物聯(lián)網(wǎng)趨勢下特種設(shè)備管理可視化

時間:2022-09-07 09:39:00

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物聯(lián)網(wǎng)趨勢下特種設(shè)備管理可視化

摘要:隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),為未來特種設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通訊奠定了基礎(chǔ)。新技術(shù)的應(yīng)用將為特種設(shè)備的監(jiān)管帶來巨大的便利和革新。本文嘗試設(shè)計一種特種設(shè)備的可視化表達,將原有數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備信息通過仿真,建立3D可視化模型,再結(jié)合用戶BIM建立新的特種設(shè)備可視化數(shù)據(jù)。這種模式不僅有助于現(xiàn)有特種設(shè)備的管理,更為未來的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供一個更好的平臺。

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);特種設(shè)備;可視化

15G物聯(lián)網(wǎng)趨勢特種設(shè)備管理的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

隨著我國對5G通訊網(wǎng)絡(luò)的大力建設(shè)和推廣,依托5G網(wǎng)絡(luò)很多行業(yè)都面臨著整體信息化的迭代升級。5G網(wǎng)絡(luò)較之前的通信網(wǎng)絡(luò)提升的不僅僅是簡單的通信速度,更重要的是5G在低時延、超低功耗、多終端兼容性等層面上進行了跨越級提升。而這些功能,恰好解決了時下“物聯(lián)網(wǎng)”或者“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”所設(shè)想的對“快”以外的升級要求。未來5G的應(yīng)用,可能會促進“萬物互聯(lián)”技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展。中國制造2025明確指出要推進“信息化與工業(yè)化深度融合”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系,打造人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。而特種設(shè)備,作為工業(yè)以及日常生活,頻繁與人接觸且涉及生命安全、危險性較大的一類設(shè)備,是安全保障的重要一環(huán)。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用,力爭實現(xiàn)一個可以識別和抵御安全威脅、化解各種安全風險的信息化管理。就目前而言,特種設(shè)備管理還面臨著諸多困難與挑戰(zhàn)。1.1設(shè)備數(shù)量高速增長。我國近十年經(jīng)濟的高速發(fā)展,帶來了特種設(shè)備數(shù)量的快速增長。僅以八大類特種設(shè)備中的電梯為例,根據(jù)中國電梯協(xié)會公開數(shù)據(jù)顯示,2011-2019年中國電梯保有量逐年增加,且增長率均保持在15%以上。而據(jù)《市場監(jiān)管總局關(guān)于2019年全國特種設(shè)備安全狀況的通告》(以下簡稱《通告》),截至2019年年底,全國特種設(shè)備總量達1525.47萬臺。1.2監(jiān)管與檢驗人員的不足。與設(shè)備數(shù)量不對稱的是官方監(jiān)管人員及專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量上的不足,《通告》中顯示“截至2019年年底,全國特種設(shè)備安全監(jiān)察人員共計90164人,全國共有特種設(shè)備綜合性檢驗機構(gòu)454個?!睂嶋H情況,行業(yè)內(nèi)基層工作人員,人均檢驗與監(jiān)管的特種設(shè)備數(shù)量上僅在冊的就要上千臺,同時還存在轄區(qū)內(nèi)大量未在冊設(shè)備用戶違規(guī)使用的情況。1.3特種設(shè)備管理的特殊性特種設(shè)備監(jiān)管有別于其他,隨著設(shè)備的不斷使用,故障與風險不斷積累,尤其近十年快速增長的設(shè)備日后將逐步到達設(shè)計壽命,存在大量問題集中爆發(fā)的風險。同時特種設(shè)備的制造技術(shù)也日新月異,一方面最新的設(shè)計理念和設(shè)備型式需要安全性評估,另一方面在用的老舊設(shè)備無法按最新的標準整改也需要對可靠性評估,都無疑加大了特種設(shè)備監(jiān)管的難度和壓力。

2特種設(shè)備可視化管理的優(yōu)勢

面對特種設(shè)備監(jiān)管的挑戰(zhàn),單純增加監(jiān)管人員數(shù)量,不僅是不符合改革的方向,操作上也很難解決??萍急O(jiān)管、多元服務(wù)是一條必經(jīng)的發(fā)展之路?,F(xiàn)在各地方也在積極地運用科技手段包括電梯安裝“運行實時監(jiān)測系統(tǒng)”,“特種設(shè)備安全大數(shù)據(jù)”平臺建設(shè)等。就目前的特種設(shè)備信息采集,及有關(guān)設(shè)備參數(shù)信息,基本還都是以數(shù)據(jù)庫的形式存在。這種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)簡單快捷,僅適用于底層數(shù)據(jù),已經(jīng)無法滿足未來“物聯(lián)網(wǎng)”的更高要求,也無法給用戶和監(jiān)管帶來足夠的便利。通過建立使用單位的仿真模型,將特種設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可視化表達,將逐漸顯示巨大的優(yōu)勢。2.1設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)管理。特種設(shè)備的一大特點就是狀態(tài)實時變化,設(shè)備位置、設(shè)備狀態(tài)都可能變化。但很多使用單位管理能力不足,安全管理人員頻繁更換,沒有對設(shè)備的狀態(tài)進行及時更新記錄。大概率會出現(xiàn)實際情況與監(jiān)管信息脫節(jié),又無法追溯,造成之前數(shù)據(jù)無效,監(jiān)管難度大大增加。而可視化表達有助于設(shè)備位置和狀態(tài)的直觀化,便于及時變更,也易于追溯變化過程。2.2可視化表達的延展性??梢暬磉_不僅僅有助于設(shè)備目前的日常管理,更有助于未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。如果設(shè)備作為“物聯(lián)網(wǎng)”底層終端接入網(wǎng)絡(luò)后,感知層可以提供大量的設(shè)備實時運行的數(shù)據(jù)信息,而作為管理平臺的應(yīng)用層系統(tǒng)如果還僅僅停留在數(shù)據(jù)庫信息狀態(tài),則無法很好的利用這些信息。仿真的可視化模型則可以順利接入這些信息,并做非常良好的展示。可視化表達是應(yīng)用層能夠延展諸多功能的基礎(chǔ),給未來特種設(shè)備智能管理,大數(shù)據(jù)分析,安全隱患排查留下廣闊的延展空間。

3基于SketchUp的可視化表達

本文選用SketchUp軟件進行建模仿真,SketchUp作為一款市面上常見的3D建模軟件,雖然在復(fù)雜造型和深度渲染等功能不足,但非常快捷直觀,廣泛應(yīng)用于建筑場景,城市規(guī)劃中。而特種設(shè)備管理的可視化,不涉及專業(yè)領(lǐng)域的有限元分析或視覺上的創(chuàng)意表達等,建模不要求過多細節(jié),而且方便與企業(yè)車間BIM(建筑信息模型)結(jié)合,直觀表達設(shè)備的位置及運行,SketchUp可以發(fā)揮出很大優(yōu)勢。SketchUp軟件同時擁有大量模型庫,無論高層建筑,工業(yè)廠房,特種設(shè)備如電梯,起重機等都可以采用標準模型。不同設(shè)備僅需要在標準模型基礎(chǔ)上通過改變基本參數(shù)來快捷表達。

4結(jié)語

信息化時代的技術(shù)發(fā)展十分迅猛,從紙質(zhì)文檔資料到信息數(shù)字化尚未全面實現(xiàn),而5G通信和“物聯(lián)網(wǎng)”又將迅速帶來新的變革。筆者僅以示例來思考探索未來特種設(shè)備智能管理的新模式。未來特種設(shè)備的管理必須緊跟時展,應(yīng)當更人性化、精細化、智能化。不僅有助于解決現(xiàn)有特種設(shè)備管理的困境,也為國民工業(yè)生產(chǎn),日常生活安全提供更好的保障。

作者:藺曉琳 李治軍 單位:天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院