一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法与流程

本发明涉及物联网，更具体地说，涉及一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法。

背景技术：

1、火电厂是一个复杂的系统，由许多机器设备组成，这些设备的运行状态和数据密集且在整个生命周期中都需要进行跟踪和管理。

2、现有技术中，火电厂大多数设备的管理都是通过手动或半自动的方式进行的，这种方式存在以下缺陷：如设备数据不详尽、处理速度慢、准确性低，不便于设备管理，为此我们推出了一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法。

2、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

3、一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，包括以下步骤：

4、s1、获取设备档案信息，建立设备基础资料数据库；

5、s2、采集设备数据，并对其进行预处理；

6、s3、将设备数据进行三维可视化实现，直观的将设备信息进行全面监控，实现设备全生命周期管理；

7、s4、系统整合与测试，确保系统正常运行，针对性能与效率进行测试与优化。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述s1中所述设备的档案信息包括设备的基本信息、维护记录、检修记录与保养记录，其中基本信息包括设备规格、工艺参数、传感器读数，在设备的设计、制造、安装、运营和维护过程中，各种传感器、监测装置和数据源可以收集到大量的数据，采集到的数据需要存储在可靠的数据库中，以便进行快速访问和处理，数据存储可以使用关系型数据库、时序数据库或云存储等适合大数据管理的技术。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述s2中所述的设备数据采集与预处理的方法具体为：

12、s21、数据采集，收集来自多种数据源的数据，包括声音、图像、传感器和其他数据，在行业火电中，可以通过传感器收集温度、压力、振动等指标数据，且可将数据自动处理并与数据库中的其他数据关联起来，通过声音和图像数据来监控发电机组的运行状况，同时可利用算法分析接收到的数据并预测设备未来的状态和维护需求；

13、s22、数据预处理：

14、s221、数据规范，在数据被用于分析之前，需要进行预处理以清洗和规范数据，这可能涉及到数据重采样，降噪，滤波和对缺失数据的处理，在行业火电中，这些步骤将有助于确保数据准确且可靠；

15、s222、数据融合，使用不同的融合算法，将不同类型的数据整合为一张三维图像，这种图像能够呈现出来自多个数据源的信息，在行业火电中，这种三维图像可以帮助人们更好地理解发电机组的状态，以及监控设备是否正常运行；

16、s223、数据分析，在融合后的数据图像中，可以进行全方位的数据分析，这将涉及到各种分析技术，包括统计分析、机器学习、预测模型等，在行业火电中，这些分析技术可以帮助预测设备故障和维护需要的时间，以及识别和纠正已经发生的问题；

17、s224、数据可视化，在物联网传感器网络的支持下，利用三维数字化技术，建立火电厂设备的三维模型，将分析后的数据进行可视化处理，在设备管理系统中，实现对设备全生命周期的虚拟化管理与可视化展示，可以便于用户更好的理解设备情况，这有助于人们更好地理解发电机组的运行状况，以及帮助他们在必要时进行修复和维护，在行业火电中，这种技术可以大大提高工作效率和安全性。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述s21中提到的算法具体为以下几种的其中一种：

20、回归算法：回归算法适用于预测连续型变量的值，可以用于预测设备的未来状态，常见的回归算法包括线性回归、多项式回归和支持向量回归等；

21、决策树算法：决策树是一种用于分类和预测的机器学习算法，它可以根据设备数据的特征来推断设备的未来状态，常见的决策树算法有id3、c4.5和随机森林等；

22、聚类算法：聚类算法适用于将设备数据分组，并找到不同组之间的相似性和差异性，这能帮助预测设备的维护需求，常见的聚类算法有k-means和dbscan等；

23、时间序列分析：时间序列分析适用于具有时间顺序的数据，可以用于预测设备未来的状态，常见的时间序列分析算法有arima模型、指数平滑和长短期记忆网络(lstm)等。

24、作为上述技术方案的进一步描述：

25、所述s224中提到的可视化处理的方法具体为：利用opengl、webgl和three.js等图形库进行可视化转化，在三维模型中显示设备的运行状态、维护历史记录、保养记录等，便于用户直观观察。

26、作为上述技术方案的进一步描述：

27、所述s223的数据分析过程中，搭配数据诊断技术，实现对设备运行过程中不良情况的预计与报警。

28、相比于现有技术，本发明的优点在于：

29、本方案使用最新的图形库和可视化技术来实现数据的三维可视化，并将其与数据库中的其他数据相结合，以实现完整、全面的设备管理，同时分析和预测未来设备的状态和维护需求，以便及时采取行动，实现火电厂设备全生命周期的虚拟化管理与可视化展示，大大提高了设备管理的效率和准确性。

技术特征：

1.一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：所述s1中所述设备的档案信息包括设备的基本信息、维护记录、检修记录与保养记录，其中基本信息包括设备规格、工艺参数、传感器读数，在设备的设计、制造、安装、运营和维护过程中，各种传感器、监测装置和数据源可以收集到大量的数据，采集到的数据需要存储在可靠的数据库中，以便进行快速访问和处理，数据存储可以使用关系型数据库、时序数据库或云存储等适合大数据管理的技术。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：所述s2中所述的设备数据采集与预处理的方法具体为：

4.根据权利要求1所述的一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：所述s21中提到的算法具体为以下几种的其中一种：

5.根据权利要求1所述的一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：所述s224中提到的可视化处理的方法具体为：利用opengl、webgl和three.js等图形库进行可视化转化，在三维模型中显示设备的运行状态、维护历史记录、保养记录等，便于用户直观观察。

6.根据权利要求1所述的一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，其特征在于：所述s223的数据分析过程中，搭配数据诊断技术，实现对设备运行过程中不良情况的预计与报警。

技术总结
本发明公开了一种基于三维可视化设备的全生命周期数据管理方法，属于物联网技术领域，包括以下步骤：S1、获取设备档案信息，建立设备基础资料数据库；S2、采集设备数据，并对其进行预处理，S3、将设备数据进行三维可视化实现，直观的将设备信息进行全面监控，实现设备全生命周期管理；S4、系统整合与测试，确保系统正常运行，针对性能与效率进行测试与优化。该发明，实现火电厂设备全生命周期的虚拟化管理与可视化展示，大大提高了设备管理的效率和准确性，实现更加便捷的设备管理。

技术研发人员：王天堃,左超,牛艳莉,苑博
受保护的技术使用者：国电电力发展股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15