近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國對于水泥行業(yè)的關(guān)注程度也越來越高，為了保證水泥行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，許多地方都在大力推動水泥生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新工作。當前水泥行業(yè)的發(fā)展正處于新舊動能更迭的關(guān)鍵階段，自動化、智能化和信息化水平參差不齊，急需采用融合工藝機理的智能化和信息化技術(shù)，推動全流程、精細化和綠色低碳發(fā)展方向變革，降耗增效，提高管理效能，實現(xiàn)水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

圖撲軟件應(yīng)用自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，搭建了水泥廠區(qū)建筑及生產(chǎn)設(shè)備的三維場景，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)測監(jiān)控與生產(chǎn)時空有機結(jié)合，構(gòu)建了集漫游巡檢、設(shè)備資產(chǎn)監(jiān)測、能效管理、預警功能、人員定位于一體的三維可視化管理系統(tǒng)。結(jié)合 BIM 模型、立場粒子、三維粒子物理效果、仿真數(shù)據(jù)算法技術(shù)，全方位推動水泥廠精細化管理工作，實現(xiàn)減人增效的目的。

場景通過 Hightopo 構(gòu)建 Web 水泥廠數(shù)字孿生管理平臺。整體現(xiàn)場取景照片、衛(wèi)星圖、CAD 圖等資料，利用數(shù)字孿生技術(shù)對廠區(qū)進行 1：1 三維實景展示，真實還原廠區(qū)建筑及分布。同時還原廠區(qū)周邊環(huán)境，如道路、路燈、綠化等基礎(chǔ)設(shè)施，融入環(huán)境模擬效果加以點綴，營造出高還原的仿真環(huán)境，提升廠區(qū)整體對外形象。管理平臺以三維場景為基礎(chǔ)，2D 數(shù)據(jù)面板為輔，全面的展示水泥廠各區(qū)域的建設(shè)、運行情況、安全配備及動態(tài)環(huán)境等。

HT 和 GIS 的集成方案中可提供根據(jù)經(jīng)緯度和海拔數(shù)據(jù)構(gòu)建漫游線路，讓用戶以第一人稱的視角按照指定線路對廠區(qū)進行巡檢漫游，在制定線路的時候可以參考重點區(qū)域或智能化水平較高的區(qū)域進行制定，給用戶呈現(xiàn)水泥廠重點發(fā)展區(qū)域以及智能化發(fā)展成效，幫助管理者實時掌握廠區(qū)內(nèi)外的安全狀況，達到及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理隱患目的。

工藝總覽

圖撲軟件基于水泥廠區(qū)整體工藝流程，將破碎、預均化、生料制備、生料均化、預熱分解、水泥熟料燒成、水泥粉磨等工藝流程，通過圖撲三維場景一次性展示，并依次展示各個工藝流程運作動畫，可直觀的掌握整個水泥園區(qū)的運作概況及流程。

設(shè)備監(jiān)測

智能化驗室

化驗室是水泥企業(yè)進行質(zhì)量管理的專業(yè)機構(gòu)，對生產(chǎn)過程進行組織和全方位的監(jiān)督，正確地指導生產(chǎn)，確保水泥產(chǎn)出質(zhì)量。

圖撲水泥廠數(shù)字孿生管理平臺結(jié)合化驗室設(shè)備實時回傳的數(shù)據(jù)，在場景空間內(nèi)快速復現(xiàn)整個監(jiān)測流程，實時反饋樣品檢測結(jié)果。結(jié)合人員定位系統(tǒng)，可清楚的看出各部門人員在中控樓的對應(yīng)位置，有效避免越界或者違規(guī)行為。

原料粉磨

運用圖撲研發(fā)的力場粒子效果，結(jié)合不同工況及環(huán)境，仿真模擬出物料在原料粉磨中的流動效果，結(jié)合不同流速區(qū)間對應(yīng)的不同粒子顏色，對工藝流程進行渲染，實時展示當前物料加工情況。

水泥粉磨

結(jié)合圖撲 BIM 平臺處理能力，快速的將水泥粉磨 BIM 模型完美的融入到水泥廠數(shù)字孿生管理平臺，圖撲軟件運用自身 3D 可視化能力，結(jié)合 BIM 模型將設(shè)備運行動畫、拆解流程進行展示，各組件運行信息通過左右側(cè)面板實時刷新，做到實時運維監(jiān)測，防微杜漸的作用。

通過圖撲 HT 粒子系統(tǒng)與力場結(jié)合，基于數(shù)據(jù)仿真算法作為基礎(chǔ)，可以呈現(xiàn)出水泥粉磨內(nèi)部的運作情況，協(xié)助管理者實時了解各設(shè)備內(nèi)部運行工況，及時對不良狀況進行修復。

水泥庫

儲存水泥的圓筒狀構(gòu)筑物。水泥必須經(jīng)過一定齡期的物理檢驗，合格后方能出廠，因此水泥廠必須設(shè)置一定容量的水泥庫，至少應(yīng)能儲存 7 天的產(chǎn)量。一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，小庫也可為鋼板或磚石結(jié)構(gòu)。在庫底或庫側(cè)卸料，用充氣或機械方法使水泥卸出。

圖撲軟件結(jié)合物聯(lián)技術(shù)，可實時呈現(xiàn)水泥庫內(nèi)部容量情況及卸料情況，及時反映異常狀態(tài)，助力管理者實時查看水泥庫動態(tài)，進一步實現(xiàn)減人增效的管理目的。

熟料輸送

鏈斗輸送機不僅可以用于水平輸送熟料，還可用于傾斜輸送熟料，由于熟料與料斗之間無相對錯動，磨損較小，從冷卻機底部經(jīng)一段輸送到熟料庫頂，幾乎不產(chǎn)生粉塵，單機輸送能力可達400t/h 以上。

圖撲軟件 3D 可視化展示熟料運輸帶的運作情況，結(jié)合數(shù)據(jù)采集和分析能力，實現(xiàn)對設(shè)備的實時監(jiān)控，當輸送鏈路出現(xiàn)異常時，可及時進行定位閃爍預警，告知管理人員具體位置及應(yīng)急措施。

燒成帶監(jiān)測

燒成帶溫度是影響水泥熟料質(zhì)量產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，在圖撲軟件粒子效果的加持下，燒成工藝流程進行了全面的展示：生料進入預熱器后，在自上向下逐級運動的同時，逐步預熱、分解。通過回轉(zhuǎn)窯自身的旋轉(zhuǎn)以及內(nèi)部的高溫，將從窯尾進入的小塊兒物料轉(zhuǎn)化為液體，經(jīng)過提純加工才會形成熟料可以清楚的看出原料的流動方向，并實時監(jiān)控窯尾溫度、喂煤量、煤的熱值、窯頭溫度、一次風量、三次風溫、筒體表面散熱、出窯熟料溫度、生料喂料量、入窯物料溫度等關(guān)鍵因素。

設(shè)備工況仿真

圖撲軟件結(jié)合設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)，通過算法計算，獲取不同工況下物料速度變化趨勢，結(jié)合圖撲可視化效果加以呈現(xiàn)。有助于判斷設(shè)備運行狀態(tài)是否出現(xiàn)異常，規(guī)避風險減少損失。

圖撲軟件支持跨平臺，移動終端均可輕松打開場景，實現(xiàn)觸屏設(shè)備的單指旋轉(zhuǎn)、雙指縮放、三指平移等操作，用戶不必再為跨平臺交互模式而煩惱。

安全管控

水泥廠建筑結(jié)構(gòu)多樣、單體多加之基礎(chǔ)基坑深，在施工過程中，容易引發(fā)安全事故。水泥廠建筑施工作為建筑施工的一個組成部分, 應(yīng)貫徹和落實安全管理原則,強化安全管理。施工安全管理過程中，要嚴格檢查施工過程中的每個環(huán)節(jié)。實行安全管理過程中，兼顧施工進度與質(zhì)量，切實搞好安全工作。

圖撲軟件結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)，卡口系統(tǒng)等安全防范管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，支持對廠區(qū)重點區(qū)域進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)電子圍欄區(qū)域劃分，避免非法闖入或進入非法受控區(qū)域，全方位的保障廠區(qū)的生產(chǎn)安全。

圖撲軟件 HT 還提供視頻融合解決方案，將 2D 圖像融合到場景的 3D 模型中，為操作人員提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。HT 視頻融合技術(shù)采用 WebGL 技術(shù)，利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。

人員定位

平臺支持依托智能便攜設(shè)備實時掌握廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)人員實時位置、歷史軌跡、健康狀態(tài)、聯(lián)動風險區(qū)域劃分，避免人員進入非法受控區(qū)域。對于臨時外來人員，建立人員管理，監(jiān)測生產(chǎn)區(qū)域活動人員的數(shù)量和位置，結(jié)合電子圍欄實時預警非法人員位置，保障廠區(qū)安全生產(chǎn)和人員安全。

生產(chǎn)管控

圖撲水泥廠數(shù)字孿生管理平臺實時對接生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過對比分析實時呈現(xiàn)不同維度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，幫助管理者第一時間了解廠區(qū)生產(chǎn)動態(tài)。

生產(chǎn)及能耗情況

水泥廠產(chǎn)品質(zhì)量及能耗量與生產(chǎn)質(zhì)量息息相關(guān)，應(yīng)用圖撲 HT 強大的渲染引擎，將熟料、水泥的綜合電耗、標煤耗、噸熟料發(fā)電量以及生料、熟料、水泥合格率以圖表的形式實時展示，管理者可直觀的把控當前廠區(qū)總體生產(chǎn)情況。

同時通過圖撲軟件豐富的 2D 面板組件，展示近階段水泥熟料生產(chǎn)計劃，通過產(chǎn)量、完成率的展示，可直觀的查看各生產(chǎn)設(shè)備近一段時間的生產(chǎn)效率，及時進行數(shù)據(jù)對比，查缺補漏，高效把握各生產(chǎn)進度的完成情況。

質(zhì)量管控

水泥生產(chǎn)質(zhì)量管理和控制是保證水泥廠正常生產(chǎn)、穩(wěn)定和提高水泥質(zhì)量的關(guān)鍵，主要做以下兩個方面工作：

①對生產(chǎn)進行全面監(jiān)督：結(jié)合圖撲 2D 面板展示關(guān)于不同維度的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，幫助質(zhì)量管理者實時監(jiān)督各流程下的產(chǎn)品質(zhì)量。如生料質(zhì)量、熟料質(zhì)量、熟料分解率、中子分析儀控制績效、水泥強度、熟料礦物組成，包括原料配比、進廠原煤品質(zhì)、水泥強度，熟料三率值等，做到一張圖了解水泥廠生產(chǎn)質(zhì)量動態(tài)。

②保證窯磨在控制范圍內(nèi)的正常運轉(zhuǎn)：圖撲軟件大屏組態(tài)、UI 組態(tài)、工業(yè)組態(tài)、三維組態(tài)為打造精細化監(jiān)控策略提供了技術(shù)支持。圖撲 HT 融合數(shù)字建模、數(shù)字孿生、仿真模擬、智能物流等技術(shù)，輕松構(gòu)建了生料、熟料、煤粉的質(zhì)量控制組態(tài)監(jiān)控，輔助傳統(tǒng)工廠向智能工廠轉(zhuǎn)型。

通過圖撲軟件工業(yè)組態(tài)打造水泥廠多個智能化車間和可視化產(chǎn)線，Low-Code 實現(xiàn)“設(shè)施互聯(lián)、系統(tǒng)互通、數(shù)據(jù)互享、業(yè)態(tài)互融”，建設(shè)水泥生產(chǎn)領(lǐng)域線性化、自動化、數(shù)字化工廠。

相較于 InTouch/IFix/WinCC 這些傳統(tǒng)組態(tài)軟件，圖撲基于 Web 的平臺更適合 C/S 向 B/S 轉(zhuǎn)型的大趨勢，多元素豐富的可視化組件和支持快捷的數(shù)據(jù)綁定方式，可用于快速創(chuàng)建和部署。為各類工業(yè)場景提供 2D、2.5D、3D 多種清晰美觀的可視化服務(wù)。

圖撲軟件（Hightopo）運用自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，結(jié)合 BIM、數(shù)據(jù)仿真等技術(shù)，通過聯(lián)動現(xiàn)場 IOT 平臺，物聯(lián)設(shè)備等將水泥廠生產(chǎn)管控、能源管控、質(zhì)量管控、設(shè)備運維、安環(huán)管控等各子系統(tǒng)高度整合。利用圖撲二三維可視化引擎，合力打造數(shù)字孿生管理平臺，構(gòu)建及管理、監(jiān)控、安全為一體的管理平臺，加速企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程，強化水泥廠管理效率，構(gòu)建虛實結(jié)合、知識驅(qū)動、動態(tài)優(yōu)化、安全高效的智能制造體系。

審核編輯黃宇