在“雙碳”目標與危廢處理規(guī)范化管理政策導向下，《“十四五”全國危險廢物規(guī)范化環(huán)境管理評估工作方案》明確以強化處理設施全過程監(jiān)控、減少人工直接接觸、提升運維精度。作為垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)核心設備，自動起重機受作業(yè)環(huán)境高危、結構復雜、運維難度大等因素影響，傳統(tǒng)模式在廢料處理環(huán)節(jié)存在人工巡檢風險高、設備狀態(tài)難感知、作業(yè)流程不透明的核心痛點，亟需數(shù)字化技術破解。

南京福爾利攜手圖撲軟件打造行車吊自動化改造+行車吊數(shù)字孿生系統(tǒng)，系統(tǒng)融合自動化運行、三維可視化、VR 虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)驅(qū)動管控能力，構建“自動運行-三維建模-VR 操作-安全防護-數(shù)據(jù)驅(qū)動-數(shù)據(jù)源采集-數(shù)據(jù)報表”全鏈路解決方案，打造看得見、能操作、可預警、易管理的自動化+數(shù)字化運維體系。

沉浸式三維場景

畫面采用科幻風格中模設計，兼顧視覺真實性與系統(tǒng)輕量化運行。基于固廢處理車間實際場景與設備參數(shù)，完整還原墻體、樓板，及兩臺行車吊的雙梁大車、起重小車、抓斗，同時精準復刻控制室操作臺、控制按鈕組、定制化操作手柄等核心要素。

■行車吊：支持抓斗精準升降與水平移動，可切換手動控制與真實數(shù)據(jù)驅(qū)動作業(yè)模式，兼顧功能演示與真實作業(yè)展示需求。

■操作場景：沉浸式還原行車吊控制室與控制席，控制室按真實布局建模操作臺、顯示屏、控制按鈕組及狀態(tài)指示燈，控制席配備定制化操作手柄、急停按鈕及座椅，操作手感與物理控制臺高度匹配。

摒棄傳統(tǒng)三維坐標驅(qū)動方式，基于圖撲 HT 引擎，通過實時數(shù)據(jù)參數(shù)控制設備動畫，如行車大小車平移距離、抓斗升降高度、夾爪開閉程度等，數(shù)據(jù)實時同步自 PLC，確保虛擬動畫與物理設備動作完全一致，便于分析垃圾廢料抓取、轉運等作業(yè)流程問題。

多角度切換查看

用戶可通過鼠標實現(xiàn)場景縮放、旋轉與漫游操作，點擊正視圖、俯視圖、側視圖等對應視角按鈕，即可快速切換觀察視角，全方位掌握垃圾吊、行車吊設備的運行與作業(yè)環(huán)境狀態(tài)。

應急處置可視化

系統(tǒng)內(nèi)置危廢泄漏、設備故障、火災等典型應急場景預案庫，結合三維場景實現(xiàn)應急可視化管控。當觸發(fā)故障預警或應急信號時，圖撲 HT 平臺自動切換至應急模式，高亮標注故障位置、擴散范圍及周邊關鍵設備，同步推送預設處置流程至管理人員終端，為現(xiàn)場應急響應提供直觀指引，應急過程全數(shù)據(jù)自動記錄存檔，滿足合規(guī)追溯要求。

核心指標統(tǒng)計

系統(tǒng)支持 2D 數(shù)據(jù)面板與 3D 場景深度嵌套疊加，面板涵蓋當前行車位置、抓斗實時坐標、倉容動態(tài)數(shù)據(jù)、當日投爐物料重量、破碎處理量等核心指標，通過圖撲 HT 豐富的圖表組件直觀呈現(xiàn)設備狀態(tài)與作業(yè)統(tǒng)計信息。同時支持歷史數(shù)據(jù)回溯查詢，滿足多場景數(shù)據(jù)追溯需求。

系統(tǒng)接口層面支持 HTTP 或 WebSocket 協(xié)議對接客戶業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)任務單、設備運維記錄等數(shù)據(jù)的實時拉取與推送。數(shù)據(jù)面板基于實時數(shù)據(jù)流自動更新設備運行狀態(tài)、當前任務進度等關鍵指標，異常數(shù)據(jù)實時觸發(fā)預警提示。通過整合全量作業(yè)與設備數(shù)據(jù)，為管理決策提供精準支撐，助力管理人員快速定位問題、優(yōu)化作業(yè)流程，提升運營效率與決策科學性。

依托圖撲 HT 引擎強大的底層技術，監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)多設備兼容性，用戶可通過 PC、大屏、手機、平板、VR/AR 等多種終端靈活操作，適配不同場景下的使用需求。

VR 遠程操控

沉浸式交互

用戶通過 VR 頭顯與操作手柄組合，可實現(xiàn)與行車吊操作面板的聯(lián)動控制：佩戴設備后，視野將同步呈現(xiàn) 1:1 還原物理場景的 VR 設備模型及配套虛擬操作手柄，手柄投射的交互射線可精準響應虛擬環(huán)境操作，射線指向目標物體時自動觸發(fā)預設自定義事件，實現(xiàn)沉浸式精準操控。

虛實同步反饋

圖撲 HT 平臺接收事件后轉化為精準控制指令，完成行車平移、抓斗升降 / 開閉等操作；同時操作反饋實時同步至三維場景，如抓斗閉合時物料形態(tài)同步變化，確保遠程操作與現(xiàn)場作業(yè)一致性。

多視角監(jiān)控

操作員還可自由切換俯瞰料倉、近距離查看抓斗等視角，通過縮放功能清晰觀察料倉物料分布與設備細節(jié)，達成“虛擬在場”式全面監(jiān)控。

VR 應急演練

此外，系統(tǒng)支持 VR 沉浸式應急演練，操作員可通過 VR 設備模擬泄漏封堵、設備緊急停機等應急場景，在虛擬環(huán)境中反復實操提升處置熟練度，無需影響現(xiàn)場正常作業(yè)。

跨設備適配

技術實現(xiàn)上，系統(tǒng)選用 WebXR API 與 VR 頭盔對接。WebXR 作為 WebVR 的升級版，旨在統(tǒng)一 VR 和 AR 標準接口，圖撲 HT 通過與該 API 對接簡化接入流程并封裝易用接口，用戶僅需簡單配置即可將三維場景完美呈現(xiàn)在 VR 頭盔中，且支持跨設備使用，無需關注具體設備型號，目前已兼容 Pico Neo3、Pico 4、Oculus Quest 2/3、HTC VIVE 等主流 VR 頭盔設備。

料位智能監(jiān)測

針對固廢坑內(nèi)垃圾分布狀態(tài)的可視化需求，系統(tǒng)采用“數(shù)百個高度測點+模型生成”的方式實現(xiàn)精準展示，打破傳統(tǒng)單一料位傳感器的監(jiān)測局限。

■高密度測點采集：在固廢坑區(qū)域按網(wǎng)格狀均勻布設數(shù)百個高度測點，每個測點配備高精度超聲波或雷達傳感器，實時采集對應位置的垃圾堆積高度數(shù)據(jù)。

■動態(tài)曲面生成：系統(tǒng)將各測點采集的高度數(shù)據(jù)實時傳輸至 HT 引擎，通過插值算法與曲面生成技術，構建固廢坑內(nèi)垃圾堆積的三維曲面模型。模型以三角面片為基本單元，根據(jù)高度數(shù)據(jù)自動調(diào)整面片起伏形態(tài)，真實還原垃圾“山丘狀”“凹陷狀”等復雜分布特征；同時支持按時間序列動態(tài)回放模型變化過程，直觀呈現(xiàn)垃圾堆積的演變趨勢，輔助管理人員分析作業(yè)軌跡合理性。

■作業(yè)路徑規(guī)劃：通過顏色映射區(qū)分不同高度區(qū)間，快速識別高堆與低洼區(qū)域，為抓斗作業(yè)路徑規(guī)劃提供精準指引，避免碰撞或漏抓問題。

多源數(shù)據(jù)源采集與治理

多源數(shù)據(jù)接入

系統(tǒng)通過 WebSocket 接口與行車控制中臺深度通訊，采集行車平移距離、速度等運行參數(shù)，抓斗升降高度、開閉角度等狀態(tài)數(shù)據(jù)，電機溫度、傳感器異常等設備故障信號及料倉料位數(shù)據(jù)；同時支持從數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)同步歷史作業(yè)記錄，實現(xiàn)“實時數(shù)據(jù)+歷史數(shù)據(jù)”雙維度覆蓋。

數(shù)據(jù)清洗與整合

針對采集的多源異構數(shù)據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)據(jù)治理引擎，自動完成異常值過濾、格式轉換與邏輯校驗，例如過濾傳感器跳變數(shù)據(jù)、將 PLC 二進制數(shù)據(jù)轉為 JSON 格式、驗證抓斗高度與料位匹配度，確保數(shù)據(jù)一致性與準確性，為后續(xù)可視化與控制提供可靠支撐。

安全層面，通過 VR 遠程操作規(guī)避人工直接接觸危廢場景，結合虛擬圍欄與故障預警系統(tǒng)，降低設備碰撞、物料泄漏等風險，提升安全防護水平；效率層面，依托實時數(shù)據(jù)監(jiān)控與自動化動畫功能，減少人工巡檢工作量，縮短設備故障響應時間，提升作業(yè)調(diào)度效率，實現(xiàn)運維全流程高效運轉。HT 一體化監(jiān)控方式為固廢處理行業(yè)樹立新標桿，推動行業(yè)運維轉型并為同類設備數(shù)字化升級提供可復制經(jīng)驗。

審核編輯 黃宇