在“雙碳”目標(biāo)與危廢處理規(guī)范化管理政策導(dǎo)向下，《“十四五”全國危險(xiǎn)廢物規(guī)范化環(huán)境管理評(píng)估工作方案》明確以強(qiáng)化處理設(shè)施全過程監(jiān)控、減少人工直接接觸、提升運(yùn)維精度。作為垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)核心設(shè)備，自動(dòng)起重機(jī)受作業(yè)環(huán)境高危、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)高、設(shè)備狀態(tài)難感知、作業(yè)流程不透明的核心痛點(diǎn)，亟需數(shù)字化技術(shù)破解。

南京福爾利攜手圖撲軟件打造行車吊自動(dòng)化改造+行車吊數(shù)字孿生系統(tǒng)，系統(tǒng)融合自動(dòng)化運(yùn)行、三維可視化、VR 虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管控能力，構(gòu)建“自動(dòng)運(yùn)行-三維建模-VR 操作-安全防護(hù)-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)-數(shù)據(jù)源采集-數(shù)據(jù)報(bào)表”全鏈路解決方案，打造看得見、能操作、可預(yù)警、易管理的自動(dòng)化+數(shù)字化運(yùn)維體系。

沉浸式三維場(chǎng)景

畫面采用科幻風(fēng)格中模設(shè)計(jì)，兼顧視覺真實(shí)性與系統(tǒng)輕量化運(yùn)行?；诠虖U處理車間實(shí)際場(chǎng)景與設(shè)備參數(shù)，完整還原墻體、樓板，及兩臺(tái)行車吊的雙梁大車、起重小車、抓斗，同時(shí)精準(zhǔn)復(fù)刻控制室操作臺(tái)、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(zhǔn)升降與水平移動(dòng)，可切換手動(dòng)控制與真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)作業(yè)模式，兼顧功能演示與真實(shí)作業(yè)展示需求。

■操作場(chǎng)景：沉浸式還原行車吊控制室與控制席，控制室按真實(shí)布局建模操作臺(tái)、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(tái)高度匹配。

摒棄傳統(tǒng)三維坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)方式，基于圖撲 HT 引擎，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參數(shù)控制設(shè)備動(dòng)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(shí)時(shí)同步自 PLC，確保虛擬動(dòng)畫與物理設(shè)備動(dòng)作完全一致，便于分析垃圾廢料抓取、轉(zhuǎn)運(yùn)等作業(yè)流程問題。

多角度切換查看

用戶可通過鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景縮放、旋轉(zhuǎn)與漫游操作，點(diǎn)擊正視圖、俯視圖、側(cè)視圖等對(duì)應(yīng)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(shè)備的運(yùn)行與作業(yè)環(huán)境狀態(tài)。

應(yīng)急處置可視化

系統(tǒng)內(nèi)置危廢泄漏、設(shè)備故障、火災(zāi)等典型應(yīng)急場(chǎng)景預(yù)案庫，結(jié)合三維場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)應(yīng)急可視化管控。當(dāng)觸發(fā)故障預(yù)警或應(yīng)急信號(hào)時(shí)，圖撲 HT 平臺(tái)自動(dòng)切換至應(yīng)急模式，高亮標(biāo)注故障位置、擴(kuò)散范圍及周邊關(guān)鍵設(shè)備，同步推送預(yù)設(shè)處置流程至管理人員終端，為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急響應(yīng)提供直觀指引，應(yīng)急過程全數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存檔，滿足合規(guī)追溯要求。

核心指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)支持 2D 數(shù)據(jù)面板與 3D 場(chǎng)景深度嵌套疊加，面板涵蓋當(dāng)前行車位置、抓斗實(shí)時(shí)坐標(biāo)、倉容動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、當(dāng)日投爐物料重量、破碎處理量等核心指標(biāo)，通過圖撲 HT 豐富的圖表組件直觀呈現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)與作業(yè)統(tǒng)計(jì)信息。同時(shí)支持歷史數(shù)據(jù)回溯查詢，滿足多場(chǎng)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(duì)接客戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)任務(wù)單、設(shè)備運(yùn)維記錄等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)拉取與推送。數(shù)據(jù)面板基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流自動(dòng)更新設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前任務(wù)進(jìn)度等關(guān)鍵指標(biāo)，異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)觸發(fā)預(yù)警提示。通過整合全量作業(yè)與設(shè)備數(shù)據(jù)，為管理決策提供精準(zhǔn)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(yùn)營效率與決策科學(xué)性。

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

VR 遠(yuǎn)程操控

沉浸式交互

用戶通過 VR 頭顯與操作手柄組合，可實(shí)現(xiàn)與行車吊操作面板的聯(lián)動(dòng)控制：佩戴設(shè)備后，視野將同步呈現(xiàn) 1:1 還原物理場(chǎng)景的 VR 設(shè)備模型及配套虛擬操作手柄，手柄投射的交互射線可精準(zhǔn)響應(yīng)虛擬環(huán)境操作，射線指向目標(biāo)物體時(shí)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)設(shè)自定義事件，實(shí)現(xiàn)沉浸式精準(zhǔn)操控。

虛實(shí)同步反饋

圖撲 HT 平臺(tái)接收事件后轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)控制指令，完成行車平移、抓斗升降 / 開閉等操作；同時(shí)操作反饋實(shí)時(shí)同步至三維場(chǎng)景，如抓斗閉合時(shí)物料形態(tài)同步變化，確保遠(yuǎn)程操作與現(xiàn)場(chǎng)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(shè)備細(xì)節(jié)，達(dá)成“虛擬在場(chǎng)”式全面監(jiān)控。

VR 應(yīng)急演練

此外，系統(tǒng)支持 VR 沉浸式應(yīng)急演練，操作員可通過 VR 設(shè)備模擬泄漏封堵、設(shè)備緊急停機(jī)等應(yīng)急場(chǎng)景，在虛擬環(huán)境中反復(fù)實(shí)操提升處置熟練度，無需影響現(xiàn)場(chǎng)正常作業(yè)。

跨設(shè)備適配

技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)選用 WebXR API 與 VR 頭盔對(duì)接。WebXR 作為 WebVR 的升級(jí)版，旨在統(tǒng)一 VR 和 AR 標(biāo)準(zhǔn)接口，圖撲 HT 通過與該 API 對(duì)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(chǎng)景完美呈現(xiàn)在 VR 頭盔中，且支持跨設(shè)備使用，無需關(guān)注具體設(shè)備型號(hào)，目前已兼容 Pico Neo3、Pico 4、Oculus Quest 2/3、HTC VIVE 等主流 VR 頭盔設(shè)備。

料位智能監(jiān)測(cè)

針對(duì)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(gè)高度測(cè)點(diǎn)+模型生成”的方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)展示，打破傳統(tǒng)單一料位傳感器的監(jiān)測(cè)局限。

■高密度測(cè)點(diǎn)采集：在固廢坑區(qū)域按網(wǎng)格狀均勻布設(shè)數(shù)百個(gè)高度測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)配備高精度超聲波或雷達(dá)傳感器，實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)位置的垃圾堆積高度數(shù)據(jù)。

■動(dòng)態(tài)曲面生成：系統(tǒng)將各測(cè)點(diǎn)采集的高度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至 HT 引擎，通過插值算法與曲面生成技術(shù)，構(gòu)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(dòng)調(diào)整面片起伏形態(tài)，真實(shí)還原垃圾“山丘狀”“凹陷狀”等復(fù)雜分布特征；同時(shí)支持按時(shí)間序列動(dòng)態(tài)回放模型變化過程，直觀呈現(xiàn)垃圾堆積的演變趨勢(shì)，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(shí)別高堆與低洼區(qū)域，為抓斗作業(yè)路徑規(guī)劃提供精準(zhǔn)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(tái)深度通訊，采集行車平移距離、速度等運(yùn)行參數(shù)，抓斗升降高度、開閉角度等狀態(tài)數(shù)據(jù)，電機(jī)溫度、傳感器異常等設(shè)備故障信號(hào)及料倉料位數(shù)據(jù)；同時(shí)支持從數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)同步歷史作業(yè)記錄，實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)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(duì)采集的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)據(jù)治理引擎，自動(dòng)完成異常值過濾、格式轉(zhuǎn)換與邏輯校驗(yàn)，例如過濾傳感器跳變數(shù)據(jù)、將 PLC 二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 JSON 格式、驗(yàn)證抓斗高度與料位匹配度，確保數(shù)據(jù)一致性與準(zhǔn)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(yuǎn)程操作規(guī)避人工直接接觸危廢場(chǎng)景，結(jié)合虛擬圍欄與故障預(yù)警系統(tǒng)，降低設(shè)備碰撞、物料泄漏等風(fēng)險(xiǎn)，提升安全防護(hù)水平；效率層面，依托實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控與自動(dòng)化動(dòng)畫功能，減少人工巡檢工作量，縮短設(shè)備故障響應(yīng)時(shí)間，提升作業(yè)調(diào)度效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維全流程高效運(yùn)轉(zhuǎn)。HT 一體化監(jiān)控方式為固廢處理行業(yè)樹立新標(biāo)桿，推動(dòng)行業(yè)運(yùn)維轉(zhuǎn)型并為同類設(shè)備數(shù)字化升級(jí)提供可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)。

審核編輯 黃宇