物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)下特種設(shè)備管理可視化

時(shí)間:2022-09-07 09:39:00

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物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)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(lái)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(lái)巨大的便利和革新。本文嘗試設(shè)計(jì)一種特種設(shè)備的可視化表達(dá),將原有數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)備信息通過(guò)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(lái)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供一個(gè)更好的平臺(tái)。

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(shì)特種設(shè)備管理的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

隨著我國(guó)對(duì)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(jí)。5G網(wǎng)絡(luò)較之前的通信網(wǎng)絡(luò)提升的不僅僅是簡(jiǎn)單的通信速度,更重要的是5G在低時(shí)延、超低功耗、多終端兼容性等層面上進(jìn)行了跨越級(jí)提升。而這些功能,恰好解決了時(shí)下“物聯(lián)網(wǎng)”或者“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”所設(shè)想的對(duì)“快”以外的升級(jí)要求。未來(lái)5G的應(yīng)用,可能會(huì)促進(jìn)“萬(wàn)物互聯(lián)”技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展。中國(guó)制造2025明確指出要推進(jìn)“信息化與工業(yè)化深度融合”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大功能體系,打造人、機(jī)、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(xiǎn)性較大的一類設(shè)備,是安全保障的重要一環(huán)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以識(shí)別和抵御安全威脅、化解各種安全風(fēng)險(xiǎn)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(zhǎng)。我國(guó)近十年經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,帶來(lái)了特種設(shè)備數(shù)量的快速增長(zhǎng)。僅以八大類特種設(shè)備中的電梯為例,根據(jù)中國(guó)電梯協(xié)會(huì)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2011-2019年中國(guó)電梯保有量逐年增加,且增長(zhǎng)率均保持在15%以上。而據(jù)《市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于2019年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況的通告》(以下簡(jiǎn)稱《通告》),截至2019年年底,全國(guó)特種設(shè)備總量達(dá)1525.47萬(wàn)臺(tái)。1.2監(jiān)管與檢驗(yàn)人員的不足。與設(shè)備數(shù)量不對(duì)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(guó)特種設(shè)備安全監(jiān)察人員共計(jì)90164人,全國(guó)共有特種設(shè)備綜合性檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)454個(gè)。”實(shí)際情況,行業(yè)內(nèi)基層工作人員,人均檢驗(yàn)與監(jiān)管的特種設(shè)備數(shù)量上僅在冊(cè)的就要上千臺(tái),同時(shí)還存在轄區(qū)內(nèi)大量未在冊(cè)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(fēng)險(xiǎn)不斷積累,尤其近十年快速增長(zhǎng)的設(shè)備日后將逐步到達(dá)設(shè)計(jì)壽命,存在大量問(wèn)題集中爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)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(jì)理念和設(shè)備型式需要安全性評(píng)估,另一方面在用的老舊設(shè)備無(wú)法按最新的標(biāo)準(zhǔn)整改也需要對(duì)可靠性評(píng)估,都無(wú)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(shì)

面對(duì)特種設(shè)備監(jiān)管的挑戰(zhàn),單純?cè)黾颖O(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。現(xiàn)在各地方也在積極地運(yùn)用科技手段包括電梯安裝“運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”,“特種設(shè)備安全大數(shù)據(jù)”平臺(tái)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(kù)的形式存在。這種數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單快捷,僅適用于底層數(shù)據(jù),已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)“物聯(lián)網(wǎng)”的更高要求,也無(wú)法給用戶和監(jiān)管帶來(lái)足夠的便利。通過(guò)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(dá),將逐漸顯示巨大的優(yōu)勢(shì)。2.1設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)管理。特種設(shè)備的一大特點(diǎn)就是狀態(tài)實(shí)時(shí)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(méi)有對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)更新記錄。大概率會(huì)出現(xiàn)實(shí)際情況與監(jiān)管信息脫節(jié),又無(wú)法追溯,造成之前數(shù)據(jù)無(wú)效,監(jiān)管難度大大增加。而可視化表達(dá)有助于設(shè)備位置和狀態(tài)的直觀化,便于及時(shí)變更,也易于追溯變化過(guò)程。2.2可視化表達(dá)的延展性??梢暬磉_(dá)不僅僅有助于設(shè)備目前的日常管理,更有助于未來(lái)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(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息,而作為管理平臺(tái)的應(yīng)用層系統(tǒng)如果還僅僅停留在數(shù)據(jù)庫(kù)信息狀態(tài),則無(wú)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??梢暬磉_(dá)是應(yīng)用層能夠延展諸多功能的基礎(chǔ),給未來(lái)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(dá)

本文選用SketchUp軟件進(jìn)行建模仿真,SketchUp作為一款市面上常見(jiàn)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(chǎng)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(jué)上的創(chuàng)意表達(dá)等,建模不要求過(guò)多細(xì)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(dá)設(shè)備的位置及運(yùn)行,SketchUp可以發(fā)揮出很大優(yōu)勢(shì)。SketchUp軟件同時(shí)擁有大量模型庫(kù),無(wú)論高層建筑,工業(yè)廠房,特種設(shè)備如電梯,起重機(jī)等都可以采用標(biāo)準(zhǔn)模型。不同設(shè)備僅需要在標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)上通過(guò)改變基本參數(shù)來(lái)快捷表達(dá)。

4結(jié)語(yǔ)

信息化時(shí)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(shí)現(xiàn),而5G通信和“物聯(lián)網(wǎng)”又將迅速帶來(lái)新的變革。筆者僅以示例來(lái)思考探索未來(lái)特種設(shè)備智能管理的新模式。未來(lái)特種設(shè)備的管理必須緊跟時(shí)展,應(yīng)當(dāng)更人性化、精細(xì)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(guó)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(yàn)技術(shù)研究院