分析基于三維掃描的特種設備管理系統設計論文

分析基于三維掃描的特種設備管理系統設計論文

　　現代化的制造技術使得特種設備的種類多、功能結構復雜，進一步增加了設備管理，尤其是精益化管理的難度。

　　設備管理任務必須依賴設備管理信息傳遞的及時性、準確性、完備性以及系統的反饋。全面、可靠的信息對于設備管理決策制定的有效性非常重要。這些信息主要包括兩個方面:設備新建、改建或擴建過程中所收集的數據和設備運行、維護期間所生成的數據。目前，前者主要為紙質或掃描的二維設計圖，后者為獨立的數據庫。二維圖存在不直觀、整體性和全局性欠佳、可能不全不準等問題，而圖紙所描述的空間信息與數據庫中的管理信息的關聯性未得到充分挖掘，形成離散、分裂的信息流。

　　有必要從戰略性的角度看待空間管理和信息管理問題，打破原有的信息孤島，建立一個全生命周期的設備管理系統與應用平臺，使信息的獲取、查詢與分析、輔助決策在統一的平臺上實現無縫連接。

　　因此.設計一套基于三維掃描的特種設各管理系統. 對保證特種設備的安全運行具有十分重要的意義。

　　1、系統總體設計架構

　　以先進的三維激光掃描技術、計算機圖形技術和信息技術為手段，以建立特種設備三維精確模型庫和知識庫為基礎，建設一個集三維電子檔案、維護數據管理、決策支持、人員培訓等多種功能于一體的信息化管理與應用平臺，力圖實現整個組織內部人員、空間、位置、設備等資源的整合，為管理者提供一個數據自動化操作平臺，從工作流程的自動化，到空間規劃功能的可視化，更加高效、及時、精準地服務于設備管理活動，同時為后期的管理控制一體化奠定基礎。

　　該系統以智能化設備管理系統作為資源中心和工作平臺，整合了所有與設備相關工作，如資產管理、空間管理、維護保養、故障維修等，而且整合了管理過程中的人力和物力資源，如通過“任務管理”，可記錄維修或檢測任務執行者、完成的時間、實施的對象、費用等，以便有據可查。

　　用戶的工作過程:在計算機或其他便攜式顯示終端上打開該系統，利用高精度三維模型，可以任意角度觀察，如親臨現場;點擊單個設備、查詢其屬性及維護信息;對復雜設備進行解構，通過適當的交互輔助人員培訓;統計分析設備的工作狀況，防患于未然;對基于空間信息和管理信息的任務進行輔助決策。

　　2、系統功能設計

　　軟件系統的功能是實現直觀方便地展示設備各部件之間、設備之間的連接關系，顯示設備的屬性信息、技術指標，為理解設備的工作原理、設備的故障快速定位及維修、了解設備歷史狀況及維修記錄，提供經濟高效的支持。

　　2.1系統管理

　　2.1.1基本信息維護

　　主要完成系統基本信息的設置修改和補充，包括單位、部門、員工、生產廠家基本信息維護，只有較高權限的人才能進行基本信息維護。

　　2.1.2權限維護

　　用于設置用戶的使用權限、初始登陸口令，保證用戶信息安全。為了保證系統運行安全，對不同的用戶進行不同等級的嚴格授權。

　　2.2設備錄入

　　2.2.1設備三維掃描

　　使用三維激光掃描儀對設備進行多站點、全方位的掃描，以獲得設備完整的點云數據。

　　2.2.2模型生成

　　對掃描獲取的點云數據進行一系列數據處理，生成精確的三維模型，并按設備的相互關系生成模型的樹狀結構。

　　2.3設備查看

　　設備查看模塊主要功能包括:能夠讀入并顯示CAD格式的模型;顯示模型各節點之間的樹狀關系;各節點提供顯示開關，以決定該子模型是否顯示;被選中的子模型顯示虛線框或者包圍盒;顯示子模型的屬性信息;顯示子模型的幾何尺寸信息;提供測量功能，如測量兩個模型/點間的距離、方位角等參數。

　　2.4維護保養

　　2.4.1設備日常維修

　　主要完成設備在口常使用中出現的突發性維修事件。使用部門提出維修申請，設備管理部門根據設備故障狀況安排相應的維修作業，并把故障狀況維修驗收結果錄入設備臺賬維修檔案中，為以后設備保養和預測性維護提供數據參考。

　　2.4.2設備預測性維護

　　通過對設備狀態點的監測和實時數據的采集，系統會對設備是否進行預測性維護做出初步判斷，供設備管理人員參考并做出人工決斷。山此，設備維護工作可以山事后被動變為事前主動，利于及時排除故障。

　　2.5查詢與決策

　　2.5.1查詢報表統計

　　系統提供多角度、多條件的查詢功能，包括各類設備綜合查詢、設備保養查詢、設備維修查詢、設備報廢查詢等功能，同時實現各種需求的報表統計。

　　2.5.2輔助決策

　　為設備故障預警、故障檢測、設備維修提供決策依據，起到幫助、協助和輔助決策者的目的。知識庫是輔助決策的基礎，知識庫中包含的數據主要涉及有設施管理的理論和經驗的知識，如設備預防性維護理論、設施狀態的評估經驗方法等。

　　3、系統實現

　　系統運行界面如圖3所示，分為:

　　(1)功能區，包括菜單及工具欄，系統所有功能都可以從這里開始操作。

　　(2)模型查看及操作區，實現模型的顯示、瀏覽、漫游、鼠標選取、測量、模型操作功能。

　　(3)模型結構區，顯示模型的樹狀關系，每個節點代表一個設備模型，其子模型以子節點的形式顯示在本節點下，通過該樹狀關系圖可以清晰地知道模型之間的關系。每個節點前面有一個復選框，既可以整個介質的安全風險、安全事件進行監測評估和管理。

　　3.1移動介質安全管理策略

　　要實現移動存儲管理介質集中、實時的監控管理，管理策略的制定是非常關鍵的部分，主要的管理策略要求有:管理的范圍，對象;終端的涉密級別;風險和泄密的途徑;控制手段;審計和評估移動存儲介質管理系統對風險控制的作用和有效性。

　　3.2管理制度和流程

　　移動存儲介質管理系統從技術上實現了對移動介質的風險管控，除了管控策略，還必須有嚴格的安全管理制度和切實可行的保障流程。在移動存儲介質管理體系建設的過程中，需要從以下幾個方面進行規范:移動存儲介質管理的組織機構、人員分工、權限職責;移動存儲介質集中注冊、授權的實施工作流程;移動存儲介質管理系統的管理和技術規范;移動介質控制的安全審計、獎懲制度;管理制度更新等。

　　3.3移動介質技術平臺

　　通過引入和建設技術平臺，依據終端涉密級別的不同，對不同終端接入的移動介質部署不同的管控方式:禁用、注冊使用、規定區域使用、加密、專用安全U盤。

　　3.4安全審計

　　3.4.1安全事件審計

　　客戶端將終端上移動存儲介質的使用信息通過安全事件記錄的形式提交到內網管理服務器，山內網管理服務器進行采集、存儲、分析后集中展示。通過查看和分析這些審計信息，能夠及時發現當前的各種違規行為，并且系統在發生安全事故后提供證據和記錄，用于事故調查。

　　3.4.2系統審計

　　定期審計移動介質控制的有效性，配置的變更情況，及時發現技術和管理上的漏洞，并加以修補，持續保證管控策略的有效性和移動介質管控的可靠性，保障內網數據的安全。

　　3.5安全意識培訓

　　除管理和技術防范措施外，還需要加強對計算機操作人員進行制度的宣傳和保密知識的教育工作，定期開展安全意識的培訓，增強口常防范措施，使相關的人員了解移動存儲介質保密管理的相關知識，加強安全意識，消除可能的泄密隱患。

　　4、結語

　　移動存儲介質管理系統經過約12周的需求調研與分析，4周的分析設計，約17周的開發與測試，現已在一鋼軋內網上線使用。系統整體運行效果良好，有效控制了內網中移動存儲的使用，從技術上及用戶的安全意識上，均大幅提高了內網移動存儲管理的水平。

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