許敏 玄文凱 于翔

摘? 要： 數(shù)字化交付包括交付方移交和接收方接收兩個過程，交付內(nèi)容為數(shù)據(jù)、文檔、三維模型及其之間的關(guān)聯(lián)信息，從根本上都表現(xiàn)為數(shù)據(jù)。交付平臺是工程項目建設(shè)階段的大數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，本文總結(jié)了它應(yīng)具備的八項基本功能，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字化交付;交付平臺;工廠對象;三維模型

【Abstract】： Digital handover includes two processes： delivery and reception. The content of delivery information is data， documents， three-dimensional models and the related information between them， which are basically expressed as data. Delivery handover platform is a big data information management system in the construction stage of a project. This paper summarizes its eight basic functions and forecasts its development trend.

【Key words】： Digital handover; Digital handover platform; Plant object; Three-dimensional model

0? 引言

近年來，工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字化交付迅猛發(fā)展?！栋l(fā)電工程數(shù)據(jù)移交》（GB/T 32575-2016）、《石油化工工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51296-2018）和《建筑信息模型設(shè)計交付標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51301-2018）的相繼發(fā)布，開啟了電力、石化、建筑行業(yè)工程建設(shè)的數(shù)字化交付時代。數(shù)字化交付是設(shè)計成果交付的升級，是工程技術(shù)服務(wù)的延伸，是建設(shè)數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)。數(shù)字化交付包括交付方移交和接收方接收兩個過程，交付方在移交平臺完成交付物的收集、整合、校驗后移交，接收方在接收平臺完成交付內(nèi)容的驗收后接收，如圖1所示。目前，移交平臺和接收平臺多為同一平臺，通常稱為交付平臺。市場上已出現(xiàn)多個交付平臺，各有千秋，本文嘗試對交付平臺應(yīng)具備的基本功能進(jìn)行探究。

1? 數(shù)字化交付的定義

數(shù)字化交付是以工廠對象為核心，對工程項目建設(shè)階段產(chǎn)生的靜態(tài)信息進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)建直至移交的工作過程，涵蓋信息交付策略制定、交付基礎(chǔ)制定、信息交付方案制定、信息整合與校驗、信息移交和信息驗收[1]。

2? 數(shù)字化交付的內(nèi)容

數(shù)字化交付內(nèi)容為交付物和交付物之間的關(guān)聯(lián)信息，交付物包括數(shù)據(jù)、文檔和三維模型，其中數(shù)據(jù)是指項目建設(shè)階段關(guān)于工廠對象的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，文檔是指與項目交工技術(shù)文件[2]相對應(yīng)一致的電子文檔，三維模型是指項目竣工圖階段形成的3D模型。

3? 交付數(shù)據(jù)的分類

數(shù)字化交付的目標(biāo)是形成項目建設(shè)階段高質(zhì)量的數(shù)字資產(chǎn)。數(shù)字化交付內(nèi)容在根本上都表現(xiàn)為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指可以使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表示和存儲，表現(xiàn)為二維形式的數(shù)據(jù)，如智能P&ID、三維設(shè)計產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不規(guī)則或不完整，沒有預(yù)定義的數(shù)據(jù)模型，不方便用數(shù)據(jù)庫二維邏輯表來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)[3]，如文本、圖表、圖像等。通過工具軟件可從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中提取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

4? 交付平臺的基本功能

數(shù)字化交付平臺是用于承載和管理數(shù)字化交付信息，可與多種工程軟件集成并兼容多種文件格式的信息管理系統(tǒng)[1]。它可承載各承包商移交的數(shù)字交付物并能對其進(jìn)行整合管理，一般應(yīng)具有系統(tǒng)管理、交付基礎(chǔ)、信息采集、信息處理、信息移交、信息查詢、信息瀏覽和分析報表八項基本功能，如圖2所示。

4.1? 系統(tǒng)管理

數(shù)字化交付平臺同其它應(yīng)用平臺一樣，需要具有權(quán)限管理、日志管理、流程管理和數(shù)據(jù)備份等系統(tǒng)管理功能。

（1）權(quán)限管理

權(quán)限管理是對應(yīng)用系統(tǒng)所有對象與數(shù)據(jù)資源進(jìn)行的權(quán)限控制，用戶可以訪問而且只能訪問自己被授權(quán)的資源。平臺應(yīng)合理設(shè)置系統(tǒng)管理員、管理員、用戶等角色和權(quán)限，這是平臺信息安全和數(shù)據(jù)保密的基礎(chǔ)保證。

（2）日志管理

平臺應(yīng)對用戶登錄、操作等活動保持日志記錄。

（3）流程管理

平臺應(yīng)對審批流程進(jìn)行管理，能夠滿足快速創(chuàng)建、配置、修改等需求，可添加、減刪和自定義審批流。

（4）數(shù)據(jù)備份

平臺應(yīng)具有完整的數(shù)據(jù)備份機制，通過配置數(shù)據(jù)備份策略，確保備份數(shù)據(jù)的整體性、正確性和災(zāi)難恢復(fù)的可靠性。

4.2? 交付基礎(chǔ)

根據(jù)項目信息交付策略，平臺能夠利用內(nèi)置的資源，快速制定項目交付基礎(chǔ)，使平臺具備接納以工廠對象為核心的項目建設(shè)階段產(chǎn)生的靜態(tài)數(shù)據(jù)，如圖3所示。

（1）工廠分解結(jié)構(gòu)

工廠分解結(jié)構(gòu)是按照一定的分類原則和編碼體系，反映工廠的各級分解對象的樹狀結(jié)構(gòu)[1]。平臺應(yīng)支持按不同的分類方式快速建立工廠分解結(jié)構(gòu)，且能對工廠分解結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，可添加、減刪和修改工廠分解結(jié)構(gòu)支和節(jié)點。

（2）類庫

類庫是描述工廠對象的信息組織結(jié)構(gòu)，包括工廠對象類、屬性、計量類、專業(yè)文檔類型及其關(guān)聯(lián)關(guān)系[1]。平臺應(yīng)內(nèi)置多種項目常用類庫，能夠按照具體項目要求快速建立個性化項目類庫，并使用類庫定義管理各類數(shù)據(jù)。

（3）工廠對象統(tǒng)一規(guī)定

平臺應(yīng)根據(jù)項目要求編制工廠對象分類、屬性統(tǒng)一規(guī)定，明確分類和編號規(guī)則，規(guī)定屬性的值和計量單位等，能夠?qū)瑟毩⒆R別的工程對象進(jìn)行分類、編號、命名和屬性定義，滿足快速檢索和定位的要求。

（4）編碼統(tǒng)一規(guī)定

平臺應(yīng)根據(jù)項目要求編制項目組織、工廠對象、文檔、三維模型等編碼的統(tǒng)一規(guī)定，形成項目編碼標(biāo)準(zhǔn)體系分解結(jié)構(gòu)，并能對項目編碼標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行刪除、添加、更新、修改、擴充、映射等管理。通過編碼的映射、別名等處理方式，可完成項目編碼標(biāo)準(zhǔn)體系與接收方編碼體系的兼容統(tǒng)一，以達(dá)到交接要求。

（5）交付物統(tǒng)一規(guī)定

項目交付物來自于設(shè)計、采購和施工等階段，平臺應(yīng)根據(jù)接收要求分別編制不同階段的交付物統(tǒng)一規(guī)定，就其內(nèi)容可歸納為文檔和三維模型兩種統(tǒng)一規(guī)定。

① 文檔統(tǒng)一規(guī)定

平臺應(yīng)根據(jù)項目要求編制交付文檔統(tǒng)一規(guī)定，形成項目文檔分解結(jié)構(gòu)，制定交付文檔的命名和編號規(guī)則，建立項目建設(shè)階段典型文檔交付清單以及工廠對象需關(guān)聯(lián)的文檔清單。對不同的交付文檔應(yīng)分別規(guī)定其內(nèi)容和深度。這些文檔包括項目設(shè)計、采購和施工文檔，其中IDF和智能P&ID設(shè)計文檔宜單獨編制統(tǒng)一規(guī)定[5]。平臺應(yīng)對文檔集中加密存儲，按照用戶權(quán)限開放文檔新建、修改、刪除、升版、下載等操作。

② 三維模型統(tǒng)一規(guī)定

平臺應(yīng)根據(jù)項目要求編制三維模型統(tǒng)一規(guī)定，對來自設(shè)計和供應(yīng)商三維模型的格式、內(nèi)容、深度、坐標(biāo)、配色、文件編號等以及模型間的關(guān)聯(lián)、裝配關(guān)系提出要求。平臺應(yīng)支持多種常用三維模型格式，可接收來自不同系統(tǒng)的三維模型，并可根據(jù)權(quán)限對模型進(jìn)行刪除、添加、更新、修改、格式轉(zhuǎn)換等操作[6]。

（6）質(zhì)量審核統(tǒng)一規(guī)定

平臺應(yīng)編制交付內(nèi)容質(zhì)量審核統(tǒng)一規(guī)定，制定審核規(guī)則，校驗數(shù)據(jù)、文檔、三維模型的完整性、準(zhǔn)確性和一致性，形成質(zhì)量審核報告。

4.3? 信息采集

平臺應(yīng)提供多種模式完成交付信息的采集，對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可采用信息集成完成采集，對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可采用標(biāo)準(zhǔn)模板通過數(shù)據(jù)填報、文件上載等方式完成采集。

（1）模板管理

平臺應(yīng)針對數(shù)據(jù)、文檔和三維模型三類交付物提供多種標(biāo)準(zhǔn)模板，各承包商和供應(yīng)商可登錄平臺下載對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模板使用。平臺應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)模板庫和模板分解結(jié)構(gòu)，并對標(biāo)準(zhǔn)模板庫進(jìn)行管理，可查找、創(chuàng)建、添加、刪減、修改、更新模板庫中的文件。

（2）數(shù)據(jù)填報

平臺應(yīng)提供按模板要求人工錄入和以文件清單批量導(dǎo)入等多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)填報。

（3）文件上載

平臺應(yīng)提供單個文件上傳和批量文件導(dǎo)入等多種上載方式，上載的文件審核通過后自動完成歸類存儲。

（4）信息集成

平臺應(yīng)提供與主流設(shè)計集成、項目管理、采辦管理、施工管理等信息系統(tǒng)的接口或工具，將各承包商交付的成果從數(shù)據(jù)庫或以工具提取后加載到交付平臺上，實現(xiàn)信息集成導(dǎo)入。

4.4? 信息處理

平臺能對采集的信息按流程進(jìn)行處理，完成格式轉(zhuǎn)換、整合關(guān)聯(lián)、信息校驗后才能正式發(fā)布。

（1）格式轉(zhuǎn)換

為了加快瀏覽響應(yīng)，便于管理，通常會將數(shù)據(jù)、文檔和三維模型的格式轉(zhuǎn)換為平臺讀取和顯示的首選格式，而對于三維模型還需要進(jìn)行顏色批量修? 改[4]。因此平臺應(yīng)提供可對多種常用格式進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換的高效工具。

（2）整合關(guān)聯(lián)

基于智能結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模板等提供的關(guān)聯(lián)信息，平臺應(yīng)自動整合上載交付物之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立工廠對象與數(shù)據(jù)、文檔、三維模型及工廠分解結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)三維模型、二維圖紙、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的多維信息整合。

（3）信息校驗

為了保證上載到平臺交付物的質(zhì)量，平臺應(yīng)提供工具以實現(xiàn)對工廠對象、文檔的編號和屬性等進(jìn)行合規(guī)性、完整性、準(zhǔn)確性和一致性的分析校驗，支持校驗規(guī)則的配置并形成校驗報告。

（4）流程審批

所有上載信息需要經(jīng)過流程審批后，才能發(fā)布到平臺。平臺應(yīng)提供信息上載、關(guān)聯(lián)、校驗、質(zhì)量審核、批準(zhǔn)發(fā)布等功能的標(biāo)準(zhǔn)審批流程，也可根據(jù)不同交付物的特點自定義審批流程。另外，平臺還應(yīng)建立標(biāo)注分享、打印下載、文檔修改、模型修改等多個審批流程。

4.5? 信息移交

平臺應(yīng)提供交付平臺移交和信息模型移交兩種信息移交方式。兩種方式均應(yīng)按區(qū)域、系統(tǒng)或模塊分別進(jìn)行移交并辦理驗收，直至完成全部交付信息的移交。

（1）交付平臺移交

交付平臺移交指交付方將裝載交付信息的數(shù)字化平臺移交給接收方，交付方為接收方建設(shè)并管理平臺，交付與建設(shè)同步，同時要求交付平臺能夠與生產(chǎn)運維系統(tǒng)集成，為建設(shè)數(shù)字化工廠打下基礎(chǔ)。

（2）信息模型移交

信息模型移交指交付方按照約定的信息模型組織規(guī)則將交付信息移交給接收方，由接收方自行裝載到數(shù)字化平臺中。采用這種方式，移交平臺負(fù)責(zé)采集整合信息并向接收平臺完成移交，接收平臺一般為接收方的數(shù)字化工廠平臺。

4.6? 信息查詢

平臺應(yīng)具有較強的數(shù)據(jù)檢索能力，支持分類查找和多條件搜索。

（1）分類查找

平臺能夠依據(jù)工廠、文檔等結(jié)構(gòu)或不同分類方式，通過樹狀結(jié)構(gòu)直接查找搜尋信息。

（2）多條件搜索

平臺應(yīng)提供多種分類篩選、條件附加，支持通配符、工廠對象關(guān)聯(lián)、自定義參數(shù)等多條件精確査詢。

4.7? 信息瀏覽

平臺應(yīng)具有較強的二三維信息瀏覽能力，支持常用形式標(biāo)注以及三維模型觀測、剖切等操作。

（1）信息分解結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)、文檔、三維模型等信息完成發(fā)布后，平臺應(yīng)支持按多種分類形成不同的信息樹狀分解結(jié)構(gòu)，滿足導(dǎo)航要求。

（2）瀏覽查看

平臺應(yīng)支持B/S瀏覽模式，能夠直接瀏覽說明書、規(guī)格書、數(shù)據(jù)表、圖紙和三維模型等，支持對瀏覽對象的拖動、縮放和標(biāo)注，可實現(xiàn)關(guān)聯(lián)對象二三維同步瀏覽、跳轉(zhuǎn)瀏覽。

（3）三維模型觀測

平臺支持三維模型觀測，能夠?qū)崿F(xiàn)對三維模型的旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切、抽離、虛化、測量、標(biāo)注等可視化操作。

4.8? 分析報表

基于搜索、查詢、統(tǒng)計、分析等操作產(chǎn)生的結(jié)果，平臺應(yīng)支持多種報表方式，能夠以表格、圖形的形式進(jìn)行展示，支持包括excel、word、PDF、HTM等多種格式輸出。平臺支持三維模型的可視化報表，查詢結(jié)果可以在三維模型上顯示。

5? 交付平臺的發(fā)展趨勢

（1）三維瀏覽技術(shù)不斷進(jìn)步

流程工廠趨向于大型化，千萬噸級煉化工廠的裝置數(shù)量動輒幾十套甚至上百套。如此多的裝置構(gòu)成的工廠三維模型屬于超級模型，這對于三維瀏覽器的顯示、瀏覽和其它操作是重大挑戰(zhàn)，部分瀏覽器已出現(xiàn)加載超時、拖動卡頓的現(xiàn)象。盡管瀏覽器技術(shù)開發(fā)商針對發(fā)現(xiàn)的問題各顯神通，紛紛推出自家的三維模型輕量化瀏覽器，但在迅速加載、流暢解析、快捷搜索等指標(biāo)上仍有較大的提升空間[7]。

（2）企業(yè)接收標(biāo)準(zhǔn)紛至沓來

目前數(shù)字化交付在國內(nèi)方興未艾，但隨著接收方數(shù)字化意識的不斷提升，建立自己的數(shù)字化接收標(biāo)準(zhǔn)已成為必然，尤其是一些大型公司，很快會制定出自己公司的統(tǒng)一數(shù)字化接收標(biāo)準(zhǔn)，建立自己的數(shù)字化接收平臺[8]。

（3）數(shù)字交付深度不斷加大

數(shù)字化交付將催生接收方對可編輯交付物的渴望，盡管可編輯交付物涉及知識產(chǎn)權(quán)問題，但當(dāng)接收方體驗到可編輯交付物帶來的便利后，會利用甲方的權(quán)力優(yōu)勢強加到交付方，要求交付可部分編輯交付物，如圖紙DWG文件、三維模型種子庫等[9]。

（4）通用移交平臺漸成主流

盡管接收方會根據(jù)自身的情況建立數(shù)字化接收平臺，但數(shù)字化接收平臺的共性還是占主要的。通用的移交平臺將應(yīng)運而生，漸成主流，以數(shù)字化接收平臺的共性而建，兼顧多種個性化配置，少量將以定制開發(fā)滿足市場的特別需求[10]。

6? 結(jié)束語

數(shù)字化交付過程涉及大量的數(shù)據(jù)、文檔和三維模型。一個優(yōu)秀的數(shù)字化交付平臺必須可以接收整合多種設(shè)計軟件的智能數(shù)據(jù)，智能抽取整合結(jié)構(gòu)化非智能數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并按預(yù)定規(guī)則實現(xiàn)數(shù)據(jù)梳理、關(guān)聯(lián)、展示和利用。數(shù)字化交付的技術(shù)以建設(shè)智能工廠為發(fā)展方向，目前保持著較快的發(fā)展速度。數(shù)字化交付平臺要在扎實做好以上八項基本功能的同時，積極借鑒圖形圖像、數(shù)據(jù)處理、人工智能等方面的先進(jìn)經(jīng)驗，降低人工工作量，持續(xù)提升可視化技術(shù)水平，確保數(shù)字交付物的完整性、準(zhǔn)確性和一致性。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 石油化工工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京： 中國計劃出版社. 2018.

[2]中華人民共和國工業(yè)和信息化部. 石油化工建設(shè)工程項目交工技術(shù)文件規(guī)定[S]. 北京： 中國石化出版社. 2017.

[3]馬惠芳. 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采集和檢索技術(shù)的研究和應(yīng)用[D].?上海： 東華大學(xué)， 2013.

[4]葉鋒， 蔣波， 龐修海. 鎮(zhèn)海沸騰床渣油加氫裝置數(shù)字化交付探索與實踐[J]， 煉油技術(shù)與工程， 2019（6）： 46-49.

[5]李寧， 昌興文， 劉春陽. AVEVA智能P&ID系統(tǒng)在工程設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化實施及應(yīng)用[J]. 化工設(shè)計， 2016， 26（5）： 41-45.

[6]周東波， 朱慶， 杜志強， 等. 粒度與結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的多層次三維城市模型數(shù)據(jù)組織方法[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版）， 2011， 36（12）： 1406-1409.

[7]童凌， 歐陽純萍， 羅凌云. 通用格式三維圖形瀏覽平臺設(shè)計[J]. 微型電腦應(yīng)用， 2017， 33（4）： 76-80.

[8]吳青. 智慧煉化建設(shè)中工程項目全數(shù)字化交付探討[J]. 無機鹽工業(yè)， 2018， 50（5）： 1-6.

[9]壽海濤. 數(shù)字化工廠與數(shù)字化交付[J]. 石油化工設(shè)計， 2017， 34（1）： 44-47.

[10]李珍. 基于工程項目數(shù)字化交付的文檔管理[J]. 現(xiàn)代企業(yè)， 2019（3）： 22-22.