數字化推動鋼鐵工業轉型升級

數字時代，隨著數字地球，數字中國，數字工廠等數字化建設的不斷深入，以地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）為基礎，融合大資料視覺化、雲端計算、物聯網以及人工智慧等新一代資訊科技，顛覆傳統GIS應用， 激發了地理資訊產業新的生命力，讓地理資訊應用越來越廣泛，走向時代的舞臺。

介面簡介及效果預覽

鋼鐵作為國民經濟發展的重要基礎原材料，鋼鐵行業的產品創新為中國經濟的發展提供有力的支撐。“十三五”以來，中國的鋼鐵工業從頂層設計到落地生根，在全面部署、積極探索行業科技創新之路上取得了卓越的層級。“十四五”要把控鋼鐵工業的高質量發展，加快推進綠色發展和智慧化製造，重點解決控產能擴張、促產業集中、保資源安全三大難點。

通過圖撲軟體的視覺化以及 GIS 相關技術，對鋼鐵廠能源和安全方面進行全方位的數字化建設，讓鋼鐵廠的監控更為直觀，控制更加精準，提高鋼鐵工廠的整體管理水平和鍊鋼效率，推進鋼鐵工業綠色化和智慧化的轉型升級程序。

實現價值

基於 HT for Web 和 GIS 技術的數字鋼鐵廠建設主要有以下三部曲：

資料獲取：

Ø 鋼鐵廠三維場景資料獲取方式主要有兩種：一種是通過航拍建模；一種是通過人工建模。

Ø 鋼鐵廠業務資料（監測點點位、管轄區域範圍、巡航線路等）的獲取主要是通過已經建設的基礎地理資訊系統中的管理以及廠區所部署的裝置的監測資料等。

航拍建模，也稱傾斜攝影實景三維，是近年來快速發展的一項 GIS 技術。利用飛機或無人機搭載多臺感測器，從前後左右以及垂直五個方向對地物進行拍攝採集，快速高效獲取真實反映地面情況的資料資訊。通過糾正、平差、多視影像匹配等一系列的內業處理操作，最終獲得三維模型。

人工建模，主要是根據一定範圍內的場景圖或者CAD圖紙結合實景照片對地面情況進行人工建模。

航拍建模與人工建模的特點對比情況如下：

除了上述特點之外，航拍建模的成果資料具有地理座標系資訊，可以準確的和GIS 匹配，人工建模要和 GIS 匹配需要人工進行空間矯正配準。航拍建模的 OSGB 模型資料具有多細節層次（Level of Detail, LOD），系統可以根據使用者的瀏覽時和場景的距離顯示不同精度的 LOD 層級模型，提高資料展示渲染的高效性。但是，航拍建模也有一定的弊端，比如建模的精細度不如人工建模精細，如果需要更加精細的模型，需要大量的人工干預處理。如果需要對簡單模型進行查詢、分析和編輯等，需要對航拍進行單體化處理，單體化的修復需要更長的週期和更高的費用，因此，單體化處理應用在重點建築或古蹟方面。

資料分析

空間的資料分析是GIS 的核心內容之一。對於數字鋼鐵廠而言，在環保方面，主要是對 TSP、PM10、PM2.5、有組織、廠區汙染情況等進行分析；在安全方面，主要是對場景監控、消防裝置以及安全範圍四色圖。

對於鋼鐵廠中監控點的布控合理性進行分析，輔助指導鋼鐵廠的監控佈設工作，更加全面監控廠區的生產狀態。

對於鋼鐵廠汙染情況的分析，進而指導鋼鐵廠的環境治理工作，促進廠區的綠色化建設。
通過廠區安全四色圖分析，對重點安全防範區域的消防裝置和監控裝置的布控具有重要的指導意義。

資料視覺化

資料分析結果存在於具體的資料報表上，對於非專業人，很難直接清晰瞭解到具體的分析結果。資料視覺化能夠讓分析結果在場景中直觀的呈現，將分析結果簡單明瞭地呈現在使用者面前，輔助指導決策。另一方面，資料視覺化一定程度上也改變以往的工作模式，例如廠區的巡檢，工作人員不需要到實地現場進行，直接在視覺化平臺上通過漫遊、視訊監控等方式進行檢視，結合物聯網，甚至可以對廠區指標監測異常或告警的時候進行控制處理。

對於數字鋼鐵廠的系統功能主要設定有以下幾個：

• 廠區漫遊
• 視訊監控
• 指標監測
• 汙染監控
• 區域四色圖
• 消防檢測分佈

廠區漫遊

1、定點漫遊

定點漫遊是根據經緯度固定漫遊的中心位置，以一定視距對場景進行 360 度的環繞漫遊，讓使用者全面觀看廠區的全貌。

2、 線路漫遊

除了定點漫遊外，HT 和 GIS 的整合方案中也提供了根據經緯度和海拔資料構建漫遊線路，讓使用者以第一人稱的視角按照指定線路對鋼鐵廠區進行巡檢漫遊，在制定線路的時候可以參考重點區域或智慧化水平較高的區域進行制定，給使用者呈現鋼鐵廠重點發展區域以及智慧化發展成效。

視訊監控：

視訊監控在先進視覺化領域的需求也越來越多。集成了GIS 的視訊監控相比於傳統的視訊監控更能快速定位具體的監控位置，當有意外情況發生時，不僅能快速定位事件位置，還能快速檢視區域的情況資訊。

指標及車輛監測：

對於鋼鐵廠而言，廠區的環境監控是相當重要，這也是積極推進鋼鐵工業綠色化的原因。綠水青山就是金山銀山。現今，大部分鋼鐵廠對廠區的環境監控都佈設了相應的監控點位，通過對接裝置上的實時資料，可以對廠區的環境進行全面的監測把控。同時，針對影響環境的因素，如，車輛尾氣的排放，也可以進行廠區的車輛分佈及具體資訊進行實時監控。

汙染監控：

指標監控主要可以看具體監控的點位附近的汙染程度，通過熱力圖，將監測點上的數值以區域面進行呈現，更加直觀反映汙染程度及影響範圍，輔助相關人員對廠區環境治理工作的進行。

區域四色圖：

區域四色圖是對鋼鐵廠區域範圍按照不同的風險分佈進行展示，總覽區域四色圖可以全面瞭解鋼鐵廠的風險區域分佈情況。同時，結合指標監測點或視訊監控點，可以對指標監測點和視訊監控點分佈進行分析評估，分析確定重點危險區域是否加強監測監控，提高整個鋼鐵廠區的綜合治理和管理。

消防檢測分佈：

通過消防檢測可以知道廠區內消防裝置的分佈情況以及消防裝置的相關資訊。

總結 

鋼鐵行業的發展要以自主可控為基點，提升自主能力，提高行業競爭優勢；要以綠色化智慧化為核心，提高整體的管控一體化水平及製造水平，打造為智慧製造行業；要以科技創新為切入點，形成創新協同互動的新生態圈。

HT 和 GIS 整合除了應用於鋼鐵行業的數字工廠外，在智慧城市、智慧礦山、智慧園區等眾多領域也有廣泛的應用。在用地選址、路徑規劃、資源分配以及環境監測等方面，巨集觀上輔助決策分析，微觀上監控管控資產，讓每一個行業走上更加智慧化的生產、管理和運維。

2019 我們也更新了數百個工業網際網路 2D/3D 視覺化案例集，在這裡你能發現許多新奇的例項，也能發掘出不一樣的工業網際網路：https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA，同時，你也可以檢視更多案例及效果：https://www.hightopo.com/demos/index.