近年來，隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，我國對于水泥行業的關注程度也越來越高，為了保證水泥行業的健康穩定發展，許多地方都在大力推動水泥生產技術創新工作。當前水泥行業的發展正處于新舊動能更迭的關鍵階段，自動化、智能化和信息化水平參差不齊，急需采用融合工藝機理的智能化和信息化技術，推動全流程、精細化和綠色低碳發展方向變革，降耗增效，提高管理效能，實現水泥行業高質量發展。

圖撲軟件應用自主研發的 HT for Web 產品，搭建了水泥廠區建筑及生產設備的三維場景，將生產數據采集、安全監測監控與生產時空有機結合，構建了集漫游巡檢、設備資產監測、能效管理、預警功能、人員定位于一體的三維可視化管理系統。結合 BIM 模型、立場粒子、三維粒子物理效果、仿真數據算法技術，全方位推動水泥廠精細化管理工作，實現減人增效的目的。

場景通過 Hightopo 構建 Web 水泥廠數字孿生管理平臺。整體現場取景照片、衛星圖、CAD 圖等資料，利用數字孿生技術對廠區進行 1：1 三維實景展示，真實還原廠區建筑及分布。同時還原廠區周邊環境，如道路、路燈、綠化等基礎設施，融入環境模擬效果加以點綴，營造出高還原的仿真環境，提升廠區整體對外形象。管理平臺以三維場景為基礎，2D 數據面板為輔，全面的展示水泥廠各區域的建設、運行情況、安全配備及動態環境等。

HT 和 GIS 的集成方案中可提供根據經緯度和海拔數據構建漫游線路，讓用戶以第一人稱的視角按照指定線路對廠區進行巡檢漫游，在制定線路的時候可以參考重點區域或智能化水平較高的區域進行制定，給用戶呈現水泥廠重點發展區域以及智能化發展成效，幫助管理者實時掌握廠區內外的安全狀況，達到及時發現隱患，及時處理隱患目的。

工藝總覽

圖撲軟件基于水泥廠區整體工藝流程，將破碎、預均化、生料制備、生料均化、預熱分解、水泥熟料燒成、水泥粉磨等工藝流程，通過圖撲三維場景一次性展示，并依次展示各個工藝流程運作動畫，可直觀的掌握整個水泥園區的運作概況及流程。

設備監測

智能化驗室

化驗室是水泥企業進行質量管理的專業機構，對生產過程進行組織和全方位的監督，正確地指導生產，確保水泥產出質量。

圖撲水泥廠數字孿生管理平臺結合化驗室設備實時回傳的數據，在場景空間內快速復現整個監測流程，實時反饋樣品檢測結果。結合人員定位系統，可清楚的看出各部門人員在中控樓的對應位置，有效避免越界或者違規行為。

原料粉磨

運用圖撲研發的力場粒子效果，結合不同工況及環境，仿真模擬出物料在原料粉磨中的流動效果，結合不同流速區間對應的不同粒子顏色，對工藝流程進行渲染，實時展示當前物料加工情況。

水泥粉磨

結合圖撲 BIM 平臺處理能力，快速的將水泥粉磨 BIM 模型完美的融入到水泥廠數字孿生管理平臺，圖撲軟件運用自身 3D 可視化能力，結合 BIM 模型將設備運行動畫、拆解流程進行展示，各組件運行信息通過左右側面板實時刷新，做到實時運維監測，防微杜漸的作用。

通過圖撲 HT 粒子系統與力場結合，基于數據仿真算法作為基礎，可以呈現出水泥粉磨內部的運作情況，協助管理者實時了解各設備內部運行工況，及時對不良狀況進行修復。

水泥庫

儲存水泥的圓筒狀構筑物。水泥必須經過一定齡期的物理檢驗，合格后方能出廠，因此水泥廠必須設置一定容量的水泥庫，至少應能儲存 7 天的產量。一般為鋼筋混凝土結構，小庫也可為鋼板或磚石結構。在庫底或庫側卸料，用充氣或機械方法使水泥卸出。

圖撲軟件結合物聯技術，可實時呈現水泥庫內部容量情況及卸料情況，及時反映異常狀態，助力管理者實時查看水泥庫動態，進一步實現減人增效的管理目的。

熟料輸送

鏈斗輸送機不僅可以用于水平輸送熟料，還可用于傾斜輸送熟料，由于熟料與料斗之間無相對錯動，磨損較小，從冷卻機底部經一段輸送到熟料庫頂，幾乎不產生粉塵，單機輸送能力可達400t/h 以上。

圖撲軟件 3D 可視化展示熟料運輸帶的運作情況，結合數據采集和分析能力，實現對設備的實時監控，當輸送鏈路出現異常時，可及時進行定位閃爍預警，告知管理人員具體位置及應急措施。

燒成帶監測

燒成帶溫度是影響水泥熟料質量產量的關鍵因素，在圖撲軟件粒子效果的加持下，燒成工藝流程進行了全面的展示：生料進入預熱器后，在自上向下逐級運動的同時，逐步預熱、分解。通過回轉窯自身的旋轉以及內部的高溫，將從窯尾進入的小塊兒物料轉化為液體，經過提純加工才會形成熟料可以清楚的看出原料的流動方向，并實時監控窯尾溫度、喂煤量、煤的熱值、窯頭溫度、一次風量、三次風溫、筒體表面散熱、出窯熟料溫度、生料喂料量、入窯物料溫度等關鍵因素。

設備工況仿真

圖撲軟件結合設備歷史運行數據和模擬數據，通過算法計算，獲取不同工況下物料速度變化趨勢，結合圖撲可視化效果加以呈現。有助于判斷設備運行狀態是否出現異常，規避風險減少損失。

圖撲軟件支持跨平臺，移動終端均可輕松打開場景，實現觸屏設備的單指旋轉、雙指縮放、三指平移等操作，用戶不必再為跨平臺交互模式而煩惱。

安全管控

水泥廠建筑結構多樣、單體多加之基礎基坑深，在施工過程中，容易引發安全事故。水泥廠建筑施工作為建筑施工的一個組成部分, 應貫徹和落實安全管理原則,強化安全管理。施工安全管理過程中，要嚴格檢查施工過程中的每個環節。實行安全管理過程中，兼顧施工進度與質量，切實搞好安全工作。

圖撲軟件結合視頻監控系統、電子巡更系統，卡口系統等安全防范管理系統數據，支持對廠區重點區域進行實時監測，實現電子圍欄區域劃分，避免非法闖入或進入非法受控區域，全方位的保障廠區的生產安全。

圖撲軟件 HT 還提供視頻融合解決方案，將 2D 圖像融合到場景的 3D 模型中，為操作人員提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。HT 視頻融合技術采用 WebGL 技術，利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。

人員定位

平臺支持依托智能便攜設備實時掌握廠區內生產人員實時位置、歷史軌跡、健康狀態、聯動風險區域劃分，避免人員進入非法受控區域。對于臨時外來人員，建立人員管理，監測生產區域活動人員的數量和位置，結合電子圍欄實時預警非法人員位置，保障廠區安全生產和人員安全。

生產管控

圖撲水泥廠數字孿生管理平臺實時對接生產數據，通過對比分析實時呈現不同維度的生產數據，幫助管理者第一時間了解廠區生產動態。

生產及能耗情況

水泥廠產品質量及能耗量與生產質量息息相關，應用圖撲 HT 強大的渲染引擎，將熟料、水泥的綜合電耗、標煤耗、噸熟料發電量以及生料、熟料、水泥合格率以圖表的形式實時展示，管理者可直觀的把控當前廠區總體生產情況。

同時通過圖撲軟件豐富的 2D 面板組件，展示近階段水泥熟料生產計劃，通過產量、完成率的展示，可直觀的查看各生產設備近一段時間的生產效率，及時進行數據對比，查缺補漏，高效把握各生產進度的完成情況。

質量管控

水泥生產質量管理和控制是保證水泥廠正常生產、穩定和提高水泥質量的關鍵，主要做以下兩個方面工作：

①對生產進行全面監督：結合圖撲 2D 面板展示關于不同維度的實時生產數據，幫助質量管理者實時監督各流程下的產品質量。如生料質量、熟料質量、熟料分解率、中子分析儀控制績效、水泥強度、熟料礦物組成，包括原料配比、進廠原煤品質、水泥強度，熟料三率值等，做到一張圖了解水泥廠生產質量動態。

②保證窯磨在控制范圍內的正常運轉：圖撲軟件大屏組態、UI 組態、工業組態、三維組態為打造精細化監控策略提供了技術支持。圖撲 HT 融合數字建模、數字孿生、仿真模擬、智能物流等技術，輕松構建了生料、熟料、煤粉的質量控制組態監控，輔助傳統工廠向智能工廠轉型。

通過圖撲軟件工業組態打造水泥廠多個智能化車間和可視化產線，Low-Code 實現“設施互聯、系統互通、數據互享、業態互融”，建設水泥生產領域線性化、自動化、數字化工廠。

相較于 InTouch/IFix/WinCC 這些傳統組態軟件，圖撲基于 Web 的平臺更適合 C/S 向 B/S 轉型的大趨勢，多元素豐富的可視化組件和支持快捷的數據綁定方式，可用于快速創建和部署。為各類工業場景提供 2D、2.5D、3D 多種清晰美觀的可視化服務。

圖撲軟件（Hightopo）運用自主研發的 HT for Web 產品，結合 BIM、數據仿真等技術，通過聯動現場 IOT 平臺，物聯設備等將水泥廠生產管控、能源管控、質量管控、設備運維、安環管控等各子系統高度整合。利用圖撲二三維可視化引擎，合力打造數字孿生管理平臺，構建及管理、監控、安全為一體的管理平臺，加速企業數字化轉型進程，強化水泥廠管理效率，構建虛實結合、知識驅動、動態優化、安全高效的智能制造體系。

審核編輯黃宇