3d機械傳感技術（圖撲數字孿生機械設備）

2023-04-20 19:30:00

數字孿生（Digital twin）是指可用於各種目的過程、人員、場所、系統和設備的數字副本。可針對不同的對象和需求，在產品設計、運行監測、能耗優化、智能管控、故障預測與診斷、設備健康管理等方面提供相應的功能與服務。

從工業製造角度看，數字孿生是實現信息物理融合的有效手段。一方面能夠支持製造的物理世界與信息世界之間的虛實映射與雙向交互，從而形成「數據感知-實時分析-智能決策-精準執行」的實時智能閉環；另一方面能將運行狀態、環境變化、突發擾動等物理實況數據與仿真預測、統計分析、領域知識等信息空間數據進行全面交互與深度融合，從而增強制造的物理世界與信息世界的同步性與一致性。

通過圖撲軟體自主研發的 HT 引擎輔以可交互的 2D 組態和 3D 組態場景，實施全方位的數位化建設。將實體設備的實時工況數據、維修數據、歷史故障，與設備診斷知識庫相連，對實體設備展開實時故障檢測、研判、定位、追蹤。支持低代碼完全貫穿全產業鏈做數字孿生產品，依託工業網際網路平臺實現裝備的預測性維護與健康管理。

傳統的三維組態幾乎都是 C/S 架構，圖撲軟體 B/S 架構滿足工業物聯網現代化的、高性能的、跨平臺（桌面 Mouse /移動 Touch /虛擬實境 VR）的圖形展示效果及交互體驗，實現 360° 無死角查看設備信息。

智慧鍋爐

鍋爐是我國主要的熱能裝備，據統計，燃煤工業鍋爐汙染物排放量較大，僅次於燃煤發電，是城鎮大氣汙染的主要排放源。

圖撲軟體構造輕量化的 3D 可視化智慧鍋爐監控場景，數字孿生鍋爐運作流程，清晰直觀地呈現設備的部件組成及動態運作全過程。在守護鍋爐安全的同時也助力碳中和、碳減排目標的實現。

依託對物聯網、大數據、雲計算等高新技術，對鍋爐及安全附件檢驗信息予以動態採集，並通過對接智能傳感器實時採集鍋爐運行的壓力、水位、溫度、流量與運行過程中所產生的煙氣（SO₂、NOx）、燃料、脫硝、噴氫分析等關鍵參數指標，輔助用戶通過平臺計算鍋爐熱效率。結合圖撲豐富的 2D/3D 組態界面，仿真還原了鍋爐運行的整體效果與鍋爐熱效率曲線數據展現，推動使用單位提高鍋爐運行能效。

可增添報警通知模塊，實時監控鍋爐隱患處置、日常維護保養、環保排放等信息，在線分析研判鍋爐運行安全狀態，督促用戶適時提升鍋爐安全節能環保運行水平。

核反應堆數據監測

核電在我國未來電力系統中戰略價值開始被重新定義。圖撲軟體利用自研 HT 引擎技術推進核電等能源的數位化轉型升級，以實現顯著和可持續地降低運維成本，降低傳統運維形式帶來的風險，逐步發展為無人值守。

通過運用圖撲軟體強大的 2D、3D 渲染引擎，經過場景搭建和動畫驅動數字孿生核電站發電流程。實現對核反應堆的設計建造、運維管理的性能優化提升。將實體核電站和孿生核電站的數據進行交換分析，保障系統設備安全預警可視化、數據實時反饋、風險安全監控保障。HT 的三維組態技術提高了工業控制的管理效率，讓工業控制的資源管理、風險管控得到很大的改善。

疊加圖撲軟體二維組態面板，呈現設備運行期間的各項數據指標（外推曲線展示、E 倍周期曲線、DCS 通信狀態等）。針對異常狀態選紅色欄位進行告警提示，督促用戶快速注意維護管理。支持跨部門、跨層級發起協同調度指揮，滿足歷史運維可追溯，大幅度提升了業務協同效率。提升事故緊急處置效率，也為精細化、網格化、扁平化管理提供參考依據。

多源異構數據融合，實時感知動態交互

圖撲軟體也數字孿生了盾構機、採煤機、發動機等動畫效果，清晰展示設備部件的拆分、組裝、運作全過程。依託視圖組件和豐富的二維組態與三維組態圖標設計，實現了數據動態加載效果，並將各個圖表數據形成直觀對比。

盾構機

發動機

SMT

採煤機

圖撲軟體數字孿生工廠應用基本模型，通過對接 ERP、MES、SCADA 等系統的相關數據，集成工廠層應用數據，完成對工廠層級和設備層級的虛擬仿真，搭建生產線物理實體和數字孿生體的映射，實現對生產線各設備狀態的實時管控。

支持結合 WebVR 進行展示，通過適配 VR 設備，用戶可戴上 VR 眼鏡配合手柄在場景行走、飛行，實現通過手柄對設備進行抓取、移動等功能。相比傳統的觀看方式，360° 全景畫面讓用戶身臨其境，做到真正的沉浸式交互，尤其是工業、生產線此類大型場景更具有優勢。

在工業應用中，根據規範化的數據標準，利用人、機、料、法、環等要素將數據歸集和標註，使數據信息實時動態不間斷地交互傳遞，形成多系統互通的全閉環優化。圖撲軟體運用自主研發的二三維可視化引擎、BIM、GIS、視頻融合等技術，合力構建出智能可感知、故障可自診、遠程可調試的設備控制系統。給予用戶最直觀的交互視覺，同時幫助企業降本增效、提質增量。

圖撲軟體先進的組態界面非常適用於實時監控系統的界面呈現。相較於 InTouch/IFix/WinCC 傳統組態軟體，圖撲基於 Web 的平臺更適合 C/S 向 B/S 轉型的大趨勢，多元素豐富的可視化組件和快捷的數據綁定方式，可用於快速創建和部署，能為各類場景提供 2D、2.5D、3D 多種清晰美觀的可視化服務模式；同傳統界面相比，HT 支持構建現代化、跨桌面、移動終端的企業應用，無需擔憂跨平臺兼容性及觸屏手勢交互等棘手問題。支持結合 VR/AR 展示，讓用戶能夠沉浸在虛擬環境中進行體驗。

圖撲軟體不僅在傳統的組態應用中遊刃有餘，更在新興的三維組態行業應用中展露手腳。多年來，已被應用於製造業、城市園區、電力能源、倉儲物流、化工冶金等工業自動化（HMI/SCADA/MMI）領域。通過自研技術產品，打造出許多行業上具有代表性意義的可視化管控系統，致力成為我國工業網際網路領域的國產化擔當和圖形組態中間件領域的領導性品牌。