一种全船的设备零件三维可视化运维装置的制作方法

1.本实用新型属于船舶运维技术领域，具体涉及一种全船的设备零件三维可视化运维装置。


背景技术：

2.市场上用于船舶设备、零件管理的软件复杂繁多，但通常都有一定的局限性，比如与部分厂商的设备不匹配、3d扫描成型效果差导致比例失真、零件设备间的连接不能清晰反映等。
3.而目前船舶三维设计软件，尤其是生产设计软件使用则较为统一，且在模型精准度、编码规则、调用响应和可视化效果等方面的技术都非常成熟，比如tribon m3、spd、catia等。
4.船舶在建造完成交付之前，设计方在完成完工设计修改后，即拥有全船完整的三维模型(其模型库包括了船体结构、舾装设备、轮机设备、管路系统、电力系统等船舶所有设备零件)。因此，设计一型能将船舶设计建造阶段的三维模型直接用于船舶运维管理的装置，将实现全船统一运维管理，节省购买管理软件支出，减少运维成本，提高故障摸排效率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种全船的设备零件三维可视化运维装置，实现全船统一运维管理，节省购买管理软件支出，减少运维成本，提高故障摸排效率。
6.为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
7.一种全船的设备零件三维可视化运维装置，报警面板与cpu一相连，历史信息显示器与cpu二相连，三维模型显示器与cpu三和gpu相连；cpu一、cpu二、cpu三、gpu与ram相连，ram与rom相连；键盘嵌入或铆接于平面操作台上，鼠标在不使用状态时放入内置于平面操作台下方的鼠标舱内，平面操作台上嵌设有键盘切屏按键和鼠标切屏按键，键盘切屏按键、鼠标切屏按键分别通过连接转换器一和连接转换器二与cpu二和cpu三相连接，键盘、鼠标默认连接cpu三和三维模型显示器，通过鼠标切屏按键、连接转换器二将鼠标切换至连接历史信息显示器，通过键盘切屏按键、连接转换器一将键盘切换至连接历史信息显示器；三色报警灯、报警喇叭、无线信号收发器固定于本装置的壳体顶部，且位于三维模型显示器的正上方，与cpu三相连；usb接口与rom相连。
8.三维模型显示器位于装置上部空间2/3，靠右侧设置。
9.报警面板位于历史信息显示器的上方。
10.装置的壳体上设有电源、开关，装置通过导线、开关和电源与外部电路相连。
11.装置的壳体的两侧及后壁设有散热器。
12.rom、ram、cpu一、cpu二、cpu三、gpu设置于装置下部空间的中部。
13.鼠标舱内设有软垫，鼠标舱上设置盖板，盖板与平面操作台保持齐平。
14.平面操作台上嵌设有电话机。
15.平面操作台上嵌设有手写台。
16.全船完整的三维模型及设备资料信息通过usb接口导入本装置，传输存入rom；当设备零件处于正常运行状态时，采集设备零件信号信息存入设备零件参数数据库并形成运维日志；当设备零件发生异常时，报警面板显示报警信号；根据预设的异常风险等级，发生最大等级风险时对应三色报警灯亮起，报警喇叭发出警报；工作人员在接收到报警后，通过常规处置手段对异常情况进行处理，处理成功后形成运维日志存入对应数据库；如常规处置手段失效，装置自动调出发生异常的部位或零件设备的三维模型并在三维模型显示器上显示；工作人员通过键盘、鼠标对需调用的模型目标进行调整；选定模型中的零件或设备时，历史信息显示器上显示其详细参数、历史运维记录信息。
17.本实用新型所取得的有益效果为：
18.相比常规三维可视化运维装置，本装置的三维模型直接套用了全船设计模型，信息更加准确、完整；
19.相比常规三维可视化运维装置按照船舶各系统需要额外配置多个可视化模型软件，本装置采用船舶设计阶段模型软件，可以达到集成控制管理，多系统之间的接口信息也更加直观和清晰；
20.本装置可视化模块可直接调用数据库模块，并实时对数据库进行升级更新。
附图说明
21.图1为运维装置正视图；
22.图2为运维装置侧视图；
23.图3为运维装置平台俯视图；
24.图4为平台鼠标舱节点图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
26.三维模型显示器21作为主要显示屏位于整个上部空间2/3，为便于观察和操作，通常靠右侧设置；报警面板22位于历史信息显示器23的上方，两个屏幕大小相近；三个屏幕之间不存在直接连接关系，主要通过导线与相应的cpu或gpu连接；其中报警面板22与cpu一14相连，历史信息显示器23与cpu二15相连，三维模型显示器21由于其渲染图形的需求，与cpu三16和gpu17相连。
27.壳体01上设有电源02、开关03，整个运维装置通过导线05、开关03和电源02与外部电路相连。壳体01的侧面设有散热器04。
28.cpu一14、cpu二15、cpu三16、gpu17与ram13相连，ram13与rom12相连，12-17均设置于下部空间的中部，其两侧及后壁均设有散热器04，以降低其工作温度。
29.键盘30、鼠标31可参考常规键盘鼠标设备设计，其中键盘30采用嵌入或铆接于平面操作台06上，鼠标在不使用状态时放入内置于平面操作台06下方的鼠标舱40内，鼠标舱40内设有软垫41用于固定和保护鼠标31，当需要使用时，打开盖板42，取出鼠标31，再盖上盖板42(盖板42关闭状态下与平面操作台06保持齐平，便于鼠标30在其上滑动)，同时平面操作台06上嵌设有一部电话机34，一个手写台35，以及一个键盘切屏按键32和一个鼠标切
屏按键33，键盘切屏按键32、鼠标切屏按键33二者分别通过连接转换器一36和连接转换器二37与cpu二15和cpu三16相连接，通过按下切屏按键，可以实现集成键盘30、鼠标31与三维模型显示器21、历史信息显示器23两个屏幕连接的切换功能；通常情况下键盘30、鼠标31默认连接cpu三16和三维模型显示器21，当某次运维相关的历史信息内容过多导致历史信息显示器23屏幕一屏无法完整显示需要翻页查看时，通过操作鼠标切屏按键33，连接转换器二37将鼠标切换至连接历史信息显示器23用于翻页查看，完成后可再次操作鼠标切屏按键33，连接转换器二37将其切换回显示器。当需要对历史信息进行手动更新时，通过操作键盘切屏按键32，连接转换器一36将键盘30切换至连接历史信息显示器23用于输入更新内容，完成后可再次操作键盘切屏按键32，连接转换器一36将其切换回显示器。
30.三色报警灯24，报警喇叭25、无线信号收发器26固定于本装置壳体01的顶部，三维模型显示器21的正上方；与cpu三16通过电路相连。usb接口11用于传输信息，与rom12通过导线相连。在最初阶段，全船完整三维模型和设备零件参数等信息通过usb接口11导入本装置。后续的完整运维日志数据库信息也可通过usb接口11导出。
31.工作方式：
32.装置由电源02接入船舶电路或岸基中心电路实现通电，通过开关03实现启动和关闭。
33.全船完整的三维模型及设备资料等信息通过usb接口11导入本装置，通过导线05传输存入rom12。
34.当设备零件处于正常运行状态时，本系统采用定期或不定期采集信号发生模块产生的设备零件信号信息存入数据库模块中的设备零件参数数据库并形成运维日志。
35.当设备零件发生异常时，信号发生模块产生的信号传输至本装置，报警面板22显示报警信号(报警面板显示异常部位、异常情况简报)。根据预设的异常风险等级，发生最大等级风险时对应三色报警灯24亮起，报警喇叭25发出警报。
36.异常风险等级可分为3级(对应红色，黄色，蓝色)，或分为5级(三灯全亮、二灯亮起、红灯、黄灯、蓝灯)或分为7级(三灯全亮、红黄二灯、红蓝二灯、黄蓝二灯、红灯、黄灯、蓝灯)。
37.在设置时可规定某等级以上的异常风险发出报警喇叭25报警。工作人员在接收到报警后，通过常规处置手段对异常情况进行处理；处理成功后形成运维日志存入对应数据库。
38.如常规处置手段失效，系统自动调出发生异常的部位或零件设备的三维模型并在三维模型显示器21上显示；工作人员可通过键盘30、鼠标31对需调用的模型目标进行调整，包括但不限于另选目标、空间扩展调用、所属系统扩展调用、系统接口扩展调用。
39.选定模型中的零件或设备时，历史信息显示器23上会显示其详细参数、历史运维记录等信息；为工作人员处置决策提供信息支持。
40.无线信号收发器26用于将三个显示屏上的画面实时传输至船上现场故障处理或运维人员的显示设备(如匹配的平板电脑等便携可视设备)，所配编写可视设备可由现场故障处理人员或由主装置操作人员远程任意切换(三维模型或历史信息)。
41.电话机34用于随时与现场故障处理人员保持联络沟通，并可在巡查人员等发现的超范围的运维问题时，用于接听巡查人员报警电话。
42.本实用新型通过python等编程语言，实现监测模块与可视化模块的联系，使监测情况及时在可视化模块中予以响应，并准确调用目标零件设备以及其相关系统或与其关联的零件、设备。
43.本实用新型可广泛适用于各种类型的船舶的运维设计，或为船舶的运维管理提供新的方法和依据。本实用新型提供一种船舶设备零件运维管理系统，所述系统包括：信号发生模块、常规处置模块、数据库模块和可视化模块。
44.信号发生模块包括监测末端设备：如监测传感器(温度传感器、压力传感器、应变传感器等)，可产生信号的监测仪表(如流量计、流速仪等)；信号接收模块：可接收脉冲信号、电信号、化学信号等的信号接收设备。
45.常规处置模块包括：报警装置或报警软件：预置信号指标的阈值，当信号接收模块所收到的信号超出阈值，自动发出警报。控制软件：如船用配载仪、操舵仪、调速器等。根据异常信号可自动调节，或便利操船人员手动调节。
46.可视化模块：通过可视化终端集成船舶设计三维模型软件、设有调用指令，可调用三维模型软件和操作软件，也可调用数据库模块，并对数据库模块进行自动和手动更新。
47.数据库模块：数据库模块负责储存所有全船设备、零件的参数信息，以及其运维日志，该模块可随时被可视化终端调用，为运维人员作业提供参考依据。
48.本装置主要由三大模块构成：整体模块，显示/可视化输出模块-上部显示设备，操作/指令输入模块-平面操作台，数据集成模块-下部箱体。
49.主体模块包括：壳体01(固定在船体甲板上)、电源02、开关03、散热器04、各种导线05，平面操作台06。上部显示设备包括：三维模型显示器21、报警面板22、历史信息显示器23、三色报警灯24、报警喇叭25、无线信号收发器26。平面操作台06包括：键盘30，鼠标31，键盘切屏按键32，鼠标切屏按键33，电话机34，手写台35，鼠标舱40，软垫41，盖板42。下部箱体包括：usb接口11、rom12(rom中存有全船完整三维模型和设备零件参数及运维日志数据库)、ram13、cpu一14、cpu二15、cpu三16、gpu17。