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分析基于三維掃描的特種設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
現(xiàn)代化的制造技術(shù)使得特種設(shè)備的種類多、功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，進(jìn)一步增加了設(shè)備管理，尤其是精益化管理的難度。
設(shè)備管理任務(wù)必須依賴設(shè)備管理信息傳遞的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、完備性以及系統(tǒng)的反饋。全面、可靠的信息對于設(shè)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(shè)備新建、改建或擴(kuò)建過程中所收集的數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)期間所生成的數(shù)據(jù)。目前，前者主要為紙質(zhì)或掃描的二維設(shè)計(jì)圖，后者為獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫。二維圖存在不直觀、整體性和全局性欠佳、可能不全不準(zhǔn)等問題，而圖紙所描述的空間信息與數(shù)據(jù)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(zhàn)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(gè)全生命周期的設(shè)備管理系統(tǒng)與應(yīng)用平臺，使信息的獲取、查詢與分析、輔助決策在統(tǒng)一的平臺上實(shí)現(xiàn)無縫連接。
因此.設(shè)計(jì)一套基于三維掃描的特種設(shè)各管理系統(tǒng). 對保證特種設(shè)備的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。
1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)架構(gòu)
以先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和信息技術(shù)為手段，以建立特種設(shè)備三維精確模型庫和知識庫為基礎(chǔ)，建設(shè)一個(gè)集三維電子檔案、維護(hù)數(shù)據(jù)管理、決策支持、人員培訓(xùn)等多種功能于一體的信息化管理與應(yīng)用平臺，力圖實(shí)現(xiàn)整個(gè)組織內(nèi)部人員、空間、位置、設(shè)備等資源的整合，為管理者提供一個(gè)數(shù)據(jù)自動化操作平臺，從工作流程的自動化，到空間規(guī)劃功能的可視化，更加高效、及時(shí)、精準(zhǔn)地服務(wù)于設(shè)備管理活動，同時(shí)為后期的管理控制一體化奠定基礎(chǔ)。
該系統(tǒng)以智能化設(shè)備管理系統(tǒng)作為資源中心和工作平臺，整合了所有與設(shè)備相關(guān)工作，如資產(chǎn)管理、空間管理、維護(hù)保養(yǎng)、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(wù)管理”，可記錄維修或檢測任務(wù)執(zhí)行者、完成的時(shí)間、實(shí)施的對象、費(fèi)用等，以便有據(jù)可查。
用戶的工作過程:在計(jì)算機(jī)或其他便攜式顯示終端上打開該系統(tǒng)，利用高精度三維模型，可以任意角度觀察，如親臨現(xiàn)場;點(diǎn)擊單個(gè)設(shè)備、查詢其屬性及維護(hù)信息;對復(fù)雜設(shè)備進(jìn)行解構(gòu)，通過適當(dāng)?shù)慕换ポo助人員培訓(xùn);統(tǒng)計(jì)分析設(shè)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(tǒng)功能設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)直觀方便地展示設(shè)備各部件之間、設(shè)備之間的連接關(guān)系，顯示設(shè)備的屬性信息、技術(shù)指標(biāo)，為理解設(shè)備的工作原理、設(shè)備的故障快速定位及維修、了解設(shè)備歷史狀況及維修記錄，提供經(jīng)濟(jì)高效的支持。
2.1系統(tǒng)管理
2.1.1基本信息維護(hù)
主要完成系統(tǒng)基本信息的設(shè)置修改和補(bǔ)充，包括單位、部門、員工、生產(chǎn)廠家基本信息維護(hù)，只有較高權(quán)限的人才能進(jìn)行基本信息維護(hù)。
2.1.2權(quán)限維護(hù)
用于設(shè)置用戶的使用權(quán)限、初始登陸口令，保證用戶信息安全。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，對不同的用戶進(jìn)行不同等級的嚴(yán)格授權(quán)。
2.2設(shè)備錄入
2.2.1設(shè)備三維掃描
使用三維激光掃描儀對設(shè)備進(jìn)行多站點(diǎn)、全方位的掃描，以獲得設(shè)備完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
2.2.2模型生成
對掃描獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列數(shù)據(jù)處理，生成精確的三維模型，并按設(shè)備的相互關(guān)系生成模型的樹狀結(jié)構(gòu)。
2.3設(shè)備查看
設(shè)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(jié)點(diǎn)之間的樹狀關(guān)系;各節(jié)點(diǎn)提供顯示開關(guān)，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(gè)模型/點(diǎn)間的距離、方位角等參數(shù)。
2.4維護(hù)保養(yǎng)
2.4.1設(shè)備日常維修
主要完成設(shè)備在口常使用中出現(xiàn)的突發(fā)性維修事件。使用部門提出維修申請，設(shè)備管理部門根據(jù)設(shè)備故障狀況安排相應(yīng)的維修作業(yè)，并把故障狀況維修驗(yàn)收結(jié)果錄入設(shè)備臺賬維修檔案中，為以后設(shè)備保養(yǎng)和預(yù)測性維護(hù)提供數(shù)據(jù)參考。
2.4.2設(shè)備預(yù)測性維護(hù)
通過對設(shè)備狀態(tài)點(diǎn)的監(jiān)測和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，系統(tǒng)會對設(shè)備是否進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)做出初步判斷，供設(shè)備管理人員參考并做出人工決斷。山此，設(shè)備維護(hù)工作可以山事后被動變?yōu)槭虑爸鲃樱诩皶r(shí)排除故障。
2.5查詢與決策
2.5.1查詢報(bào)表統(tǒng)計(jì)
系統(tǒng)提供多角度、多條件的查詢功能，包括各類設(shè)備綜合查詢、設(shè)備保養(yǎng)查詢、設(shè)備維修查詢、設(shè)備報(bào)廢查詢等功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各種需求的報(bào)表統(tǒng)計(jì)。
2.5.2輔助決策
為設(shè)備故障預(yù)警、故障檢測、設(shè)備維修提供決策依據(jù)，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(chǔ)，知識庫中包含的數(shù)據(jù)主要涉及有設(shè)施管理的理論和經(jīng)驗(yàn)的知識，如設(shè)備預(yù)防性維護(hù)理論、設(shè)施狀態(tài)的評估經(jīng)驗(yàn)方法等。
3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)運(yùn)行界面如圖3所示，分為:
(1)功能區(qū)，包括菜單及工具欄，系統(tǒng)所有功能都可以從這里開始操作。
(2)模型查看及操作區(qū)，實(shí)現(xiàn)模型的顯示、瀏覽、漫游、鼠標(biāo)選取、測量、模型操作功能。
(3)模型結(jié)構(gòu)區(qū)，顯示模型的樹狀關(guān)系，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)設(shè)備模型，其子模型以子節(jié)點(diǎn)的形式顯示在本節(jié)點(diǎn)下，通過該樹狀關(guān)系圖可以清晰地知道模型之間的關(guān)系。每個(gè)節(jié)點(diǎn)前面有一個(gè)復(fù)選框，既可以整個(gè)介質(zhì)的安全風(fēng)險(xiǎn)、安全事件進(jìn)行監(jiān)測評估和管理。
3.1移動介質(zhì)安全管理策略
要實(shí)現(xiàn)移動存儲管理介質(zhì)集中、實(shí)時(shí)的監(jiān)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(xiǎn)和泄密的途徑;控制手段;審計(jì)和評估移動存儲介質(zhì)管理系統(tǒng)對風(fēng)險(xiǎn)控制的作用和有效性。
3.2管理制度和流程
移動存儲介質(zhì)管理系統(tǒng)從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了對移動介質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)管控，除了管控策略，還必須有嚴(yán)格的安全管理制度和切實(shí)可行的保障流程。在移動存儲介質(zhì)管理體系建設(shè)的過程中，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范:移動存儲介質(zhì)管理的組織機(jī)構(gòu)、人員分工、權(quán)限職責(zé);移動存儲介質(zhì)集中注冊、授權(quán)的實(shí)施工作流程;移動存儲介質(zhì)管理系統(tǒng)的管理和技術(shù)規(guī)范;移動介質(zhì)控制的安全審計(jì)、獎(jiǎng)懲制度;管理制度更新等。
3.3移動介質(zhì)技術(shù)平臺
通過引入和建設(shè)技術(shù)平臺，依據(jù)終端涉密級別的不同，對不同終端接入的移動介質(zhì)部署不同的管控方式:禁用、注冊使用、規(guī)定區(qū)域使用、加密、專用安全U盤。
3.4安全審計(jì)
3.4.1安全事件審計(jì)
客戶端將終端上移動存儲介質(zhì)的使用信息通過安全事件記錄的形式提交到內(nèi)網(wǎng)管理服務(wù)器，山內(nèi)網(wǎng)管理服務(wù)器進(jìn)行采集、存儲、分析后集中展示。通過查看和分析這些審計(jì)信息，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的各種違規(guī)行為，并且系統(tǒng)在發(fā)生安全事故后提供證據(jù)和記錄，用于事故調(diào)查。
3.4.2系統(tǒng)審計(jì)
定期審計(jì)移動介質(zhì)控制的有效性，配置的變更情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)和管理上的漏洞，并加以修補(bǔ)，持續(xù)保證管控策略的有效性和移動介質(zhì)管控的可靠性，保障內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全。
3.5安全意識培訓(xùn)
除管理和技術(shù)防范措施外，還需要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)操作人員進(jìn)行制度的宣傳和保密知識的教育工作，定期開展安全意識的培訓(xùn)，增強(qiáng)口常防范措施，使相關(guān)的人員了解移動存儲介質(zhì)保密管理的相關(guān)知識，加強(qiáng)安全意識，消除可能的泄密隱患。
4、結(jié)語
移動存儲介質(zhì)管理系統(tǒng)經(jīng)過約12周的需求調(diào)研與分析，4周的分析設(shè)計(jì)，約17周的開發(fā)與測試，現(xiàn)已在一鋼軋內(nèi)網(wǎng)上線使用。系統(tǒng)整體運(yùn)行效果良好，有效控制了內(nèi)網(wǎng)中移動存儲的使用，從技術(shù)上及用戶的安全意識上，均大幅提高了內(nèi)網(wǎng)移動存儲管理的水平。
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