選煤工程設備庫管理係統設計與實現
2026-04-16 11:24:35
摘要:以Bentley OpenPlant Modeler CONNECT Edition(以下簡稱OPMCE)軟件為基礎平台構建了煤礦選煤工程設計用數字化設備庫管理係統,基於該係統可對所有入庫的三維數字化模型進行審核、歸類編碼、檢索、修改、放置及統計等,實現了選煤工程正向設計過程中三維設備信息模型存取與管理的便捷化、統一化、標準化,為煤礦洗選智能化運維提供了基礎載體,對其他行業相似業務的需求具有一定的參考價值。
關鍵詞:選煤工程;數字化;設備庫;模型庫;OpenPlant;
1項目背景
2020年3月,國家發展改革委及其他七個部委聯合印發的《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》中提出,煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐,要以數字化、網絡化、智能化為方向,探索建立國家級煤礦信息大數據分析與共享交換平台,構建實時、透明的煤礦采、掘、機、運、通、洗選等數據鏈條,實現煤礦智能化和大數據的深度融合與應用。十四五期間,煤礦智能化建設步伐進一步加快,作為智能洗選“3D可視化數據采集與監控係統”的基礎載體,選煤工程的工程數字化極其重要。
選煤工程設計元素眾多,在有限的空間內,設備、設施、管線布置密集,尤其是主廠房、準備車間等關鍵車間集中了選煤廠50%以上的設備,這部分內容分類與布置複雜、建模量繁重、後hou期qi統tong計ji困kun難nan,不bu僅jin製zhi約yue建jian模mo效xiao率lv與yu質zhi量liang,也ye對dui工gong程cheng數shu字zi化hua技ji術shu的de推tui廣guang應ying用yong造zao成cheng了le很hen大da困kun擾rao。而er且qie,洗xi選xuan智zhi能neng化hua的de本ben質zhi也ye是shi通tong過guo各ge類lei關guan鍵jian設she備bei與yu監jian測ce監jian控kong係xi統tong的de多duo技ji術shu融rong合he實shi現xian的de,從cong設she備bei管guan理li角jiao度du而er言yan,基ji於yu一yi套tao數shu字zi模mo型xing實shi現xian全quan生sheng命ming周zhou期qi階jie段duan的de管guan理li與yu應ying用yong是shi最zui佳jia解jie決jue方fang案an。目mu前qian國guo內nei外wai主zhu流liu的de三san維wei工gong廠chang設she計ji軟ruan件jian均jun能neng實shi現xian設she備bei及ji器qi材cai模mo型xing的de創chuang建jian,並bing且qie針zhen對dui不bu同tong的de應ying用yong場chang景jing,達da到dao了le功gong能neng細xi分fen及ji專zhuan業ye化hua。但dan是shi,針zhen對dui選xuan煤mei廠chang工gong程cheng,尚shang無wu針zhen對dui性xing的de模mo型xing管guan理li模mo塊kuai。因yin此ci,從cong分fen類lei一yi致zhi、模型複用、統(tong)計(ji)便(bian)捷(jie)等(deng)方(fang)麵(mian)綜(zong)合(he)考(kao)量(liang),需(xu)要(yao)構(gou)建(jian)一(yi)套(tao)統(tong)一(yi)平(ping)台(tai)下(xia)的(de)選(xuan)煤(mei)工(gong)程(cheng)設(she)備(bei)庫(ku)管(guan)理(li)係(xi)統(tong),解(jie)決(jue)選(xuan)煤(mei)工(gong)程(cheng)三(san)維(wei)正(zheng)向(xiang)設(she)計(ji)麵(mian)臨(lin)的(de)難(nan)題(ti),支(zhi)撐(cheng)選(xuan)煤(mei)廠(chang)三(san)維(wei)項(xiang)目(mu)實(shi)施(shi),促(cu)進(jin)公(gong)司(si)在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)設(she)計(ji)領(ling)域(yu)的(de)健(jian)康(kang)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)。
2實施流程
設備庫管理係統分兩期進行設計,前期用於集中管理采用枚舉方式建立的各類設備單元模型(非參數化設備),提高檢索效率,便於模型重複利用,包含服務器驗證、設備層級展示、條件檢索、信息模型預覽、子集添加與修改、模型放置及報表統計等功能,後期與運維階段結合進行高級應用,本篇文章主要討論前期內容的實現方式。
2.1 開發方式
OPMCE是Bentley公司的工廠設計軟件,作為Bentley全新的工廠設計解決方案,OPMCE集成了作為固有數據模型的ISO15926標準,使二維及三維工廠設計工程實現真正的數據互用,其SDK是為Addins開發服務,因此,設備庫管理係統主要采用C#方式開發。
2.2後台管理
後台管理係統基於B/S架構進行設計,主要是對數字化設備庫進行維護,包括設備審核與設備編碼,設備審核用於查看設備屬性、下載設備模型並對設備信息進行審核,設備編碼用於對設備類型、屬性進行查看或編輯,詳見圖1~圖3。

圖1設備審核

圖2設備屬性頁

圖3設備類型屬性編輯頁
2.3前端應用
(1)工作界麵定製
工作界麵通過工作流配置文件進行定製,界麵定製內容默認存儲在參數變量MS_PERSONALDGNLIB、MS_GUIDGNLIBLIST指定目錄的dgnlib文件當中。
若已為項目建立獨立工作空間和工作集,可將定義好的dgnlib文件置於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。
設備庫管理係統定製的工作界麵如下圖所示。

圖4工作界麵定製內容
(2)功能描述
由圖4可知,前端內容包含登錄、庫操作、設備庫與統計4個組別。
1)登錄
“登錄”組別用於局域網內服務器驗證,並設置用戶權限管理功能。普通用戶僅有瀏覽權限,無法添加、修改及上傳模型,高級用戶具備所有權限,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,麵向高級用戶,“添加子集”模塊可對模型與信息同時添加,添加後的設備編碼會自動賦予;“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”模塊是對服務器端某分類下模型文件的替換操作。
3)設備庫
“設備庫”組別包含“起重設備”“運輸設備”“燃氣設備”“選礦設備”“分級脫水破碎設備”等多個物料分類大類,集設備多級展示、模型檢索及預覽、模型放置等功能於一體,該組別中的設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,又可實現三維信息模型的快速放置。
4)統計
“統計”組別可針對圍柵內部、不(bu)同(tong)類(lei)別(bie)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)元(yuan)件(jian)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)分(fen)類(lei)統(tong)計(ji),並(bing)能(neng)一(yi)鍵(jian)導(dao)出(chu)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)需(xu)求(qiu)的(de)設(she)備(bei)清(qing)冊(ce),統(tong)計(ji)報(bao)表(biao)會(hui)依(yi)據(ju)位(wei)置(zhi)號(hao)自(zi)動(dong)進(jin)行(xing)排(pai)序(xu),可(ke)避(bi)免(mian)後(hou)期(qi)複(fu)雜(za)的(de)手(shou)工(gong)操(cao)作(zuo),節(jie)省(sheng)人(ren)工(gong)製(zhi)表(biao)時(shi)間(jian),提(ti)高(gao)設(she)計(ji)效(xiao)率(lv)。
3實現效果

圖5“設備庫”組件頁麵

圖6信息模型屬性查詢
上圖中,圖5為利用“設備庫”組件放置分級脫水破碎設備的操作界麵,界麵左側為層級展示區,中部為模型檢索及預覽區,右側為屬性區,放置設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後的屬性框如圖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,則以高級用戶登錄後通過執行“添加子集”、“修改子集”或“上傳文件”功能即可實現。
圖7為設備“統計”組件操作頁麵,先繪製基於內部模式的圍柵,運行該功能模塊後,可在操作界麵中預覽報表頁,圖8為根據頁麵導出後的Excel報表,通過該過程可實現報表的自主化與多元化定製。

圖7‘統計’組件樣例

圖8 導出為Excel
4結論
綜合利用OPMCE Addinsdekaifayoushi,goujianlemeikuangxuanmeigongchenglingyushuzihuashebeimoxingkuguanlixitong,tishenglexuanmeichangsanweizhengxiangshejixiaolvyuzhiliang,weixingyeneiwaixiangsiyewutuozhantigonglejiejian,bingweixixuanzhinenghuajianshetigonglejichuzaiti,能夠較好的維持3D可視化係統的建設及運營。(何利輝 王鵬)
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來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:溫曉霞
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