推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型—智慧工廠可視化合集

圖撲軟件基于 HTML5（Canvas/WebGL/WebVR）標準的 Web 技術，滿足了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)跨平臺云端化部署實施的需求，以低代碼的形式自由構(gòu)建三維數(shù)字孿生、大屏可視化、工業(yè)組態(tài)等等。從 SDK 組件庫，到 2D 和 3D 編輯，到屬性修改，構(gòu)成了一站式的數(shù)據(jù)可視化解決方案、形成了一整套實踐證明的高效開發(fā)流程和生態(tài)體系。

本期文章將給大家?guī)韴D撲軟件孿生工廠合集 ，依托圖撲自研的 HT for Web 對多個智慧工廠、車間流水線等業(yè)務進行可視化展示，通過數(shù)字孿生應用，推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

智慧鋼廠

圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，從三維工藝流程監(jiān)視、二維工藝流程組態(tài)、數(shù)據(jù)駕駛艙、數(shù)據(jù)大屏、掌上應用五個維度對鋼廠業(yè)務進行可視化展示。

三維工藝

運用逼真的三維模型動畫從原料、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼、物流六大流程介紹出鋼鐵煉制全過程，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)輔以關鍵設備的運行數(shù)據(jù)，通過 HTTP 或 WebSocket 接口協(xié)議完成前后端數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時展示。

二維組態(tài)

將傳統(tǒng)的 SCADA 設備組態(tài)圖進行進一步美化升級，繪制出形象的設備平面圖元，將設備與設備相連，運用帶有介質(zhì)流動 UV 動畫效果展示出工藝走向。

數(shù)據(jù)駕駛艙

將鋼廠的運營數(shù)據(jù)如銷售、財務、采購、物流等重要信息集中匯總展示，形成駕駛艙總覽效果。

掌上數(shù)據(jù)

與數(shù)據(jù)駕駛艙同理，HT for Web 產(chǎn)品還支持繪制適配手機分辨率的圖紙，將駕駛艙數(shù)據(jù)面板更改布局重新設計后，方便在手機瀏覽器或微信中打開使用。

數(shù)據(jù)大屏

通常用于展廳展示，展廳通常會搭建顯示器矩陣或者是超長 LED 屏，所以大屏尺寸比例需求會千變?nèi)f化，而 HT 產(chǎn)品與服務都能滿足。

鋼廠室內(nèi)定位

上文介紹了鋼廠的生產(chǎn)與運營，接下來介紹的則是鋼廠安防，安防通常分為人員定位、攝像頭監(jiān)控、電子圍欄幾個子模塊，這些功能將維持工廠的日常安全生產(chǎn)。

人員定位

基于 UWB 定位胸卡的硬件基礎，將定位信息實時傳輸?shù)胶笈_，硬件采集的定位坐標系，與虛擬三維場景的坐標系進行轉(zhuǎn)化和關聯(lián)，即可實現(xiàn)人員定位實時展示；有了歷史定位數(shù)據(jù)的支撐，也支持人員歷史行動軌跡查詢。

電子圍欄

結(jié)合人員定位功能中的空間坐標系，在前端頁面繪制出的電子圍欄坐標范圍可以與人員位置坐標進行相互判斷，如果人員處在電子圍欄范圍內(nèi)，則觸發(fā)報警信息，HT 支持人員位置或電子圍欄的告警渲染提示。

視頻監(jiān)控

通過調(diào)用可以在 HTML5 上播放的視頻流（如 FLV、MP4 等格式），綁定每路視頻的點位，實現(xiàn)攝像頭全廠分布展示以及實時監(jiān)控畫面展示；如攝像頭帶有違規(guī)行為識別、火災識別等功能，通過接口對接，也可實現(xiàn)告警提示效果。

智慧選煤廠

煤礦是我國重要的基礎能源，為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供了可靠的能源保障。在智能化發(fā)展大潮之下，煤炭行業(yè)亟待借勢轉(zhuǎn)型。圖撲軟件應用自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，建設出了集企業(yè)展示、生產(chǎn)管理、應急監(jiān)控于一身的可視化系統(tǒng)，滿足了用戶日常運維的需要。

參觀模式

打開系統(tǒng)界面，首先是科技感十足的資源預加載進度頁面，緊接著三維場景借用虛擬無人機的拍攝視角，俯瞰環(huán)視廠區(qū)一周，直觀展示出生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)。

進入?yún)⒂^模式，運用 2.5D 動態(tài)效果展示出該工廠的企業(yè)發(fā)展歷程、企業(yè)榮譽等信息，支持加載語音介紹資源，讓訪客得到清楚的認識。

日常管控

除了常規(guī) UI 界面上的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、耗能數(shù)據(jù)以外，在生產(chǎn)管控模塊中，制作了選煤工藝流程動畫，包含提煤、毛煤、原煤、精煤四個主要階段，動畫中，突出工藝相關模型，次要模型做半透明處理，輸煤棧橋揭去外殼做透視效果體現(xiàn)傳送帶動效，輔以傳送帶設備狀態(tài)、帶煤量等監(jiān)測數(shù)據(jù)，所見即所得地展示出全廠工藝。

應急管控

安全決定生產(chǎn)，工廠的生產(chǎn)離不開安全的保障。安全四色圖和疏散路線展示功能一般通用于所有工工廠項目，四色即四種狀態(tài)：重大風險、較大風險、一般風險、低風險，將工廠進行分區(qū)，根據(jù)風險數(shù)據(jù)的范圍，對分區(qū)進行染色，直觀展示出全廠風險分布。

設備可視化

通過 HT 引擎將壓濾車間的壓濾機以及樓層分布進行高度還原，可隨時查看設備基本信息、運行信息、故障信息等。

本案例還還原出了設備工作原理，拿壓濾機為例，包括松開、壓緊、進料等各進程狀態(tài)，即可展示模擬流程，又可掛接實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字孿生。

智慧火電廠

火力發(fā)電廠滿足了全世界將近五成的電力需求，在我國超過半數(shù)以上的電力來源于火力發(fā)電。火電廠按燃料來分為：燃煤發(fā)電廠、燃氣發(fā)電廠、生物發(fā)電廠、 垃圾發(fā)電廠等，一般我國是以燃煤發(fā)電和燃氣發(fā)電為主。

全廠工藝流程

本案例的特色功能以煤的運輸、存儲、輸送、燃燒這一主線，用通俗易懂的形式展現(xiàn)出電廠的主要工作流程，供廣大專業(yè)或非專業(yè)用戶觀看與理解。

1.煤炭通過水路運至煤場碼頭，通過卸船機卸下；

2.煤炭經(jīng)噴水抑塵處理通過輸煤皮帶進行傳輸；

3.煤炭經(jīng)過轉(zhuǎn)運站、輸煤廊道運送至貯煤場；

4.部分原煤被運至露天煤場，經(jīng)斗輪機，由輸煤皮帶繼續(xù)運輸；

5.煤炭通過皮帶送入碎煤機室的篩煤機和碎煤機中，初步碎煤后由皮帶送至煤倉間；

6.較小粒度的煤經(jīng)繼續(xù)轉(zhuǎn)運，最終送至煤倉間，通過輸煤皮帶經(jīng)給煤機，輸送到磨煤機中。磨煤機把原煤顆粒磨制成煤粉；

7.煤粉在鍋爐中燃燒，將化學能轉(zhuǎn)化為熱能，使水變成高溫高壓的蒸汽；

8.來自鍋爐的蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹做功，使汽輪機渦輪旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，從而將機械能轉(zhuǎn)化為電能；

9.發(fā)電機產(chǎn)生的電能，通過主變壓器、升壓站，經(jīng)輸電線路送上電網(wǎng)；

組態(tài)工藝流程

采用三維組態(tài)的簡化方式實現(xiàn)電廠關鍵流程上的設備連接，一方面可監(jiān)控重要設備的運行信息；另一方面，用一條直觀的直線流程展示出燃煤發(fā)電廠的主要發(fā)電工藝：

輸煤棧橋→篩煤機→碎煤機→輸煤皮帶→給煤機→磨煤機→鍋爐→汽輪機→發(fā)電機→主變→升壓站→電網(wǎng)

燃煤發(fā)電廠就是這樣通過煤的燃燒實現(xiàn)“化學能→熱能→機械能→電能”的一系列轉(zhuǎn)化，從而為電網(wǎng)供能。

水泥廠組態(tài)

水泥生產(chǎn)線鏈條長、關鍵環(huán)節(jié)多的特性要求執(zhí)行嚴密的流程監(jiān)控。圖撲軟件大屏組態(tài)、UI 組態(tài)、工業(yè)組態(tài)、三維組態(tài)為打造精細化監(jiān)控策略提供了支持，融合數(shù)字建模、數(shù)字孿生、仿真模擬、智能物流等技術，輕松構(gòu)建低代碼、零代碼物聯(lián)網(wǎng) IoT 平臺，輔助傳統(tǒng)工廠向智能工廠轉(zhuǎn)型。

采用圖撲軟件特殊的材質(zhì)效果，渲染出水泥廠工藝流程 UI 組態(tài)。低代碼復現(xiàn)從原料到水泥的生產(chǎn)工藝流程，實時監(jiān)測關鍵節(jié)點數(shù)據(jù)，有效管理生產(chǎn)。

SMT 產(chǎn)線工廠

除了傳統(tǒng)工廠以外，高新制造業(yè)流水線工廠也別具特色，SMT 即芯片表面貼片技術，通過三維場景用戶可以直觀看到廠房內(nèi)物料區(qū)及每一條產(chǎn)線設備，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動動畫，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字孿生。

科技感入場動畫

系統(tǒng)的初始化場景，以科幻風格芯片形式作為加載動畫，隨后切換至工廠主場景，展示出微觀到宏觀的過渡效果。

設備故障告警

HT 通過綁定業(yè)務系統(tǒng)中的設備報警數(shù)據(jù)接口，調(diào)用報警信號，以顏色漸變渲染效果實時展現(xiàn)設備的不同運行狀態(tài)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控所見即所得。

作業(yè)仿真

支持實現(xiàn)一整條產(chǎn)線所有設備如：印刷機、SPI 檢查機、貼片機、回流焊、 AOI 檢測設備的作業(yè)流程動畫仿真，設備模型制作更精細，則運行動畫更真實，可以為參觀者、學員展示真實的生產(chǎn)工藝。

室內(nèi)定位

通過借助智能基站、可穿戴設備、前后端通信技術，向前端傳輸定位坐標數(shù)據(jù)實現(xiàn) AGV 小車的定位功能。HT 還支持查看歷史行動軌跡，通過反演繪制的形式幫助管理者具體分析產(chǎn)線布局的合理性，及時作出決策與調(diào)整。

審核編輯黃宇