劉 誠,李少輝,趙 奕,夏長念(中國恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038)

1 前言

礦山工程數(shù)字化設(shè)計(jì)交付構(gòu)建了工程項(xiàng)目靜態(tài)數(shù)字化資產(chǎn)模型,是從源頭實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山、智能礦山的必經(jīng)之路,也是設(shè)計(jì)企業(yè)向運(yùn)營業(yè)務(wù)進(jìn)行拓展和轉(zhuǎn)型的重要紐帶。

面對礦山工程數(shù)字化設(shè)計(jì)中存在的平臺化程度低、設(shè)計(jì)協(xié)同性差、數(shù)據(jù)互通困難等問題,以及傳統(tǒng)的圖紙資料交付模式難以形成工程數(shù)據(jù)資產(chǎn),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)未實(shí)現(xiàn)全生命周期流通和應(yīng)用等問題,建立一個(gè)“集中統(tǒng)一、高效協(xié)同”的全流程數(shù)字化設(shè)計(jì)及交付平臺,就顯得尤為重要和迫切。通過制度化、體系化的手段,使得設(shè)計(jì)管控、項(xiàng)目執(zhí)行都行進(jìn)在標(biāo)準(zhǔn)化的軌道上,打破跨部門溝通的信息孤島,消除因不同平臺、不同軟件所造成的效率低下問題,是工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要舉措。

2 礦山數(shù)字化設(shè)計(jì)交付存在的問題與對策

中國信息通信研究院2021年《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書》指出,2020年中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到39.2萬億元,占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重達(dá)到38.6%,同比增長9.7%,達(dá)到國內(nèi)生產(chǎn)總值增長2.3%的4倍以上。相較于其他行業(yè),礦山行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型明顯落后,礦山工程的一體化、數(shù)字化、協(xié)同化設(shè)計(jì)尚處于初級階段。

2.1 存在問題

1)缺少專業(yè)的礦山MIM設(shè)計(jì)軟件

與建筑行業(yè)的BIM設(shè)計(jì)理念類似,礦山工程設(shè)計(jì)需要建立礦山信息模型(Mine Information Modeling,MIM)[1],但不同的是礦山的物理狀態(tài)隨著開采的進(jìn)行實(shí)時(shí)變化,礦山MIM模型所涵蓋的工程內(nèi)容和數(shù)據(jù)類型與BIM有較大差異。因此Bentley、Revit、Dassault、Tekla 等 BIM 設(shè)計(jì)軟件不能直接用于礦山工程的MIM設(shè)計(jì),而AutoCAD等傳統(tǒng)圖形設(shè)計(jì)工具,Surpac、Datamine等礦業(yè)軟件也不具備MIM設(shè)計(jì)建模的功能。

2)設(shè)計(jì)軟件間數(shù)據(jù)互通性差

礦山工程設(shè)計(jì)過程中涉及地質(zhì)、采礦、巖石力學(xué)、礦山機(jī)械、建筑、結(jié)構(gòu)、總圖、水道、暖通、電氣、儀表、自控、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多個(gè)專業(yè),各專業(yè)設(shè)計(jì)過程均會用到不同的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件,數(shù)據(jù)格式多種多樣,必然導(dǎo)致軟件間數(shù)據(jù)交互的困難。因此在設(shè)計(jì)過程中,大量時(shí)間花在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和溝通協(xié)調(diào)上,設(shè)計(jì)效率存在很大的提升空間。

3)知識復(fù)用和知識自動化程度低

設(shè)計(jì)知識復(fù)用是較快設(shè)計(jì)進(jìn)程和降低成本的有效方法[2],然而現(xiàn)行的設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)平臺無法良好支持后續(xù)方案設(shè)計(jì)所用的數(shù)據(jù),阻礙了對歷史設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)方法的有效復(fù)用。同時(shí),設(shè)計(jì)工作中不斷積累的工程經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)算法也需要通過軟件化封裝,提升知識自動化程度,從而提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

4)軟件對外依存度高,面臨技術(shù)封鎖風(fēng)險(xiǎn)

研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件有CAD、CAE、CAM、PLM等,其功能可以覆蓋工業(yè)產(chǎn)品全生命周期,研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件對促進(jìn)企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)信息化具有不可替代的主導(dǎo)作用,國外研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件企業(yè)主要有達(dá)索、西門子、PTC、歐特克等。上述企業(yè)占據(jù)國內(nèi)市場超過一半的份額,在高端市場市場占有率則更高。礦山工程設(shè)計(jì)軟件同樣是以國外軟件為主,隨著國際形勢復(fù)雜變化,面臨越來越高的的技術(shù)封鎖風(fēng)險(xiǎn)。

5)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化程度低

數(shù)據(jù)資產(chǎn)化是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石,歷史項(xiàng)目的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對于后續(xù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值,而目前的設(shè)計(jì)模型下,數(shù)據(jù)積累不足,數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘不夠,大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)更是很少用于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

6)缺少統(tǒng)一的數(shù)字化交付模式

目前礦山工程設(shè)計(jì)的交付模式仍以傳統(tǒng)的“紙質(zhì)卷冊”交付模式為主,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沒有成為數(shù)字礦山建設(shè)的基礎(chǔ)。圖紙數(shù)量大,在查閱信息時(shí),工作耗時(shí)長,效率不高。圖紙抽象不直觀,在二維平面通過平面立面剖面表達(dá)三維工程信息,需要工作人員基于多張圖紙才能理解設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖,有極高的專業(yè)門檻,不利于設(shè)計(jì)信息在各方之間的傳遞。設(shè)計(jì)信息之間缺乏關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)查詢和修改成本高。目前礦山工程的數(shù)字化交付模式仍處于初級階段,缺少交付標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的交付平臺。

2.2 解決對策

以重構(gòu)設(shè)計(jì)流程和提供數(shù)字化交付服務(wù)為抓手,以數(shù)據(jù)驅(qū)動、軟件定義、平臺支撐、技術(shù)引領(lǐng)、流程重構(gòu)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型邏輯。集成行業(yè)知識,構(gòu)建以礦山信息模型為核心的設(shè)計(jì)交付平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享,為智能礦山整體解決方案提供軟件支撐。方案架構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)字化設(shè)計(jì)交付解決方案架構(gòu)圖

1)數(shù)字化設(shè)計(jì)

建立數(shù)字一體化協(xié)同設(shè)計(jì)體系,基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中臺使多專業(yè)團(tuán)隊(duì)在共同的數(shù)據(jù)環(huán)境下協(xié)同工作。在全面梳理設(shè)計(jì)各個(gè)流程間關(guān)系的基礎(chǔ)上,通過統(tǒng)一的平臺和數(shù)據(jù)工作機(jī)制,打通各個(gè)流程和設(shè)計(jì)單元,確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都能及時(shí)獲取到最新的數(shù)據(jù),同時(shí)向其他單元分享自己的數(shù)據(jù)。

數(shù)字一體化工程設(shè)計(jì)并非設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的簡單堆砌,整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,并實(shí)時(shí)獲取到需要的數(shù)據(jù)[3]。從而將變更及時(shí)體現(xiàn)在各設(shè)計(jì)終端上。通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)工具可以及時(shí)地對設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行提醒,降低設(shè)計(jì)間信息的不對稱和不及時(shí)的情況。

以工程內(nèi)容為中心,統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構(gòu)及信息模型。使設(shè)計(jì)信息高效無損共享,提高數(shù)據(jù)綜合利用率;保障模型數(shù)據(jù)的有效性和一致性,最大限度減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換引起的效率降低和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

以三維設(shè)計(jì)為主線,構(gòu)建全專業(yè)覆蓋的、集成開放的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺以及與之相適應(yīng)的管理體系,同步提高企業(yè)整體設(shè)計(jì)效率、設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平。

以交付物創(chuàng)新為落腳點(diǎn),提高二三維交付物質(zhì)量和效率,掌握數(shù)字化移交方法,打造數(shù)字化移交平臺,為后續(xù)開展數(shù)字化運(yùn)維服務(wù)提供支撐。

以形成自主知識產(chǎn)權(quán)打造核心競爭力。通過自主研發(fā)和集成創(chuàng)新,封裝行業(yè)知識,掌握知識產(chǎn)權(quán),積極打造自有開發(fā)團(tuán)隊(duì),保障平臺持續(xù)更新迭代,快速響應(yīng)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的軟件需求。

2)數(shù)字化交付

數(shù)字化交付是設(shè)計(jì)成果交付的升級,是工程技術(shù)服務(wù)的延伸,是建設(shè)數(shù)字礦山的基礎(chǔ)。數(shù)字化交付對實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)協(xié)同、提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、實(shí)現(xiàn)施工可視化管理等提供幫助;打通設(shè)計(jì)、采購、施工等工程數(shù)據(jù)流,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和唯一性,對后期的管理、運(yùn)維、改擴(kuò)建等提供有效數(shù)據(jù)支持[4-5]。

建立以工程對象為中心的屬性化、參數(shù)化、可視化的交付方式,將工程設(shè)計(jì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,建立以工程對象為核心的網(wǎng)狀關(guān)系數(shù)據(jù)庫,存儲于工程數(shù)據(jù)中心,并基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口完成數(shù)據(jù)交付,為業(yè)主提供可靠的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù),形成構(gòu)建數(shù)字礦山的靜態(tài)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

數(shù)字化交付的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)、文檔、三維模型,以及它們與工程對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系。需要建立數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn),制定工程對象分類和屬性定義,制定工程對象編碼體系以及數(shù)據(jù)格式、模型深度等標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),需要建立數(shù)字化交付平臺,交付平臺是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)階段并延伸至運(yùn)維階段使用的的大數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng),一般應(yīng)具有系統(tǒng)管理、交付基礎(chǔ)、信息采集、信息處理、信息移交、信息查詢、信息瀏覽和數(shù)據(jù)應(yīng)用等基本功能。

3 礦山工程數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺建設(shè)內(nèi)容

3.1 MIM建模軟件

1)MIM模型格式

針對礦山工程特點(diǎn),建立專有的MIM模型格式,通過自主開發(fā)的MIM建模軟件可生成MIM模型,MIM模型是一個(gè)數(shù)字化的模型,包括三維模型及屬性數(shù)據(jù),三維模型支持 DGN、RVT、IFC、FBX格式,三維模型通過工程對象ID與屬性數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。以巷道MIM模型為例,屬性數(shù)據(jù)包括:①斷面參數(shù):斷面類型、寬度、直墻高、拱高、拱形、水溝尺寸、凈面積、凈周長、掘進(jìn)面積、掘進(jìn)周長等;②支護(hù)參數(shù):支護(hù)類型、支護(hù)厚度、錨桿參數(shù)、掛網(wǎng)參數(shù)、混凝土參數(shù)、鋼拱架參數(shù)等;③環(huán)境參數(shù):通風(fēng)阻力系數(shù)、圍巖溫度、風(fēng)流、風(fēng)速、散熱量等。

MIM模型是礦山工程設(shè)計(jì)的核心數(shù)據(jù),可用于開拓運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、充填系統(tǒng)、進(jìn)度計(jì)劃等方案設(shè)計(jì)。

2)MIM.Design建模工具

MIM.Design是專為礦山工程設(shè)計(jì)研發(fā)的MIM建模工具,兼容Surpac、Datamine等礦業(yè)軟件生成的礦體模型,提供礦體剖切、礦量統(tǒng)計(jì)等專業(yè)工具,為開拓運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。研發(fā)了滿足礦山設(shè)計(jì)個(gè)性化需求的井巷工程中心線設(shè)計(jì)工具,包括“兩點(diǎn)斜坡道”“三點(diǎn)斜坡道”“坡度調(diào)整”“匹配標(biāo)高”等快速設(shè)計(jì)功能。MIM建模工具則根據(jù)項(xiàng)目統(tǒng)一定義的工程分類和斷面類型,基于中心線進(jìn)行一鍵建模,屬性數(shù)據(jù)與三維模型自動關(guān)聯(lián)。MIM建模工具界面如圖2所示。

圖2 MIM建模工具

3.2 協(xié)同設(shè)計(jì)平臺

協(xié)同設(shè)計(jì)平臺集成自主研發(fā)的設(shè)計(jì)軟件及商業(yè)設(shè)計(jì)軟件,通過一系列數(shù)據(jù)接口開發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成,同時(shí)根據(jù)數(shù)字化設(shè)計(jì)工作流程為各專業(yè)提供統(tǒng)一的設(shè)計(jì)環(huán)境。

1)系統(tǒng)建模

礦山設(shè)計(jì)中涉及礦山生產(chǎn)8大系統(tǒng)和安全避險(xiǎn)6大系統(tǒng),需要建立多個(gè)數(shù)字化系統(tǒng)模型,通過仿真模擬手段進(jìn)行方案優(yōu)選和設(shè)計(jì)驗(yàn)證。包括礦巖模型、水文模型、采掘-出礦-運(yùn)輸-提升的礦石流系統(tǒng)模型、通風(fēng)系統(tǒng)模型、巖石力學(xué)模型、充填系統(tǒng)模型、供配電系統(tǒng)模型、給排水系統(tǒng)模型、壓風(fēng)供氣系統(tǒng)模型、電信儀表系統(tǒng)模型、技術(shù)經(jīng)濟(jì)模型、碳排放計(jì)算模型。通過對工程知識經(jīng)驗(yàn)的軟件化封裝結(jié)合商業(yè)軟件數(shù)據(jù)接口開發(fā),形成上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的數(shù)字化模型。

2)多專業(yè)數(shù)據(jù)共享

根據(jù)重構(gòu)以后的數(shù)字化設(shè)計(jì)流程,定義協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的功能,解決各專業(yè)之間的數(shù)據(jù)一致性問題。項(xiàng)目文檔在服務(wù)器端的統(tǒng)一管理和分權(quán)限共享,圖紙文檔的在線審核和協(xié)同工作以及質(zhì)量管理,進(jìn)行專業(yè)間互提條件管理和會簽管理,并與項(xiàng)目管理系統(tǒng)、文印出圖系統(tǒng)進(jìn)行銜接。

3)設(shè)計(jì)成果輸出

出圖系統(tǒng):根據(jù)數(shù)字化設(shè)計(jì)成果生成條件圖、高階段設(shè)計(jì)附圖、施工圖;報(bào)表系統(tǒng):根據(jù)數(shù)字化設(shè)計(jì)成果生成工程量表、材料量表、設(shè)備表、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表等。

4)工程知識管理系統(tǒng)

形成工程設(shè)計(jì)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和更新維護(hù),形成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資產(chǎn),實(shí)現(xiàn)知識留存、數(shù)據(jù)留存。內(nèi)容包括MIM模型庫、礦業(yè)裝備數(shù)據(jù)庫、歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫。

4 礦山工程數(shù)字化交付平臺建設(shè)內(nèi)容

4.1 數(shù)字化交付統(tǒng)一規(guī)定

數(shù)字化交付是對以紙質(zhì)文件主導(dǎo)的傳統(tǒng)交付模式的革新,在交付內(nèi)容上表現(xiàn)為傳統(tǒng)交付物的數(shù)字化、數(shù)字化載體和工具的交付。數(shù)字化交付的內(nèi)容紛繁龐雜,除了建設(shè)單位、施工單位、設(shè)備供貨商等在工廠建設(shè)/運(yùn)營階段的海量數(shù)據(jù)信息、設(shè)計(jì)單位的各專業(yè)設(shè)計(jì)資料(包括圖紙和三維模型),還要建立它們與工程對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,需要建立數(shù)字化交付統(tǒng)一規(guī)定,保障數(shù)字化交付工作的順利實(shí)施。

1)數(shù)字化交付實(shí)施方案規(guī)定

制定項(xiàng)目交付目標(biāo),參與方的組織機(jī)構(gòu)、工作范圍、職責(zé);遵守的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn);交付信息的組織方式、存儲方式、交付方式;驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)量管理方案以及交付流程。

2)礦山工程對象分類及屬性規(guī)定

根據(jù)功能或結(jié)構(gòu)等特征對工程對象分類,同類別的工程對象具有相同的屬性定義。屬性包括工程對象類具有的典型特征,分組管理并設(shè)置交付級別。

3)工程對象編碼規(guī)定

工程對象編碼規(guī)定中明確編碼規(guī)則,工程編碼具有唯一性,滿足快速檢索和定位的要求。

4)文檔命名及編碼規(guī)定

文檔編碼同樣具有唯一性,滿足快速檢索和定位的要求,同時(shí)為了滿足數(shù)字化交付平臺中的文檔解析需求,一般會規(guī)定文檔的格式、版本信息。

5)屬性數(shù)據(jù)交付內(nèi)容規(guī)定

明確項(xiàng)目屬性數(shù)據(jù)交付內(nèi)容,統(tǒng)一工程屬性數(shù)據(jù)的錄入內(nèi)容,保證各參建方所提交工程屬性數(shù)據(jù)一致。

6)三維模型交付內(nèi)容規(guī)定

制定三維模型的交付范圍和內(nèi)容深度,三維模型信息應(yīng)與其他交付的數(shù)據(jù)、文檔中的信息一致。交付的三維模型應(yīng)滿足在交付平臺上正確讀取和顯示的需求,并使用統(tǒng)一的坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點(diǎn)。

7)質(zhì)量審核與驗(yàn)收規(guī)定

數(shù)據(jù)接收方依據(jù)移交清單、移交方案對移交信息進(jìn)行驗(yàn)收,包括檢查數(shù)據(jù)完整性,工廠對象與信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否準(zhǔn)確,交付信息與實(shí)體是否一致等,并出具驗(yàn)收報(bào)告。

4.2 數(shù)字化交付平臺

研發(fā)安全開放、靈活可擴(kuò)展的數(shù)字化交付平臺MIM.CoPlat,基于行業(yè)知識構(gòu)建數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,從源頭上實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理,形成工程數(shù)據(jù)倉庫。依據(jù)行業(yè)數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目數(shù)字化交付統(tǒng)一規(guī)定,項(xiàng)目各參與方在統(tǒng)一的工作平臺上以熟悉便捷的方式進(jìn)行信息共享,保證設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營期各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料完整性和準(zhǔn)確性。

1)工程對象管理

交付標(biāo)準(zhǔn)管理:依據(jù)交付標(biāo)準(zhǔn)對工程類庫、編碼規(guī)則、工程分解結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置,內(nèi)置符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的類庫模板,提供面向礦山、選礦廠、有色冶煉工廠等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化模板,亦可根據(jù)項(xiàng)目需要進(jìn)行靈活配置。

交付過程管理:進(jìn)行交付計(jì)劃的制定,交付任務(wù)的分配和流程管理,交付進(jìn)度管理和預(yù)警,交付物分類統(tǒng)計(jì)。提供信息集成、交付模板、文件上傳等多種交付方式。

數(shù)據(jù)智能關(guān)聯(lián):以工程對象為核心,基于工程對象編碼,建立三維模型、圖紙、數(shù)據(jù)、文檔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以信息集成、數(shù)據(jù)圖表、知識圖譜等多種方式呈現(xiàn)。

數(shù)據(jù)校驗(yàn):支持?jǐn)?shù)據(jù)校驗(yàn)規(guī)則配置,依據(jù)交付基礎(chǔ)進(jìn)行信息校驗(yàn)并生成校驗(yàn)報(bào)告,對工廠對象必要信息、文檔編號、屬性數(shù)據(jù)的合規(guī)性、完整性、準(zhǔn)確性和一致性進(jìn)行分析校驗(yàn)。

分析報(bào)表:基于搜索、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等操作產(chǎn)生的結(jié)果,支持表格、圖形等多種報(bào)表方式和excel、word、PDF、HTML等多種格式輸出。支持基于三維模型的可視化報(bào)表。

關(guān)聯(lián)查詢:通過多種信息組織方式對工程對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢的功能,通過對象編號快速查找與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、文檔和三維模型等信息。

2)MIM模型管理

圖紙模型在線瀏覽:提供Web端模型瀏覽功能,兼容 AutoCAD、Revit、Bentley、PDMS 等主流設(shè)計(jì)軟件,兼容 IFC、NWD、FBX、DAE、OBJ、3DS 等通用模型格式,兼容傾斜攝影模型格式,提供模型分級加載模式,提供視點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切、漫游、測量、抽離、虛化、批注等瀏覽工具。具體如圖3所示。

圖3 WEB端瀏覽MIM模型示意圖

屬性信息查閱:解析模型結(jié)構(gòu)樹和屬性信息,支持海量MIM數(shù)據(jù)(如構(gòu)件信息、空間信息、視圖信息)在云端結(jié)構(gòu)化存儲。支持模型編號查詢和交互式信息查閱。

版本管理:圖紙模型版本更新自動化,保障項(xiàng)目成員獲取最新的項(xiàng)目資料,保留歷史版本方便追溯、查閱文檔歷史信息。

二三維聯(lián)動:支持二維圖紙與三維模型對應(yīng)構(gòu)件的智能識別和聯(lián)動操作。三維模型可關(guān)聯(lián)相關(guān)文檔數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)的可視化存檔和查閱。

模型集成:支持將不同專業(yè)、不同設(shè)計(jì)軟件生成的模型通過鏈接關(guān)系或位置關(guān)系進(jìn)行集成,支持自定義文件結(jié)構(gòu)。

圖紙對比:支持dwg、dxf圖紙的分圖層查看和內(nèi)容搜索,完整保留所有圖元信息。支持對不同版本的圖紙進(jìn)行新增、刪除和修改內(nèi)容的對比,生成對比列表。

分享鏈接和二維碼:通過鏈接分享圖紙、模型,在瀏覽器端即可快速查看;紙質(zhì)圖紙附加二維碼可在手機(jī)端掃碼看圖看模型。

3)文檔管理

文檔集中管理:云端存儲和管理整個(gè)項(xiàng)目生命周期中的文檔、圖紙、模型等所有數(shù)據(jù),靈活分類管理。

權(quán)限管理:提供瀏覽、下載、創(chuàng)建、修改、刪除、授權(quán)六種細(xì)粒度的權(quán)限控制,可針對任一層級文件夾,進(jìn)行靈活授權(quán),保護(hù)文檔數(shù)據(jù)安全。

在線瀏覽:無需下載,在瀏覽器端原樣展現(xiàn)文檔內(nèi)容,支持壓縮包、圖形圖像、視頻、PDF、OFFICE文件、WPS等多種主流文檔格式。

文檔加密:支持防復(fù)制預(yù)覽、水印等多種安全查閱方式,可設(shè)置預(yù)覽密碼,提供將OFFICE格式文檔轉(zhuǎn)換為PDF格式的功能。

4)工作協(xié)同

項(xiàng)目空間管理:平臺支持多項(xiàng)目空間管理功能,不同項(xiàng)目定義不同的交付基礎(chǔ)信息,可進(jìn)行項(xiàng)目成員及角色分組管理,成員之間可共享文檔、圖紙、模型,滿足項(xiàng)目成員之間基于文件溝通、統(tǒng)一工作環(huán)境和問題交流的需求。

文檔協(xié)同編輯:無需插件在瀏覽器端支持OFFCIE格式文檔的多人在線協(xié)同編輯,云端即時(shí)保存編輯的內(nèi)容。具備文字編輯、高兼容度排版等功能,支持多終端設(shè)備,支持批注和修訂功能。

在線協(xié)同審核:支持對圖紙、模型、PDF文檔、Office文檔添加批注,支持對批注進(jìn)行多人評論,實(shí)現(xiàn)各方的可視化交流及問題跟蹤解決。

消息通知與項(xiàng)目動態(tài):提供手機(jī)短信、Web端、移動端消息推送等多渠道的即時(shí)提醒,可查看項(xiàng)目動態(tài)更新,各類操作留痕,便于追溯。

工作流程管理:支持自定義工作流程,提供多種常用模板,支持自定義表單。提供信息上載、關(guān)聯(lián)、校驗(yàn)、質(zhì)量審核、批準(zhǔn)發(fā)布等功能的標(biāo)準(zhǔn)審批流程。

5)數(shù)字化交付應(yīng)用開發(fā)

開放接口:平臺具有開放的標(biāo)準(zhǔn)接口和成熟的對外服務(wù)引擎,兼容主流的工程設(shè)計(jì)軟件和項(xiàng)目管理軟件,支持與現(xiàn)有系統(tǒng)(如OA、ERP等)對接。將工程建設(shè)階段數(shù)字化管理與運(yùn)維期數(shù)字工廠建設(shè)無縫銜接。

可視化組件:提供數(shù)字礦山、數(shù)字工廠的多種可視化組件,包括基于三維模型的工藝流程動態(tài)模擬、施工進(jìn)度模擬,資源模型可視化、運(yùn)輸系統(tǒng)可視化、通風(fēng)系統(tǒng)可視化、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可視化、設(shè)備拆解等。

GIS融合:平臺內(nèi)置GIS地圖引擎,支持將三維模型與GIS環(huán)境融合,支持多種地圖形式,提供填挖方分析、可視域分析等功能。

5 結(jié)論

礦山行業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付起步較晚,基礎(chǔ)較為薄弱,需要通過理念變革、流程再造、技術(shù)創(chuàng)新和平臺建設(shè),推進(jìn)礦山項(xiàng)目的全流程數(shù)字化,構(gòu)建礦山全生命周期的數(shù)據(jù)資產(chǎn),以數(shù)字化設(shè)計(jì)和交付成果為基礎(chǔ),建立數(shù)字孿生礦山。

本文介紹的以礦山信息模型為核心的數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付解決方案,已在多個(gè)工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用,取得了良好效果,下一步應(yīng)大力推廣數(shù)字化交付模式,建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,加速礦山行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。