物联网趋势下特种设备可视化管理的研究
时间：2023-06-15 19:30:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
徐晋科
（中国电子科技集团公司第四十九研究所）
新的技术运用是保证特种设备管理效率的关键，特种设备管理过程要想实现可视化管理，必然要借助有效的技术方法，通过实践分析，总结了特种设备可视化管理过程运用物联网技术的有效方法。作为相关技术人员，要加强物联网技术的应用与学习能力，全面的探索更加高效的可视化管理方案，从而高效的运用到特种设备管理过程，进一步为特种设备管理工作开展提供有效技术支持，具体分析如下：
信息科技产生的第三次革命就是物联网技术，该技术主要是依据约定的协议，利用信息传感设备，连接设备与网络，从而保证物体在信息传播媒介中，将信息的交换与信息的通信工作全部完成，让智能化识别，定位、跟踪等多个功都能发挥出来。广泛应用物联网技术，让传统意义上网络技术的束缚被打破，而设备运行信息也可以动态记录下来，还能在较适合的时间内详细分析数据信息。物联网技术是利用智能系统开展管理设备的工作，并且应用在特种设备检查系统当中非常实用。所谓特种设备是在生产的整个过程中，广泛应用的设备，具体包括电梯，压力管道，锅炉等。依据性质的基本特点，特种设备可以分类为承压类，机电类两种类型，而特种设备的典型代表就是锅炉，压力容器以及压力管道，整体上都属于承压类特种设备。机电类特种设备的典型代表主要包括大型游乐设施，电梯和起重机械等。不管是哪一种设备，都在生活和生产中发挥着应有的作用，其中在生活中应用较为频繁的是电梯，需要充分考虑电梯维修的复杂程度和危险性，在物联网技术的大力发展与实际应用下，电梯检验管理过程相对比较完善，应用效果也很好。
针对特种设备管理工作而言，本质上有些难度，特种设备检验管理的发展趋势目前已经向着可视化，动态化管理方向发展，以实时测量系统与特种设备安全大数据为代表，在特种设备中应用可视化管理方法。特种设备可视化管理，主要有两个优势较为明显，必须加强重视程度。第一，利用可视化管理，能够让设备位置与运行状态直观显示出来，设备运行时可以全方位实施监管，有利于对过程变化的详细追溯。第二，延展性是可视化静态的特点，除了能够让特种设备管理水平增强以外，还能把可视化模型直接接入设备，并实时运行数据信息，让三维模型状态得到有效构建，切实提高数据应用水平。另外，可视化表达能够让功能不断延展，而特种设备智能化管理，安全隐患排查等都可以在延展中不断发展。
关于特种设备监管工作，目前是有挑战面临，只是将监管人员数量在增加，无法与改革方向相符合，而且操作相对较为困难。目前发展的形势下，各个地方在运用电梯安装，能够实时运行监测系统和特种设备安全大数据的建设工作。特种设备信息采集，有关设备参数信息仍然是在利用数据库来完成，该数据库不仅结构简单迅速，而且在底层数据当中非常适用，可以充分满足未来物联网的多方面需求，但是不能给用户和监管带来更大的方便。单元仿真模型的建立使用，是把特种设备数据直接转换成可视化的表达，促使更多的优势得以真正显现。
1.设备状态的动态管理
状态实时变化是特种设备的主要特点，而且可以变化的还有设备位置和设备状态。但是，众多使用单位，在管理水平上不强，频繁更换安全的工作人员，无法及时记录设备的状态，导致实际情况与信息监管出现各种问题，也让数据产生无效的结果，进一步增加了监管工作的难度。运用可视化表现，对设备位置与状态的直观化有利，还有利于及时进行变更，对追溯变化过程非常有帮助。通过全面的实施动态管理，这对提高特种设备使用安全有着重要的作用，因此，相关研究过程要加强对设备的可视化动态管理研究能力。
2.可视化表达的延展性
可视化表达具有延展性特点，有利于设备的日常管理，对未来物联网发展也有帮助，这是可以视化表达的最大价值。物联网底层终端接入网络以后，设备感知层可以提供很多设备，全面运行数据信息，而管理平台中应用层系统不要只是停留在数据库信息状态下，否则信息无法得到良好利用。除此之外，仿真的可视化模式，能够将信息顺利接入，并且能详细展示信息内容。应用层可以进行功能延展的基础是通过可视化表达来实现，为特种设备智能化管理，排查安全隐患带来更为广阔的发展空间。
特种设备监管不同于其他监管工作，在不断使用设备的过程中，积累了很多故障与风险问题，加上设备的迅速增长，很多问题会集中化出现。制造技术在更新的状态下，不仅最新设计理念与设备类型需要评估安全性能，而且还要在老旧设备不能依据新标准优化的情况下，全方位评估设备的可靠性，促使特种监管难度不断加大。实施可视化管理，可切实让整体管理水平获得提高，保证设备运行时的安全性。
为了全面的实现特种设备可视化管理，必然要对现有设备进行全面的升级，同时运用智能化技术，结合物联网发展实际，全面的加强设备管理，提高检验仪器运用效率，从而构建更加完善的可视化信息服务平台，为特种设备的可视化管理提供有效技术保证，具体分析如下：
1.升级改造
要想让生产厂家升级改造老旧的通信模块，并在特殊环境下布置信号增强模块，可运用5G 技术特点，让会话数据在较小空间实现终端的无线传输，有效避免在空间布置基站进行线缆的连接。通过结合具体设备，全面的进行升级改造是必要的，在此过程中需要技术人员深入工作之中，结合特种设备使用情况，全面的运用物联网技术，有效的将技术运用到特种设备的升级改造过程，保证设备能够实现可视化管理。
2.检验人员的检验仪器必须智能化
人员必带有效工具的检验是通过5G 通信终端完成，利用智能终端检验仪器，对设备数据进行直接读取，有利于对特种设备的检验。具体而言，以下有三个场景技术，分别承载着各自的功能：
第一，mMTCf 场景技术可以让传感参数采集需求获得更多支持。
第二，eMBB 场景技术可以让特种设备检验行业的超高清视频传输与大带宽业务需求得到有效解决。
第三，urLLC 场景技术能够让无人机检验设备之间的通信需求得到充分满足。
在特种设备的运维管理系统过程中应用5G 通信技术，能够让设备行业的智能化进程加快，为智能化特种设备运维监管奠定坚实的网络通信基础。利用视频，听觉、触觉等感知特种设备运行情形，主要是智能化情景高度模拟人工行为，再运用5G 通信技术传输特种设备运行特征参数，后台数据库利用数据的整合，让运维验证监管平台能够统一化，并积极处理与开发数据信息，让大数据中心集中分析形成，有效结合视频图形的详细分析与定位，利用云平台进行内容的发布，促使专家视频辅助验证和平台检验的可能性实现。除此之外，对于管理层来讲，可以全面管理特种设备运维部门和人员检验，让一个中心指挥实现，也让实时联动完成，进而将指令，救援、调查全面统一起来，真正意义上形成特种设备智能化运维管理机制的全面性覆盖。
3.特种设备可视化信息服务平台
作为监督管理的部门，需要让特种设备厂商开放通信端口能够大力得到推动，监督管理与检验部门利用多种方式让在线监控，只监不控实现，以此获得特种设备参数当前运行的情况。5G 基站和信号增强模块的布置，能够让检验仪器，采用数据的复杂性积蓄得到避免，切实也让数据检验的可靠性提高。低功耗的特征，让便携式一体化检验工具的供电问题得到解决，有利于检验人员的工作，也让检验的质量和检验的效率不断提高。所以信息服务平台，整体数据在来源方面是属于多样化的，包括检验人员的移动感知数据，在线监测等，在平台动态化管理特种设备，能够全面监测设备的实用，信息参数等情况，再运用云技术统一集中存储通道数据信息，在分析与开发中让资源共享得以实现，透过系统重点及时预警存在的问题或者是超周期检验的特种设备，将问题直接报告给社会监管部门。数据中心本质上与服务平台兼容，能够将设备预约检验与网络打印报告整合起来，形成特种设备和检验管理系统，还能提供信息服务的相关平台。每一台特种设备，如果都有附码，用户在使用时就可以利用手机进行扫码登录客户端，从而将设备需要的信息获取下来，有利于特种设备使用的安全性，对预警也有积极作用。
有效的开展特种设备可视化设计是必要的，运用物联网过程，需要针对性的加强设计水平，从而提高特种设备可视化管理能力，保证特种设备管理安全。
1.物联网技术的特种设备信息化平台设计
在科学技术日益发展的今天，信息化越来越受重视。所谓信息化平台，基础就是特种设备可视化的良好实现。可视化管理可以利用信息化平台，将建模处理工作完成，从而为特种设备管理工作提供全方位的技术扶持。设计特种设备信息化平台时，设计平台系统构建应该涉及分析模块，储存模块和传递模块几个方面，而且在使用的硬件设施中也是多样化的，包括储存系统，数据传感器节点、平台数据处理器等。通过设计模块与硬件设施的有效联合，可以让特种设备数据分析水平不断提高，还强化平台运行的稳定。定位特种设备信息化需求与功能定位，特种设备信息化平台设计可以让企业资产管理系统的连接问题得到有效解决。以特种设备信息化平台为例，可以依据设备实际运行的现状，将检验周期与有效期生成，从而生成设备管理信息，还要系统化记录设备的维修与保养状态，让预期的管理目标能够实现。通过结合物联网技术，全面的构建信息化平台，不仅能为可视化管理提供保证，同时也加强了对设备的全方面监管，提高了设备使用安全，以更好地保证特种设备运行质量。
2.三维可视化仿真系统的设计
在物联网的发展形势下，特种设备管理在可视化功能方面趋于科学化与先进化，很大程度上提高了三维可视化仿真系统的设计水平。特种设备三维可视化仿真系统，是由多个方面组成，包括系统设计，可视化功能、数据库信息访问，以及网页学习等功能。
进行系统界面设计的整个过程中，在信息化平台上可以显示特种设备信息，比如标题栏，显示列表、工具栏等，而在众多信息中负责多媒体库模块与相关管理内容的是控制面板，能够准确将数据库内容显示出来，有的学习模块信息，在显示时非常准确，可以让模型显隐操作得以形成。开展结构与功能可视化设计的工作，可依据特种设备结构，应急演练模块情况，促使设备管理能力不断加强，而且还能实现结构与功能的可视化。最为重要的是可视化仿真文化可以集成到平台，特种设备结构模型可以让运行中的信息更好的被显示出来，而且依据设计的基本需要对相关功能进行添加。为让工作人员操作与管理特种设备更为方便，可以充分考虑在系统当中加入视角切换功能和交互操作。
SkecthUp 软件的功能和作用很强大，可以让建模仿真需求得到完成，该软件是3D 建模软件，在复杂造型与深度渲染方面虽然不是很完善，有诸多不足之处，但是应用在建筑场景当中，直接影响并不大。
第一，关于特种设备管理可视化，在建模的过程不需要对操作进行强化，只要结合车间BIM 就能够让管理目标真正实现，当然设备运行信息与设备位置信息也能够直观表达出来，进一步发挥出SkecthUp 软件的优势所在。
第二，SkecthUp 软件模型数据库有很多，电梯和起热处理机可以采用标准模式，特种设备即使不同也可以同样使用该软件，只要在标准模型前提下，基本参数加以改变就能够让快捷性表达完成。
第三，该软件的有效应用，可以构建标准模型，再把模型构建视为一个标准化的图元，有效结合参数对内容进行全面优化与修正。
第四，把设备安装在需要的虚拟环境中，如果有移装和加装的需要，可对设备的位置进行改变，以此让实际的需求真正得到满足。
关于特种设备管理，可视化变得越来越专业化，智能化和精细化，在物联网的形势下解决现有特种设备运行管理的难度至关重要。特种设备未来运行管理的整个过程中，不仅要建立可视化模型，而且还要对特种设备下的BIM 应用技术进行全面创新，从而获得特种设备下的可视化数据信息，促进特种设备可视化管理的未来发展。
总之，新时期技术的不断发展，也进一步为特种设备管理工作开展提供了有效保障，特种设备的管理更加需要实现可视化，可视化管理保证了设备使用安全，能够实时对设备进行全面监控，提高了设备使用效率。作为工作人员，更要不断加强对物联网技术的研究，通过将其融入到可视化管理过程，必然能保证特种设备管理安全。希望通过以上阐述，能进一步提高物联网趋势下特种设备可视化管理水平。
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