基于三维全景系统的智能化生产管理

曹永乐

摘要：充分结合网络并发优化技术、三维虚拟地球技术及2.5m卫星影像技术等建立机加生产线路三维全景系统，基于该系统建立智能化生产管理模式，充分实现了智能化生产管理、智能化信息展示及智能化应急指挥管理等诸多功能，项目成果面向各生产管理环节应用。下面从多方面对基于三维全景系统的智能化生产管理进行分析和论述，供大家参考。

关键词：三维全景系统；智能化；生产管理

随着近年来我国社会经济的快速前进，设计领域的发展也取得了很大进步，从机械制造方面来说，机加生产方面三维设计技术逐渐被人们所接受，这无疑为其在系统应用领域提供了重要基础。三维全景系统以三维虚拟地球为技术展现平台，同和了二维GIS地图、三维数据模型及卫星遥感影像等，构建了灾害预警、动态巡检辅助决策及故障辅助分析等高级应用功能于一身的系统，旨在实现全方位智能化生产辅助管理的目标。

一、三维全景系统关键技术

（一）高性能多源海量数据融合

三维全景又称为全景环视或360°全景，它是一种利用数码相机针对现有场景进行多角度环视拍摄，通过后期缝合及加载播放程序，完成的一种三维虚拟展示技术。系统采用LOD显示、自动LOD调优等技术，利用多级缓存机制的建立，完成了数十万级绝缘子模型的快速加载，具有性能稳定、浏览流畅等一系列优点。系统利用矢量数据栅格化技术，实现了遥感影像数据与道路网矢量数据之间的巧妙融合，可以快速计算出百万公里道路网的最优路径，其响应时间不超过5s。

（二）多分辨率遥感影响融合

系统应用全球2km分辨率遥感影像，500km线路走廊利用优于1m分辨率的航拍影响，不同分辨率影像数据与数字高程模型（DEM）相对应，可以实现不同分辨率遥感影像与DEM数据的无缝拼接，系统所使用的性价比是最高的，同时系统业务需求可以得到很好的满足，此外，向其他电压等级扩展的要求也可以得到满足。

（三）二维三维GIS平台一体化

系统平台为三维矢量、格栅数据模型提供支持，同时在此基础上建立起三维空间数据库，对之前积累的数据及应用起到了继承作用，很好的解决了二维数据与三维数据完整共享、互操作等一系列问题。

二、系统的生产管理与决策分析

（一）危险点预警

三维全景系统可以按照设置的规则库，动态分析各种数据及在线监测数据，若达到了设置的危险临界调节，系统会于地图中标志预警，将详细信息显示出来，实现快速定位。危险点预警功能的应用可以实现对海量信息的筛选，及时将重要危险点展示出来，并提醒有关部门巡视并消除缺陷，从而为机加生产线路的安全运行提供有效视距，促进运行维护效率的提高。系统危险点预警主要包括以下几方面内容：

1.交叉跨越危险点预警。三维全景系统可以将交跨物自动插入三维场景之中，并按照相应的规则库实现对危险点的预判断及报警，严格按照生长速率动态对数据进行更新；

2.在线监测超阈值预警。在线监测超阈值预警动态化、可视化得以实现，通过分析海量在线监测数据，深入了解以前在线监测数据的分布情况，改变之前无人问津的被动局面，真正实现了在线监测资源的有效利用。

3.缺陷危险点预警。通过及时掌握现阶段危及线路安全运行的危险点分布情况，各输电工区及时对临时巡检、检修计划进行调整，确保机加生产线路运行的安全性，最终促进运维效率的提升。

（二）技术监督辅助管理

在三维全景系统背景下，充分借助于网络技术、计算机技术，建立了数字化故障信息库与缺陷信息数据库，同时基于二维GIS还绘制出了历史故障点分布图、严重缺陷动态专题图以及危急缺陷故障分布图等，为制定机加生产线路巡视计划、制定反事故措施、划分特殊区域等相关工作提供了有效依据。同时，系统还结合机加生产线路特殊区域分布情况，按照机加生产线路专项技术监督方面的具体要求，提出了专项监督阅读重点工作的相关指示。不同单位中维护人员均可以结合本模块，对任意时间专项监督工作设备范围进行查询，同时也能利用该模块了解重点工作提示。

（三）状态巡检计划辅助决策

根据动态巡视制度建立了巡视周期规则库，划分了综合分析特殊区域，通过对比污区图、特殊区域综合分析、雷害图及当前时间等相关信息，按照GPS巡检仪导入、运维人员录入的记录，即可动态生成月度巡视计划，从而使状态巡检计划辅助决策得以实现。

三、在线监测智能布点

近年来在线监测装置数量明显增加，由于传统人工布点方式随机性较大、缺乏全局规划，已经无法与机加生产线路总体状态的要求相适应。本次研究在积极总结以往运行经验的基础之上，建立起各布点规则库，有效利用GIS邻近分析、插值处理及空间叠置等地理分析功能，充分实现了气象在线监测布点规划方案制定的智能化、规范化及标准化。系统利用分布叠加的方式成图，完成布点方案的制定，按照布点原则首先生成机加生产线路地理分布图层、地形地貌图层、重要通道图层等，并以这些辅助图层信息为基础，充分实现了对监测布点方案制定的智能化。

结语：

综上所述，利用三维全景系统可以实现信息先进技术与机加专业先进管理理念之间的有效融合，有效整理挖掘海量数据，并将数据转换为信息，为机加生产展示平台的构建提供依据，充分保证机加生产的可靠性。系统充分结合高分辨率航拍影像、高精度卫星遥感影像及二维GIS地图，实现了机加生产线路的三维可视化，打造出基于机加生产线路状态监测中心的核心地理信息平台。

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