1. 智慧工厂3D可视化监控系统介绍
DigitalTwin数字孪生3d可视化技术是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虑拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生3d可视化技术实现了现实物理系统向虚拟空间数字化模型的反馈，这样，就可以真正在工厂制造的全生命周期范围内，保证数字与物理世界的协调一致。各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘，甚至人工智能的应用，都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是数字李生对智能制造的意义所在。
由于生产制造设备大多都是独立运行，无法直观形象的从整体对生产过程进行监控和管理，基于数字孪生技术的智慧工厂3d可视化监控系统恰好弥补了这一不足。
智慧工厂3d可视化监控系统采用数字孪生技术对车间生产制造设备3D建模，并且应用物联网技术集成GIS展现、3D厂区仿真、智能制造、环境监控、门禁监控、视频联动、报警分析、人员定位等多个系统信息模块，实现了多个系统的关联分析，实现了多部门的协同管理，大大提升了生产制造各个环节的管理效率，并极大的提升了企业的生产质量和运营效率。
2. 智慧工厂3d可视化监控系统功能
智慧工厂3d可视化监控系统集成了GIS展现、3D厂区仿真、智能制造、环境监控、门禁监控、视频联动、报警分析、人员定位等多个系统功能模块，结合了平台的SCADA 3D、GIS等功能，所有的集成系统完全通过VR虑拟实现三维情景中的实体对象进行交互，所有集成的信息完全与三维情景融合，点击三维场景中的某个对象，可以实现对设备的生产状况查看，历史数据查询，生产指令下达等操作，同时结合报警联动，视频追踪，可以及时发现生产中的异常运行情况，实现信息的全面实时监控和故障的快速应对。
2.1 GIS 展现
采用GIS技术,在真实的遥感地图上展现生产企业在全国各个分公司的整体布局,实现了基于集团公司的生产状况全景展现和各个生产企业主要KPI生产数据的实时监控和查看。
2.2 3D 厂区仿真
工业环境中高危场合的状态监控通常采用远程自动化或无人值守方式实现，传统监控软件由组态软件及虚拟仪表等平面式监控系统构成，非但不直观而且学习和掌握时具有一定的难度，如果监控点数量大且在空间分布上存在嵌套或交叠，传统监控系统界面上的交互信息会过度密集、复杂，存在检测点很难迅速准确地进行空间定位的问题。
智慧工厂3d可视化监控系统通过全景3D方式进行生产数据展现:完全在虚拟空间真实的再现了生产布局、车间分布和设备状态；智慧工厂3d可视化监控系统提供给用户多个观察视角来实现空间多角度方位的观测和漫游。3D 视景模型管理模块可导入并渲染厂区环境、室内环境以及机器和仪表等物体的三维模型，并且还可渲染三维物体的光照和纹理等细节，特别适合高危场合的生产状态监控。
2.3 智能制造
智慧工厂3d可视化监控系统的智能制造模块通过工业以太网、现场总线和通讯协议等物联网技术采集厂区设备和仪表的状态数据，操作员在三维厂区视景内直接对设备和仪表进行交互操作，实时监控设备和仪表的生产过程数据及其故障状况。
智能制造模块能与整个车间的中央控制系统结合，能自动将每个操作数据上传至归档数据库。这些数据将形成每个设备运行操作的“电子档案”，并进行保存以便查询，最大程度的保证未来出现的任何质量问题和事故都可追溯。
产品品质最终要经过质量保证体系的考验，因此对于车间而言，数字化质保也是其生产流程的核心控制环节。制造监控模块可以按工段布置多个质量控制节点，对生产过程中的质量数据进行采集和分析，发现问题就地解决，避免一个阶段的问题流入到下一个阶段。
由于对操作人员所有生产操作包括:操作时间、操作者、操作码及描述、节点名、过程数据等都有记录，起到了监督作用，可大大提高工作效率和产品质量。
2.4 环境监控
生产制造企业应着重管理原料仓库、生产车间、成品仓库和运输过程的环境监控，为安全生产以及产品品质的稳定性提供决策依据。我们见过很多传统的管理办法就是:由管理人员不定时查看、记录仓库和车间的环境参数，发现异常情况后再采取补救措施。这样的管理办法有很多弊端，比较费时间和人力，而且记录的数据因为有人为的因素，数据不是很客观，不太符合现代化企业管理的要求。
智慧工厂3d可视化监控系统的环境监控模块采用实时智能环境监控方案，在三维场景下实时监测相对湿度、温度和环境污染等参数，当数据变化或达到预警值时实时报警，避免生产人员中毒隐患及气体爆炸隐患。
2.5 门禁监控
智慧工厂3d可视化监控系统的门禁监控模块能够在3D场景下集成门禁、考勤、巡更于一体，满足工厂数字化管理的需求。门禁监控模块以全新的界面、直观的感觉、简易的操作、完善的功能实现员工、权限、考勒等管理。同时平台数据库记录所有系统事件，并且能够实现与环境监控、生产监控等功能的联动。
2.6 视频联动
智慧工厂3d可视化监控系统的视频监控模块能够集成厂区数字视频监控系统，实现对监控录像文件的快速检索、定位、比对及备份:实现统一的身份认证和权限管理，保证信息和数据的安全;实现实时视频监控、历史视频调阅、视频行为分析等功能。
智慧工厂3d可视化监控系统通过数据相关性分析，实现了设备与视频，门禁与视频，报警与视频，电力与设备等多种形式的系统联动。不仅能够全面了解摄像头的分布范围和视频监控的扫描范围，还能结合实时视频监控图像，对监控管理者有一种身临其境的感觉，对生产操作工有一种领导时时在身边的感觉，可以极大提高工人的工作积极性及生产管理效率。
2.7 报警分析
智慧工厂3d可视化监控系统的报警分析功能为用户提供各类监测系统的实时报警信息包括超限报警、开关报警、系统在线设备的故障记录。
智慧工厂3d可视化监控系统会自动统计出昨日、当日、当前的报警故障个数，并可点击查看相应详细信息，可以按子系统、类别、等级、日期段等条件查询和统计历史报警或故障信息。系统可以查询任何系统中设备的开停情况，如开时间、次数等，可查看累计量信息及统计图表，还可查看整个系统的网络故障信息可方便用户管理。系统选择日期查看某测点历史数据的曲线，在曲线的值坐标上可以自定义刻度。
当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警。依据其影响程度进行分类、分级。
类别包括:影响安全、影响生产、普通报警或故障；
等级包括:一级、二级、三级。
以历史趋势，报表等形式，实现历史数据的汇总，查询，查看，分析。提供曲线绘制、报表生成及打印等必备的后置处理手段，便于用户对系统做全面、及时的分析与决策。
2.8 人员定位
当前大型工厂制造企业，人员管理主要依靠监管人员进行现场管理的方式，这种方式不但需要监管人员亲临现场，而且并不能从根本上解决人员管理问题。
比如车间分布较分散，监管人员需要不断巡视各车间:人员较多时，并不能对每个人员起到监管作用。随着企业规模扩大，人员的增多，随之而来的是如何提高监管人员的工作效率，管理好每个人员，对企业管理来说至关重要。
针对工厂人员管理的难题，智慧工厂3d可视化监控系统人员定位管理模块可以集成工厂人员定位系统，可以从根本上解决工厂人员管理的问题。系统不但解决了监管人员要到现场进行巡查的麻烦，并且能够解决对每个人的实时监管。
监管人员只要坐在电脑旁，在三维场景中即可实现实时监控。智慧工厂3d可视化监控系统不仅节省大量人力，而且极大的提高了工作效案。实现人员从上班打卡考勤到下班打卡考勤整个过程中的实时监控、历史信息查看，从而让管理者能够对人员在工作期间的活动情况一目了然然，当出现紧急情况时可立刻定位到人员，进行及时处理。
3. 智慧工厂3d可视化监控系统应用价值
3.1 3D实时监控
为操作人员在远程监控时提供身临其境的3D感受，实现远端的无人或少人值守，达到减员增效的目的当发生重大报警时自动弹出现场摄像头，使调度人员根据报警数据、3D环境和实时图像，快速准确做出判断并采取措施，避免停产所造成的损失。当有客户来视察工作时，在大屏上3D实时显示所有设备的生产状况，提升公司品牌形象，有力推动市场宣传和营销工作。
3.2 实时故障诊断
智慧工厂3d可视化监控系统通过设备故障诊断系，统实时、智能、提前报警设备异常状况，及时通知维修，避免设备事故，减少设备维修费用。通过设备故障周期分析系统,智能分析易损配件的计划购买时间和数量，减少由于大量购买配件所造成的资金积压，通过矩阵知识库故障诊断系统，智能分析事故发生原因，提高处理事故的速度和准确性，减少设备故障所造成的损失。
3.3 实时能耗分析
实时显示所有设备的能耗曲线，当超出正常能耗范围时，自动报警通知维修，避免设备发热所造成的损失；根据一天中不同时段的电价情况，实时显示所有设备当天的电费曲线，促使客户改变用电习惯，避峰填谷节约电费通过对比所有设备的历史能耗情况，及时发现能耗不正常的设备，发现异常设备并节约电费。
3.4 移动互联访问
智慧工厂3d可视化监控系统使用终端有web/windows/手机端。适用管理人员多途径查看，以便更快更全面的了解生产情况。
当管理人员不在办公室时或者出差时，通过手机实时了解生产状况和设备状况，如同就在现场指挥工作，当出现重大报警时通过手机通知管理人员，让管理者及时调整和处理，避免重大事故的发生。
