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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(shù)使得特種設備的種類(lèi)多、功能結構復雜，進(jìn)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(wù)必須依賴(lài)設備管理信息傳遞的及時(shí)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(gè)方面:設備新建、改建或擴建過(guò)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(zhì)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(guān)、整體性和全局性欠佳、可能不全不準等問(wèn)題，而圖紙所描述的空間信息與數據庫中的管理信息的關(guān)聯(lián)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(wèn)題，打破原有的信息孤島，建立一個(gè)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(xún)與分析、輔助決策在統一的平臺上實(shí)現無(wú)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(jìn)的三維激光掃描技術(shù)、計算機圖形技術(shù)和信息技術(shù)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(gè)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(shí)現整個(gè)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(gè)數據自動(dòng)化操作平臺，從工作流程的自動(dòng)化，到空間規劃功能的可視化，更加高效、及時(shí)、精準地服務(wù)于設備管理活動(dòng)，同時(shí)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(guān)工作，如資產(chǎn)管理、空間管理、維護保養、故障維修等，而且整合了管理過(guò)程中的人力和物力資源，如通過(guò)“任務(wù)管理”，可記錄維修或檢測任務(wù)執行者、完成的時(shí)間、實(shí)施的對象、費用等，以便有據可查。
用戶(hù)的工作過(guò)程:在計算機或其他便攜式顯示終端上打開(kāi)該系統，利用高精度三維模型，可以任意角度觀(guān)察，如親臨現場(chǎng);點(diǎn)擊單個(gè)設備、查詢(xún)其屬性及維護信息;對復雜設備進(jìn)行解構，通過(guò)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(wù)進(jìn)行輔助決策。
2、系統功能設計
軟件系統的功能是實(shí)現直觀(guān)方便地展示設備各部件之間、設備之間的連接關(guān)系，顯示設備的屬性信息、技術(shù)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(jīng)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(mén)、員工、生產(chǎn)廠(chǎng)家基本信息維護，只有較高權限的人才能進(jìn)行基本信息維護。
2.1.2權限維護
用于設置用戶(hù)的使用權限、初始登陸口令，保證用戶(hù)信息安全。為了保證系統運行安全，對不同的用戶(hù)進(jìn)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(jìn)行多站點(diǎn)、全方位的掃描，以獲得設備完整的點(diǎn)云數據。
2.2.2模型生成
對掃描獲取的點(diǎn)云數據進(jìn)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(guān)系生成模型的樹(shù)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(diǎn)之間的樹(shù)狀關(guān)系;各節點(diǎn)提供顯示開(kāi)關(guān)，以決定該子模型是否顯示;被選中的子模型顯示虛線(xiàn)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?jì)蓚�(gè)模型/點(diǎn)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(fā)性維修事件。使用部門(mén)提出維修申請，設備管理部門(mén)根據設備故障狀況安排相應的維修作業(yè)，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(guò)對設備狀態(tài)點(diǎn)的監測和實(shí)時(shí)數據的采集，系統會(huì )對設備是否進(jìn)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(dòng)變?yōu)槭虑爸鲃?dòng)，利于及時(shí)排除故障。
2.5查詢(xún)與決策
2.5.1查詢(xún)報表統計
系統提供多角度、多條件的查詢(xún)功能，包括各類(lèi)設備綜合查詢(xún)、設備保養查詢(xún)、設備維修查詢(xún)、設備報廢查詢(xún)等功能，同時(shí)實(shí)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(xié)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(jīng)驗的知識，如設備預防性維護理論、設施狀態(tài)的評估經(jīng)驗方法等。
3、系統實(shí)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(kāi)始操作。
(2)模型查看及操作區，實(shí)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(shù)狀關(guān)系，每個(gè)節點(diǎn)代表一個(gè)設備模型，其子模型以子節點(diǎn)的形式顯示在本節點(diǎn)下，通過(guò)該樹(shù)狀關(guān)系圖可以清晰地知道模型之間的關(guān)系。每個(gè)節點(diǎn)前面有一個(gè)復選框，既可以整個(gè)介質(zhì)的安全風(fēng)險、安全事件進(jìn)行監測評估和管理。
3.1移動(dòng)介質(zhì)安全管理策略
要實(shí)現移動(dòng)存儲管理介質(zhì)集中、實(shí)時(shí)的監控管理，管理策略的制定是非常關(guān)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(fēng)險和泄密的途徑;控制手段;審計和評估移動(dòng)存儲介質(zhì)管理系統對風(fēng)險控制的作用和有效性。
3.2管理制度和流程
移動(dòng)存儲介質(zhì)管理系統從技術(shù)上實(shí)現了對移動(dòng)介質(zhì)的風(fēng)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(shí)可行的保障流程。在移動(dòng)存儲介質(zhì)管理體系建設的過(guò)程中，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行規范:移動(dòng)存儲介質(zhì)管理的組織機構、人員分工、權限職責;移動(dòng)存儲介質(zhì)集中注冊、授權的實(shí)施工作流程;移動(dòng)存儲介質(zhì)管理系統的管理和技術(shù)規范;移動(dòng)介質(zhì)控制的安全審計、獎懲制度;管理制度更新等。
3.3移動(dòng)介質(zhì)技術(shù)平臺
通過(guò)引入和建設技術(shù)平臺，依據終端涉密級別的不同，對不同終端接入的移動(dòng)介質(zhì)部署不同的管控方式:禁用、注冊使用、規定區域使用、加密、專(zhuān)用安全U盤(pán)。
3.4安全審計
3.4.1安全事件審計
客戶(hù)端將終端上移動(dòng)存儲介質(zhì)的使用信息通過(guò)安全事件記錄的形式提交到內網(wǎng)管理服務(wù)器，山內網(wǎng)管理服務(wù)器進(jìn)行采集、存儲、分析后集中展示。通過(guò)查看和分析這些審計信息，能夠及時(shí)發(fā)現當前的各種違規行為，并且系統在發(fā)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(dòng)介質(zhì)控制的有效性，配置的變更情況，及時(shí)發(fā)現技術(shù)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(dòng)介質(zhì)管控的可靠性，保障內網(wǎng)數據的安全。
3.5安全意識培訓
除管理和技術(shù)防范措施外，還需要加強對計算機操作人員進(jìn)行制度的宣傳和保密知識的教育工作，定期開(kāi)展安全意識的培訓，增強口常防范措施，使相關(guān)的人員了解移動(dòng)存儲介質(zhì)保密管理的相關(guān)知識，加強安全意識，消除可能的泄密隱患。
4、結語(yǔ)
移動(dòng)存儲介質(zhì)管理系統經(jīng)過(guò)約12周的需求調研與分析，4周的分析設計，約17周的開(kāi)發(fā)與測試，現已在一鋼軋內網(wǎng)上線(xiàn)使用。系統整體運行效果良好，有效控制了內網(wǎng)中移動(dòng)存儲的使用，從技術(shù)上及用戶(hù)的安全意識上，均大幅提高了內網(wǎng)移動(dòng)存儲管理的水平。
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