數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)”的基礎(chǔ)載體，選煤工程的工程數(shù)字化極其重要。

　　選煤工程設(shè)計元素眾多，在有限的空間內(nèi)，設(shè)備、設(shè)施、管線布置密集，尤其是主廠房、準備車間等關(guān)鍵車間集中了選煤廠50%以上的設(shè)備，這部分內(nèi)容分類與布置復(fù)雜、建模量繁重、后期統(tǒng)計困難，不僅制約建模效率與質(zhì)量，也對工程數(shù)字化技術(shù)的推廣應(yīng)用造成了很大困擾。而且，洗選智能化的本質(zhì)也是通過各類關(guān)鍵設(shè)備與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的多技術(shù)融合實現(xiàn)的，從設(shè)備管理角度而言，基于一套數(shù)字模型實現(xiàn)全生命周期階段的管理與應(yīng)用是最佳解決方案。目前國內(nèi)外主流的三維工廠設(shè)計軟件均能實現(xiàn)設(shè)備及器材模型的創(chuàng)建，并且針對不同的應(yīng)用場景，達到了功能細分及專業(yè)化。但是，針對選煤廠工程，尚無針對性的模型管理模塊。因此，從分類一致、模型復(fù)用、統(tǒng)計便捷等方面綜合考量，需要構(gòu)建一套統(tǒng)一平臺下的選煤工程設(shè)備庫管理系統(tǒng)，解決選煤工程三維正向設(shè)計面臨的難題，支撐選煤廠三維項目實施，促進公司在數(shù)字化設(shè)計領(lǐng)域的健康持續(xù)發(fā)展。

　　2實施流程

　　設(shè)備庫管理系統(tǒng)分兩期進行設(shè)計，前期用于集中管理采用枚舉方式建立的各類設(shè)備單元模型（非參數(shù)化設(shè)備），提高檢索效率，便于模型重復(fù)利用，包含服務(wù)器驗證、設(shè)備層級展示、條件檢索、信息模型預(yù)覽、子集添加與修改、模型放置及報表統(tǒng)計等功能，后期與運維階段結(jié)合進行高級應(yīng)用，本篇文章主要討論前期內(nèi)容的實現(xiàn)方式。

　　2.1 開發(fā)方式

　　OPMCE是Bentley公司的工廠設(shè)計軟件，作為Bentley全新的工廠設(shè)計解決方案，OPMCE集成了作為固有數(shù)據(jù)模型的ISO15926標準，使二維及三維工廠設(shè)計工程實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)互用,其SDK是為Addins開發(fā)服務(wù)，因此，設(shè)備庫管理系統(tǒng)主要采用C#方式開發(fā)。

　　2.2后臺管理

　　后臺管理系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)進行設(shè)計，主要是對數(shù)字化設(shè)備庫進行維護，包括設(shè)備審核與設(shè)備編碼，設(shè)備審核用于查看設(shè)備屬性、下載設(shè)備模型并對設(shè)備信息進行審核，設(shè)備編碼用于對設(shè)備類型、屬性進行查看或編輯，詳見圖1~圖3。

　　圖1設(shè)備審核

　　圖2設(shè)備屬性頁

　　圖3設(shè)備類型屬性編輯頁

　　2.3前端應(yīng)用

　?。?）工作界面定制

　　工作界面通過工作流配置文件進行定制，界面定制內(nèi)容默認存儲在參數(shù)變量MS_PERSONALDGNLIB、MS_GUIDGNLIBLIST指定目錄的dgnlib文件當(dāng)中。

　　若已為項目建立獨立工作空間和工作集，可將定義好的dgnlib文件置于WorkSpaces\**j\WorkSets\**k\Standards\Dgnlib\GUI\目錄下，其中**j代表工作空間名稱，**k代表工作集名稱。

　　設(shè)備庫管理系統(tǒng)定制的工作界面如下圖所示。

　　圖4工作界面定制內(nèi)容

　?。?）功能描述

　　由圖4可知，前端內(nèi)容包含登錄、庫操作、設(shè)備庫與統(tǒng)計4個組別。

　　1）登錄

　　“登錄”組別用于局域網(wǎng)內(nèi)服務(wù)器驗證，并設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。普通用戶僅有瀏覽權(quán)限，無法添加、修改及上傳模型，高級用戶具備所有權(quán)限，若同一用戶登錄時長超過固定時間則需重新進行登錄。

　　2）庫操作

　　“庫操作”組別是對單元子集的添加、修改、文件上傳等操作，面向高級用戶，“添加子集”模塊可對模型與信息同時添加，添加后的設(shè)備編碼會自動賦予；“修改子集”模塊是對信息模型屬性信息的修改操作；“上傳文件”模塊是對服務(wù)器端某分類下模型文件的替換操作。

　　3）設(shè)備庫

　　“設(shè)備庫”組別包含“起重設(shè)備”“運輸設(shè)備”“燃氣設(shè)備”“選礦設(shè)備”“分級脫水破碎設(shè)備”等多個物料分類大類，集設(shè)備多級展示、模型檢索及預(yù)覽、模型放置等功能于一體，該組別中的設(shè)備分類遵循了公司的ERP物料分類編碼原則，模型與屬性信息分開存儲，放置時自動進行鏈接，既能提升模型的檢索效率，又可實現(xiàn)三維信息模型的快速放置。

　　4）統(tǒng)計

　　“統(tǒng)計”組別可針對圍柵內(nèi)部、不同類別的數(shù)字化元件模型進行分類統(tǒng)計，并能一鍵導(dǎo)出滿足設(shè)計需求的設(shè)備清冊，統(tǒng)計報表會依據(jù)位置號自動進行排序，可避免后期復(fù)雜的手工操作，節(jié)省人工制表時間，提高設(shè)計效率。

　　3實現(xiàn)效果

　　圖5“設(shè)備庫”組件頁面

　　圖6信息模型屬性查詢

　　上圖中，圖5為利用“設(shè)備庫”組件放置分級脫水破碎設(shè)備的操作界面，界面左側(cè)為層級展示區(qū)，中部為模型檢索及預(yù)覽區(qū)，右側(cè)為屬性區(qū)，放置設(shè)備前可對附加屬性進行修改，GPJ120/3-C型加壓過濾機的信息模型放置后的屬性框如圖6所示。

　　如若需要在圖5所示的加壓過濾機分類下增加新的分類、修改GPJ120/3-C型加壓過濾機屬性項的值或者替換加壓過濾機模型文件，則以高級用戶登錄后通過執(zhí)行“添加子集”、“修改子集”或“上傳文件”功能即可實現(xiàn)。

　　圖7為設(shè)備“統(tǒng)計”組件操作頁面，先繪制基于內(nèi)部模式的圍柵，運行該功能模塊后，可在操作界面中預(yù)覽報表頁，圖8為根據(jù)頁面導(dǎo)出后的Excel報表，通過該過程可實現(xiàn)報表的自主化與多元化定制。

　　圖7‘統(tǒng)計’組件樣例

　　圖8 導(dǎo)出為Excel

　　4結(jié)論

　　綜合利用OPMCE Addins的開發(fā)優(yōu)勢，構(gòu)建了煤礦選煤工程領(lǐng)域數(shù)字化設(shè)備模型庫管理系統(tǒng)，提升了選煤廠三維正向設(shè)計效率與質(zhì)量，為行業(yè)內(nèi)外相似業(yè)務(wù)拓展提供了借鑒，并為洗選智能化建設(shè)提供了基礎(chǔ)載體，能夠較好的維持3D可視化系統(tǒng)的建設(shè)及運營。（何利輝 王鵬）

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