摘要：以Bentley OpenPlant Modeler CONNECT Edition（以下简称OPMCE）软件为基础平台构建了煤矿选煤工程设计用数字化设备库管理系统，基于该系统可对所有入库的三维数字化模型进行审核、归类编码、检索、修改、放置及统计等，实现了选煤工程正向设计过程中三维设备信息模型存取与管理的便捷化、统一化、标准化，为煤矿洗选智能化运维提供了基础载体，对其他行业相似业务的需求具有一定的参考价值。

　　关键词：选煤工程；数字化；设备库；模型库；OpenPlant；

　　1项目背景

　　2020年3月，国家发展改革委及其他七个部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提出，煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，要以数字化、网络化、智能化为方向，探索建立国家级煤矿信息大数据分析与共享交换平台，构建实时、透明的煤矿采、掘、机、运、通、洗选等数据链条，实现煤矿智能化和大数据的深度融合与应用。十四五期间，煤矿智能化建设步伐进一步加快，作为智能洗选“3D可视化数据采集与监控系统”的基础载体，选煤工程的工程数字化极其重要。

　　选煤工程设计元素众多，在有限的空间内，设备、设施、管线布置密集，尤其是主厂房、准备车间等关键车间集中了选煤厂50%以上的设备，这部分内容分类与布置复杂、建模量繁重、后期统计困难，不仅制约建模效率与质量，也对工程数字化技术的推广应用造成了很大困扰。而且，洗选智能化的本质也是通过各类关键设备与监测监控系统的多技术融合实现的，从设备管理角度而言，基于一套数字模型实现全生命周期阶段的管理与应用是最佳解决方案。目前国内外主流的三维工厂设计软件均能实现设备及器材模型的创建，并且针对不同的应用场景，达到了功能细分及专业化。但是，针对选煤厂工程，尚无针对性的模型管理模块。因此，从分类一致、模型复用、统计便捷等方面综合考量，需要构建一套统一平台下的选煤工程设备库管理系统，解决选煤工程三维正向设计面临的难题，支撑选煤厂三维项目实施，促进公司在数字化设计领域的健康持续发展。

　　2实施流程

　　设备库管理系统分两期进行设计，前期用于集中管理采用枚举方式建立的各类设备单元模型（非参数化设备），提高检索效率，便于模型重复利用，包含服务器验证、设备层级展示、条件检索、信息模型预览、子集添加与修改、模型放置及报表统计等功能，后期与运维阶段结合进行高级应用，本篇文章主要讨论前期内容的实现方式。

　　2.1 开发方式

　　OPMCE是Bentley公司的工厂设计软件，作为Bentley全新的工厂设计解决方案，OPMCE集成了作为固有数据模型的ISO15926标准，使二维及三维工厂设计工程实现真正的数据互用,其SDK是为Addins开发服务，因此，设备库管理系统主要采用C#方式开发。

　　2.2后台管理

　　后台管理系统基于B/S架构进行设计，主要是对数字化设备库进行维护，包括设备审核与设备编码，设备审核用于查看设备属性、下载设备模型并对设备信息进行审核，设备编码用于对设备类型、属性进行查看或编辑，详见图1~图3。

　　

　　图1设备审核

 

　　

　　图2设备属性页

 

　　

　　图3设备类型属性编辑页

 

　　2.3前端应用

　　（1）工作界面定制

　　工作界面通过工作流配置文件进行定制，界面定制内容默认存储在参数变量MS_PERSONALDGNLIB、MS_GUIDGNLIBLIST指定目录的dgnlib文件当中。

　　若已为项目建立独立工作空间和工作集，可将定义好的dgnlib文件置于WorkSpaces\**j\WorkSets\**k\Standards\Dgnlib\GUI\目录下，其中**j代表工作空间名称，**k代表工作集名称。

　　设备库管理系统定制的工作界面如下图所示。

　　

　　图4工作界面定制内容

 

　　（2）功能描述

　　由图4可知，前端内容包含登录、库操作、设备库与统计4个组别。

　　1）登录

　　“登录”组别用于局域网内服务器验证，并设置用户权限管理功能。普通用户仅有浏览权限，无法添加、修改及上传模型，高级用户具备所有权限，若同一用户登录时长超过固定时间则需重新进行登录。

　　2）库操作

　　“库操作”组别是对单元子集的添加、修改、文件上传等操作，面向高级用户，“添加子集”模块可对模型与信息同时添加，添加后的设备编码会自动赋予；“修改子集”模块是对信息模型属性信息的修改操作；“上传文件”模块是对服务器端某分类下模型文件的替换操作。

　　3）设备库

　　“设备库”组别包含“起重设备”“运输设备”“燃气设备”“选矿设备”“分级脱水破碎设备”等多个物料分类大类，集设备多级展示、模型检索及预览、模型放置等功能于一体，该组别中的设备分类遵循了公司的ERP物料分类编码原则，模型与属性信息分开存储，放置时自动进行链接，既能提升模型的检索效率，又可实现三维信息模型的快速放置。

　　4）统计

　　“统计”组别可针对围栅内部、不同类别的数字化元件模型进行分类统计，并能一键导出满足设计需求的设备清册，统计报表会依据位置号自动进行排序，可避免后期复杂的手工操作，节省人工制表时间，提高设计效率。

　　3实现效果

　　

　　图5“设备库”组件页面

 

　　

　　图6信息模型属性查询

 

　　上图中，图5为利用“设备库”组件放置分级脱水破碎设备的操作界面，界面左侧为层级展示区，中部为模型检索及预览区，右侧为属性区，放置设备前可对附加属性进行修改，GPJ120/3-C型加压过滤机的信息模型放置后的属性框如图6所示。

　　如若需要在图5所示的加压过滤机分类下增加新的分类、修改GPJ120/3-C型加压过滤机属性项的值或者替换加压过滤机模型文件，则以高级用户登录后通过执行“添加子集”、“修改子集”或“上传文件”功能即可实现。

　　图7为设备“统计”组件操作页面，先绘制基于内部模式的围栅，运行该功能模块后，可在操作界面中预览报表页，图8为根据页面导出后的Excel报表，通过该过程可实现报表的自主化与多元化定制。

　　

　　图7‘统计’组件样例

 

　　

　　图8 导出为Excel

 

　　4结论

　　综合利用OPMCE Addins的开发优势，构建了煤矿选煤工程领域数字化设备模型库管理系统，提升了选煤厂三维正向设计效率与质量，为行业内外相似业务拓展提供了借鉴，并为洗选智能化建设提供了基础载体，能够较好的维持3D可视化系统的建设及运营。（何利辉 王鹏）

 

　　参考文献

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编辑：温晓霞   来源：中国冶金报-中国钢铁新闻网