申请/专利权人：机械工业第六设计研究院有限公司

申请日：2020-05-21

公开（公告）日：2022-09-20

公开（公告）号：CN111503530B

主分类号：F17D5/06

分类号：F17D5/06;G06F16/53;G06F30/13

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.20#授权;2020.09.01#实质审查的生效;2020.08.07#公开

摘要：本发明涉及一种卷烟厂动力管网故障预警方法。该方法为：建立动力管网可视化平台，平台包括动力管网三维模型和功能应用系统，三维模型根据卷烟厂动力管网中各管道的布置情况和管道的参数并基于数字孪生技术建立，三维模型为功能应用系统提供数据支撑，功能应用系统包括动力管网查找功能模块、动力管网及人员状态监测功能模块、管道台账管理功能模块、管道运维档案管理功能模块、故障定位功能模块、移动应用功能模块、备品备件管理模块和开挖碰撞检测分析模块；功能应用系统接入终端；在动力管网的管道上加装分布式光纤温度传感器；采用数据接口技术完成传感器中DTS主机与平台之间的数据对接。该方法用于解决现有技术中定位异常管道难度大的问题。

主权项：1.卷烟厂动力管网故障预警方法，其特征是，建立动力管网可视化平台，动力管网可视化平台包括动力管网三维模型和功能应用系统，动力管网三维模型根据卷烟厂动力管网中各管道的布置情况和各管道的参数并基于数字孪生技术建立，动力管网三维模型为功能应用系统提供数据支撑，功能应用系统包括动力管网查找功能模块、动力管网及人员状态监测功能模块、管道台账管理功能模块、管道运维档案管理功能模块、故障定位功能模块、移动应用功能模块、备品备件管理模块和开挖碰撞检测分析模块；功能应用系统接入终端；在动力管网中的管道上加装分布式光纤温度传感器；采用数据接口技术，完成分布式光纤温度传感器中DTS主机与动力管网可视化平台之间的数据对接；动力管网三维模型在卷烟厂现有的BIM模型基础上建立，现有的BIM模型为建设阶段指导基础建设的三维模型，在现有的BIM模型基础上，根据动力管网中各管道的基本参数和各管道的布置情况，并利用数字孪生技术完成动力管网的三维模型的建立；动力管网三维模型为在作为建设阶段指导基础建设的BIM模型的基础上、根据实际生产商提供的管道参数二次优化后得到的模型；动力管网及人员状态监测功能模块的作用为：该功能模块可以根据管道异常级别、异常源、责任区、异常处理工作流配置、基础信息维护、异常管道可视化展示、数据采集系统、控制系统，实现按安全等级色标、分责任区在动力管网三维模型上高亮闪烁异常管道和异常事件，显示异常管道的基础信息、状态信息、责任人、维修单位、厂商信息、备品备件信息，使运维管理人员能够及时、准确、全面的掌控全局，并进行可视化辅助决策；分布式光纤温度传感器中的DTS主机根据管道沿线温度的变化，就能够定位管道发生泄漏点的位置；所述数据接口技术为OPCUA技术；采用OPCUA这一数据接口技术完成DTS主机与动力管网可视化平台之间的数据对接，DTS主机将动力管网中各管道的状态传递至动力管网可视化平台，将分布式光纤温度传感器检测到的动态数据加载入动力管网可视化平台中对应的静态数据中；当动力管网中有管道出现“跑、冒、滴、漏”异常情况时，分布式光纤温度传感器中的感温光缆能够检测到温度变化并将相关信息发送到DTS主机，DTS主机能够判断是哪根管道出现异常，并将数据加载到动力管网可视化平台中，进而使得动力管网可视化平台中的动力管网三维模型中对应位置的管道能够出现高亮闪烁提醒，同时动力管网可视化平台中的动力管网及人员状态监测功能模块会提醒运维管理人员有管道出现异常，然后运维管理人员可以根据实际情况派发任务到对应的维修人员，维修人员可以通过查看动力管网三维模型确认具体发生异常的管道的位置并及时赶去维修，同时维修人员还可以根据发生异常的管道确认同批次的其他管道，然后对同批次的管道进行维护和检修，以防止发生泄漏；动力管网查找功能模块的作用为：该功能模块能够按照功能分批次显示各种管道的三维模型，并能够实现模型的缩放、平移、旋转、剖分和测量，运维管理人员可以按照位置、分类对管道像搜索地图一样进行搜索定位，通过该功能模块，运维管理人员能够全面、透视、精准的掌握卷烟厂动力管网的分布；管道台账管理功能模块的作用为：在确定异常管道后，该功能模块能够查询与异常管道同批次的其他管道在卷烟厂内的安装位置，方便有计划的更新维护动力管网；管道运维档案管理功能模块的作用为：管道运维档案管理功能模块通过属性信息维护、随机资料关联、基于动力管网三维模型查询属性信息和随机资料的功能，将动力管网三维模型与各类管道的基础参数信息、布置信息和运维信息统一管理，形成卷烟厂统一数据源的数字档案馆，并提供3D方式的查询检索数据功能；故障定位功能模块的作用为：该功能模块结合动力管网查找功能模块、动力管网及人员状态监测功能模块、管道台账管理功能模块和管道运维档案管理功能模块，并与控制系统、分布式光纤温度传感器集成，实现定位故障发生的对象，同时可视化显示异常管道的上下游管道的状况，并根据异常管道的特征检索预设的数字档案馆，辅助性的给出异常原因；移动应用功能模块的作用为：该功能模块包括模型浏览、管道查找定位、信息推送、接受维修维护作业、反馈维修维护结果、调阅维修维护资料功能，实现运维工程师可以在移动端浏览动力管网三维模型，搜索定位管道、选择管道并调出管道的全生命资料，同时移动应用功能模块推送维修维护信息到移动端驱动现场维修维护工作，并记录维修维护工作的结果；移动应用功能模块还支持巡检功能，实现推送巡检计划到工程师的移动设备，记录巡检的结果，传递巡检结果到服务器端；备品备件管理模块的作用为：该功能模块包括备品配件分类管理、备品备件库存管理、出入库管理、供应商管理、成本管理功能，依据损耗数据预测备品采购数量，实现精益备品配件管理；开挖碰撞检测分析模块的作用为：开挖碰撞检测分析模块通过管网碰撞分析、管网断面分析功能，实现三维可视化的全面掌控地下管网情况，防止施工损伤地下管网。

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