龚明
海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520
摘要：特种设备在日常生产生活中有广泛的应用，但因为其有涉及生命安全和危险性较大的特点，如何加强管理一直是考虑的重点问题。本文先对物联网技术和特种设备作简要的介绍，而后从物联网技术的特种设备信息化平台设计和三维可视化仿真系统的设计两方面重点分析论述物联网趋势下特种设备管理可视化。
关键词：物联网；特种设备；可视化；信息化平台
伴随着5G技术的到来，物联网的优势进一步凸显，尤其是互联网技术和云计算技术的联合应用大大提升了物联网技术的远程监控和数据处理能力，可取得良好的经济效益和社会效益。另外，以5G技术为代表的新型技术为未来特种设备联网通讯奠定了坚实的基础，大大方便了特种设备的监管工作，有助于实现特种设备管理的网络化、平台化及安全性。就现阶段物联网、大数据及人工智能技术的应用来看，其可以帮助特种设备构建一个抵御外部风险、化解安全风险的信息化管理架构，可进一步实现特种设备信息化平台建设目标。但在取得良好进展的同时，特种设备管理过程中也面临着一定的问题，比如特种设备本身有一定的复杂性，管理工作开展会面临较大的难度，再比如随着社会经济的发展，特种设备的数量高速增长，以其中的电梯为例，2011年2019年我国电梯保有量呈逐年增加，庞大的设备数量也对特种设备管理水平提出了更高的要求。因此，进一步探究物联网趋势下特种设备管理可视化应用要点与策略十分必要。
1.物联网技术和特种设备
物联网技术是信息科技产业的第三次革命，其技术核心在于可按照约定的协议通过信息传感设备将任何设备与网络相连接，继而确保物体在信息传播媒介来完成信息的交换和通信，最终实现智能化识别、定位、跟踪等功能。物联网技术的广泛应用直接打破了传统网络技术的禁锢，事物运行状态信息可以被动态记录，且相关数据可以在短时间内分析。更为重要的一点是，物联网技术可以通过感知识别的智能系统来开展特种设备的管理工作，在特种设备检查系统中的应用有良好的实用性和适用性。特种设备是广泛应用于生产生活中的一种设备，所包括的类型较多，比如常见的电梯、起重机械、压力管道和锅炉。按照性质特点特种设备可以分为两大类，即承压类特种设备、机电类特种设备，锅炉、压力容器和压力管道是承压类特种设备的典型代表，大型游乐设施、电梯和起重机械是机电类特种设备的典型代表。但无论是何种专用设备均在生产生活中发挥着十分重要的作用，尤其是电梯在生活中的应用更为频繁，考虑到电梯事故的危险性和维修的复杂性，近年来物联网技术逐渐应用于电梯检验管理中，应用效果良好。
鉴于特种设备管理过程中有一定的难度，可视化和动态化管理已然成为特种设备检验管理的发展趋势，以“运行实时监测系统”和“特种设备安全大数据”等为代表的可视化管理手段逐渐应用于特种设备管理中。就特种设备可视化管理的优势来说，其主要有两方面的显著优势，一是可视化管理可以直观显示设备位置和运行状态，设备运行过程中的状态可以被实时监管，且追溯变化过程也可以更加的方便。二是可视化表达有更强的延展性，不仅可以强化特种设备的管理能力，而且仿真的可视化模型可以顺利接入设备实时运行所产生的数据信息，并构建三维模型状态，数据利用能力大大提升[1]。更为重要的一点是，可视化表达可以延展较多的功能，特种设备智能化管理、安全隐患排查及大数据分析均可依托延展而出的功能来获得进一步的发展。
2.物联网趋势下特种设备管理可视化的设计要点与策略
2.1物联网技术的特种设备信息化平台设计
信息化平台是特种设备实现可视化的必要基础之一，可视化管理可通过信息化平台来完成建模处理工作，继而为特种设备管理提供技术上的支撑。在特种设备信息化平台设计过程中，所设计的平台系统构架包括三个模块，即分析模块、储存模块和传递模块，所使用的硬件设施包括接受传感器、储存系统、电源控制器、数据的传感器节点及平台数据处理器。联合设计模块和硬件设施可以很大程度上提升特种设备数据分析能力，平台运行稳定性大大增强。在特种设备信息化需求和功能定位中，特种设备信息化平台设计可以优先解决与企业资产管理系统之间的连接问题，比如特种设备信息化平台可根据设备的运行情况来生成检验周期和有效期，生成相应的设备管理信息，同时还可以对设备的维修和保养情况作系统化的记录，实现预期的管理目标[2]。
2.2三维可视化仿真系统的设计
物联网趋势下特种设备的管理可视化越来越先进，尤其是三维可视化仿真系统的设计大大提升了特种设备的管理能力。目前来看，特种设备的三维可视化仿真系统可以依托于集成平台VC＋＋6.0，并通过EONX控件、ADO数据库访问技术和WebBrowsre控件。三维可视化仿真系统包括系统界面设计、功能可视化、网页学习功能、数据库信息访问。
在系统的界面设计中，特种设备的主要信息均可以显示在信息化平台上，包括标题栏、菜单栏、显示列表、控制面板、工具栏，其中的控制面板负责多媒体库模块和相关管理内容，显示列表可以准确显示多媒体数据库的管理内容，一些学习模块的信息也可以准确显示，甚至可以对所形成的模型来显隐操作。在结构和功能可视化设计中，其可以针对特种设备的结构和应急演练模块来强化设备管理能力，结构和功能可视化均可以通过EON Studio来实现。更为重要的一点是，EON Studio的可视化仿真文件可以整体集成至平台VC＋＋6.0，特种设备的结构模型可以更好显示运行过程中的信息，且可以根据设计需求来添加相关的功能，比如可以添加透明性调节功能和模型的显隐。另外，为方便工作人员更好操作和管理特种设备，还可以考虑在系统中加入仿真环境下的交互操作和视角切换功能。
目前来看，SkecthUp软件也可以完成建模仿真这一需求，其本质上是一种3D建模软件，虽然在复杂造型和深度渲染方面的功能有所不足，但对其在建筑场景中的应用并未产生直接的影响。另外，特种设备管理可视化在建模过程中并不需要过多的细节化操作，只需要将其与车间BIM结合便可以实现管理目标，设备运行信息和位置信息均可以直观表达，SkecthUp软件优势可以得到最大限度的发挥[3]。除此之外，SkecthUp软件还拥有大量的模型数据库，电梯和起重机均可以采用这种标准化模型，即便是不同的特种设备均可适用SkecthUp软件，实际使用时只需要在标准模型的基础上改变基本参数即可以实现快捷性表达。以桥式起重机为例，借助SkecthUp软件可以先构建一个标准化的通用桥式起重机模型，而后将所构建的模型作为标准图元，结合相关的参数来修正。而后可以通过虚拟环境将起重机安装于所需要的环境中，一旦有移装和加装等需求则可以变更起重机位置，满足实际化需求。
3.结语
物联网趋势下，特种设备管理可视化日趋专业性、智能化和精细化，在解决现有特种设备运行管理难点中起着十分重要的作用。在今后特种设备运行管理中，除创建3D可视化模型外，还需要进一步创新特种设备关于BIM技术的应用技术，以此获得特种设备的可视化数据，更好推动特种设备管理可视化的发展。
参考文献
[1]杨同军,苗凯,乌云.基于5G时代的信息技术在特种设备检验中应用前景展望[J].信息记录材料,2020,021(01):190-191.
[2]王超.试析物联网技术在特种设备检验检测系统中的运用[J].科技创新导报,2020,505(01):66-68.
[3]张晓冉.物联网技术的特种设备信息化平台设计探讨[J].通讯世界,2020,027(01):154-155.