基于三维模型的火电厂数字档案系统的制作方法

1.本发明涉及电厂数字化移交技术领域，具体涉及一种基于三维模型的火电厂数字档案系统。


背景技术：

2.火电厂档案通常指的是电力工程建设整个过程所用到的资料，包括从立项、审批、管理监督、施工及竣工验收等环节中产生的档案资料。火电厂档案从原有单一的纸质档案发展为包括纸张、电子文件、声、像、视频等各种类型的多媒体档案，且档案管理工作面广，存在各施工单位归档工作的要求和做法不一致，归整复杂，部分工程只注重文字记载，不注重声像档案收集，档案管理的效果较差，起到的作用也并不是很明显，而档案管理的不理想，会对后期的电力工程保养运维工作有一定程度的影响，可能会影响电力工程的数字化、信息化、智能化发展。
3.目前，国内火电厂电力工程仍采用传统的档案系统实现档案管理，即仅将档案数据进行存储和移交，然而各参建单位由于计算机和网络的普及，使得越来越多的文件可以直接在电脑上产生，通过网络传输可以发往其他用户端，利于无纸化办公。因此，传统的档案系统不仅使得档案管理相对滞后和低效，而且影响档案检索与利用效率，从而无法满足现代化管理中高信息化水平、高效率的需求，不能适应时代的要求。


技术实现要素：

4.本发明为解决相关技术中无法满足现代化管理中高信息化水平、高效率的需求的问题，提出了如下技术方案。
5.本发明第一方面实施例提出了一种基于三维模型的火电厂数字档案系统，包括：数据采集模块，用于采集所述火电厂相关的各类档案数据与实时数据，其中，所述档案数据包括结构化数据和非结构化数据；三维引擎模块，用于集成各类三维模型，并以所述三维模型为载体，将各类所述三维模型与所述档案数据、所述实时数据之间进行智能关联；数据集成模块，与所述数据采集模块以及所述三维引擎模块相连，所述数据集成模块用于接收各类所述档案数据、所述实时数据以及所述三维模型，并将各类数据进行分类存储；系统管理模块，分别与所述数据集成模块和所述三维引擎模块相连，所述系统管理模块用于对存储的各类所述档案数据、实时数据与以及所述三维模型进行管理；业务应用模块，与所述系统管理模块相连，所述业务应用模块用于提供业务应用。
6.另外，根据本发明上述实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统还可以具有如下附加的技术特征。
7.根据本发明的一个实施例，所述数据采集模块包括标准数据传输接口、通用数据上载接口和数据导入接口，其中，所述标准数据传输接口用于在线实时数据的采集，所述通用数据上载接口用于非结构化数据的上载，所述数据导入接口用于结构化数据的导入。
8.根据本发明的一个实施例，所述数据集成模块包括数据库和数据集成工具，所述
数据集成模块用于通过所述数据集成工具将各类数据进行处理，并将处理后的各类数据存储于所述数据库中。
9.根据本发明的一个实施例，所述数据库包括三维模型数据库、文档数据库、应用数据库和备份数据库中的至少一种，所述数据集成工具包括数据清洗和匹配工具、数据屏蔽工具、数据验证工具和元数据交换工具中的至少一种。
10.根据本发明的一个实施例，所述数据集成模块在通过所述数据集成工具将各类数据进行处理时，具体用于：通过所述数据集成工具将各类结构化数据和非结构化数据进行重新清洗、转化以及汇聚后，存储于相应的数据库中。
11.根据本发明的一个实施例，所述数据集成模块还用于对所述数据库中的内容进行完整性、准确性和一致性的校验检查。
12.根据本发明的一个实施例，所述三维模型是通过三维设计软件产生的，其中，所述三维设计软件包括s3d软件、e3d软件、pdms(plant design management system，设备设计管理系统)软件、pds(plant design system，工厂设计系统)软件、bentely软件、autocad软件、catia软件、revit软件、solidworks软件和ug(unigraphics)软件中的至少一种。
13.根据本发明的一个实施例，所述系统管理模块提供信息校验、信息浏览与搜索、项目信息分解结构、三维模型管理、图纸管理、普通文档管理、数据管理、编码管理、关联关系管理、报表管理、流程管理、权限管理、日志管理和数据备份与修复中的至少一种。
14.根据本发明的一个实施例，所述业务应用模块具体用于实现web端应用和app端应用，其中，所述web端应用包括在线浏览、检索查询、决策辅助、模拟培训、应急管理、电厂对象状态维护、备品备件信息管理和个人信息管理中的至少一种，所述app端应用包括远程档案查询、信息查询和移动巡检中的至少一种。
15.根据本发明的一个实施例，所述非结构化数据包括设计阶段、建设阶段和运维阶段的非结构化数据，所述结构化数据包括设计阶段、建设阶段和运维阶段的结构化数据。
16.本发明实施例的技术方案，通过数据采集模块采集火电厂相关的各类数据，通过数据集成模块将各类数据及三维模型进行分类存储，通过三维引擎模块，集成各类三维模型，并以三维模型为载体，将各类三维模型与数据之间进行智能关联，通过系统管理模块对存储的各类数据及三维模型进行管理，并通过业务应用模块提供业务应用。由此，以三维模型为载体，并将三维模型与结构化数据、非结构化数据关联起来，实现对结构化和非结构化档案数据的高效管理，可以避免档案管理的滞后和低效，可以提升档案检索与利用效率，提高火电厂的信息化水平，满足现代化管理需求。
附图说明
17.图1为本发明实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统的方框示意图。
18.图2为本发明一个示例的通过基于三维模型的火电厂数字档案系统实现档案管理的示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.随着三维模型和数字化移交技术的不断发展，电力工程档案管理模式逐渐发生变化。
21.三维模型是指使用计算机三维建模软件，将由工程或产品的设计方案、正图(原图)、草图和技术性说明及其他技术图样所表达的形体，构造成可用于设计和后续处理工作所需的三维信息模型。
22.数字化移交就是将工程设计阶段和建设阶段的数字化设计、数字化采购、数字化施工管理所产生的模型、数据、文档进行系统性地规范整理，并以设备为核心、多种业务编码或分类相结合，把各种信息有机关联起来，将其作为一个整体移交给业主。数字化移交是建设数字化电厂的纽带，是对数字化设计、建造、监理、调试的信息集成，也是为电厂的运行、维护等工作提供相应的基础信息。
23.全厂设备数字档案是基于三维模型的电厂多层级(零部件级、设备级、系统级)的数字档案，是智能电厂实现设备管理和运行优化的基础工作。多层级的全厂设备数字档案将汇集施工设计图纸、厂家设备参数、检修报告等离线数据和智能采集前端采集的设备运行参数、两票、sis(supervisory information system，监控信息系统)、企业资源计划(enterprise resource planning，erp)、生产信息系统等在线数据，采用全厂统一的设备或关键零部件、焊缝等编码规则，实现图纸资料、运行界面、三维模型和实景摄像的联动检索和安全访问。
24.为此，本发明实施例提出了一种基于三维模型的火电厂数字档案系统。
25.图1为本发明实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统的方框示意图。
26.如图1所示，该基于三维模型的火电厂数字档案系统包括数据采集模块1、数据集成模块2、三维引擎模块3、系统管理模块4和业务应用模块5。
27.其中，数据采集模块1用于采集火电厂相关的各类档案数据与实时数据，其中，档案数据包括结构化数据和非结构化数据(例如电子文档、声、像、视频等各种类型的多媒体档案)；三维引擎模块3用于集成各类三维模型，并以三维模型为载体，将各类三维模型与数据之间进行智能关联；数据集成模块2与数据采集模块1以及三维引擎模块3相连，数据集成模块2用于接收各类档案数据、实时数据以及三维模型，并将各类数据进行分类存储；；系统管理模块4分别与数据集成模块2和三维引擎模块3相连，系统管理模块4用于对存储的各类档案数据、实时数据以及三维模型进行管理；业务应用模块5与系统管理模块4相连，业务应用模块5用于提供业务应用。
28.该实施例中，三维模型是通过电力行业的三维设计软件产生的，其中，三维设计软件可s3d软件、e3d软件、pdms软件、pds软件、bentely软件、autocad软件、catia软件、revit软件、solidworks软件和ug软件等建模软件中的至少一种。
29.在实际的火电厂数据档案中，非结构化数据可包括设计阶段、建设阶段和运维阶段的非结构化数据，结构化数据可包括设计阶段、建设阶段和运维阶段的结构化数据。
30.具体地，数据采集模块1可通过多种方式采集各类档案数据与实时数据，其中档案数据包括结构化数据和非结构化数据，即各类工程文档与数据表，包括但不限于施工设计图纸、厂家设备参数、检修报告、智能采集前端采集的设备运行参数、两票、sis、企业资源计
划(enterprise resource planning，erp)、生产信息系统等数据。数据集成模块2接收各类结构化数据、非结构化数据、实时数据和三维模型后，分别将其存入相应的数据库中，实现分类存储。三维引擎模块3集成各类三维模型，并以三维模型为载体，将各类三维模型分别与结构化数据、非结构化数据以及实时数据之间进行智能关联，并集成火电厂运维期所产生的数据，为数字档案的应用系统提供可靠性较高的火电厂数据。三维引擎为系统界面，可以实现三维模型的轻量化及网页端展示，也可以实现三维模型的场景管理、三维展示、空间分析、空间查询等。系统管理模块4对数据库中的各类数据及三维模型进行管理，例如浏览与检索、信息校验、报表管理等。通过业务应用模块5可以实现web/app端的应用，形成基于三维模型的火电厂数字档案系统的具体应用业务场景，帮助电厂信息化水平的提升。
31.各类三维模型和档案数据中的对象根据gb/t50549《电厂标识系统编码标准》的规定进行编码，电力工程数字档案执行dl/t《火电建设项目文件收集及档案整理规范》的相关规定。
32.火电厂数字档案系统可采用b/s架构，与系统进行网络互联的应用客户端支持电脑、平板和移动端。
33.通过本发明实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统，在接收到各参建单位发送的档案数据后，以三维模型为载体，将该档案数据与三维模型进行智能关联，从而可在三维模型中对相关的档案数据进行搜索、查阅、定位和操作，除此之外，通过三维模型，还可将相关的档案数据关联起来。因此，将档案之间、档案与三维模型之间分散独立的逻辑关系转变为严密联动的逻辑关系，有效提升档案管理效率和服务效果，实现从面向过程的管理转变为面向对象的管理。
34.本发明实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统，不仅仅可以实现档案数据的存储和移交，而且以三维模型为载体，并将三维模型与档案数据进行智能关联，可以更加高效地实现档案数据即结构化数据和非结构化数据的读取、保存、提取、集成和扩展，以高效地将档案数据移交，可以解决电厂建设期的工程文档不规范、效率低下、质量不高的问题，提升档案检利用效率，改变相关技术中档案数据“重藏轻用”的局面，变被动利用为主动利用，让数字档案信息的现实实用价值和历史参考价值得以充分体现，提高电厂的信息化水平，满足现代化管理需求。
35.由此，本发明实施以三维模型为载体，并将三维模型与结构化数据、非结构化数据关联起来，实现对结构化和非结构化档案数据的高效管理，可以避免档案管理的滞后和低效，可以提升档案检索与利用效率，提高火电厂信息化水平，满足现代化管理需求。
36.在本发明的一个实施例中，数据采集模块1包括标准数据传输接口、通用数据上载接口和数据导入接口，其中，标准数据传输接口用于在线实时数据的采集，通用数据上载接口用于非结构化数据的上载，数据导入接口用于结构化数据的导入。
37.在一个示例中，数据集成模块2包括数据库和数据集成工具，数据集成模块2用于通过数据集成工具将各类数据进行处理，并将处理后的各类数据存储于数据库中。
38.进一步地，数据库包括三维模型数据库、文档数据库、应用数据库和备份数据库中的至少一种，数据集成工具包括数据清洗和匹配工具、数据屏蔽工具、数据验证工具和元数据交换工具中的至少一种。
39.更进一步地，数据集成模块2在通过数据集成工具将各类数据进行处理时，可具体
用于：通过数据集成工具将各类结构化数据和非结构化数据进行重新清洗、转化以及汇聚后，存储于相应的数据库中。
40.具体而言，数据集成模块2使用数据集成工具将各类结构化数据和非结构化数据重新清洗、转化以及汇聚后，存储于主流数据库中，比如，将文档数据存储于文档数据库中，将实时数据存储于元数据库中，将三维模型存储于三维模型数据库中。
41.在本发明的一个实施例中，数据集成模块2还用于对数据库中的内容进行完整性、准确性和一致性的校验检查。
42.具体而言，数据集成模块2将数据及三维模型存储于相应的数据库之后，可实时或者周期性地对数据库中的数据或者三维模型进行校验检查，以确保数据库中的内容的完整性、准确性和一致性，从而保证了数据库内容的质量。
43.在本发明的一个实施例中，系统管理模块4提供信息校验、信息浏览与搜索、项目信息分解结构、三维模型管理、图纸管理、普通文档管理、数据管理、编码管理、关联关系管理、报表管理、流程管理、权限管理、日志管理和数据备份与修复中等功能中的至少一种。
44.在一个示例中，业务应用模块具体用于实现web端应用和app端应用，其中，web端应用包括档案在线浏览、检索查询、决策辅助、模拟培训、应急管理、电厂对象状态维护、备品备件信息管理和个人信息管理中的至少一种，app端应用包括远程档案查询、信息查询和移动巡检中的至少一种。
45.具体而言，如图2所示，各种火电厂相关的数据、文档、三维模型通过数字化移交或数据集成工具存放在特定的数据库，通过三维引擎平台及模型集成接口模块3，以三维模型为载体，以电厂标识编码等为核心的关联关系，将上述内容形成有机整体，在三维空间里展示，在三维引擎上开发系统管理模块4(提供信息校验、信息浏览与搜索、项目信息分解结构、三维模型管理、图纸管理、普通文档管理、数据管理、编码管理、关联关系管理、报表管理、流程管理、权限管理、日志管理和数据备份与修复)，以管理多个数据库存放的内容，在此基础上，通过开发业务应用模块5，实现web、app端的应用，形成基于三维模型的火电厂数字档案系统的具体应用业务场景，帮助电厂信息化水平的提升。
46.其中，参照图2，web端应用可包括基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、决策辅助、模拟培训、应急管理、电厂对象状态维护、备品备件信息管理和个人信息管理等。app端可用于电力工程现场，通过扫描建筑物、构件、设备上的二维码，进行远程档案查询、信息查询、移动巡检等。
47.基于上述描述可知，本发明实施例实现对电力工程全生命周期过程中三维模型成果、数字档案、运维数据的“一张图”管理、维护和利用，以三维模型成果为载体，实现结构化的流程工业三维模型数据和非结构化的文档数据的读取、保存、提取、集成和扩展。
48.利用三维模型和轻量化技术搭建的仿真三维场景具有可视化查询、空间化分析的优势，可以实现在模型中对项目相关的文档和信息进行搜索、查阅、定位和操作。将档案之间、档案与实体模型之间分散独立的逻辑关系转变为严密联动的逻辑关系，有效提升档案管理效率和服务效果，实现从面向过程的管理转变为面向对象的管理。
49.综上所述，本发明实施例的基于三维模型的火电厂数字档案系统，将电厂档案管理和部分运维业务的工作流程和业务数据，科学、规范的集成到系统中，将极大地提升使用人员的工作规范化程度，降低因岗位交接产生的管理和数据风险，利用多种手段保证数字
档案的安全性，为知识资源的完整和重用提供了强力保障，也通过与电厂运维系统的结合使档案管理与生产运行结合更紧密，更具价值。
50.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
52.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
53.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
54.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
55.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。