Utilizing three-dimensional models in operation and maintenance of a powerplant

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2012
Major/Subject
Informaatiotekniikka
Mcode
T-61
Degree programme
Language
fi
Pages
[11] + 86
Series
Abstract
A power plant consists of thousands of components whose location and related documentation is almost impossible to solve without a good knowledge of the plant. A 3D-navigation system represents a power plant by its 3D-model that can have its components linked to other information systems. By this way, besides a component's location, all of its documentation is available while examining the component in its environment. The graphical interface of a navigation system is based on a plant's 3D-model which must, at minimum, have its components identifiable. If no 3D-model of a plant exists, laser scanning and existing drawings can help the modelling work. Because plants keep changing even after their construction, models have to be stored in a maintainable format. In this master's thesis an own navigation system based on Bentley Navigator was built. An extension to Navigator that allowed linking a document management and an asset management system to plant's components, was written using Bentley's C/C~H-application programming interface. Fortum's power plant in Suomenoja was used as a pilot environment where Bentley's ProjectWise stored the i-modelformat 3D-model and other technical documentation while maintenance data was managed by IBM's Maximo. In Suomenoja's pilot test the navigation system's features where considered practical particularly the component searching from a 3D-model. A 3D-model was seen useful also in work planning because it shows the altitude differences of pipes and items underneath insulations. Thus measuring and dismounting at the plant area can be avoided. The comprehensive modelling of the plant and the updating of the P & ID diagrams was seen as the only significant issue. On the other hand, in addition to navigation, a 3D-model would be useful for example in design of new plant systems.

Voimalaitos koostuu tuhansista komponenteista, joiden sijainnin ja liittyviin dokumentaation selvittäminen ilman hyvää laitostuntemusta on lähes mahdotonta. 3D-navigointijärjestelmä esittää voimalaitoksen kolmiulotteisena mallina, jonka laitteet voidaan linkittää muihin tietojärjestelmiin. Näin sijainnin lisäksi kaikki laitteen dokumentaatio on saatavilla samalla, kun laitetta tarkastellaan sen omassa ympäristössä. Navigointijärjestelmän graafinen käyttöliittymä pohjautuu laitoksen 3D-malliin, jonka minimivaatimuksena on, että sen komponentit ovat identifioitavissa. Mikäli laitoksesta ei ole 3D-mallia, mallintamisen apuna voidaan käyttää muun muassa laserkeilausta ja olemassa olevia piirustuksia. Koska laitosalue muuttuu vielä rakentamisen jälkeenkin, malli tulee säilyttää ylläpidettävässä muodossa. Tässä diplomityössä rakennettiin oma navigointijärjestelmää Bentley Navigator sovelluksen pohjalle. Sovellukseen luotiin Bentleyn C/C++-ohjelmointirajapinnan avulla laajennus, joka mahdollisti dokumenttienhallinta- ja kunnossapitotietojärjestelmien linkittämisen laitoskomponentteihin. Pilot-kohteena toimi Fortumin Suomenojan voimalaitos, jonka i-model-muotoisesta 3D-mallista ja muusta teknisestä dokumentaatiosta vastasi Bentley ProjectWise ja kunnossapitotiedon hallinnasta IBM Maximo. Suomenojan pilot-testissä navigointijärjestelmän ominaisuuksia pidettiin käytännöllisinä mainittavimpana komponenttien haku 3D-mallista. 3D-malli nähtiin hyödyllisenä myös töitä suunniteltaessa, sillä se esittää muun muassa putkien korkeuserot ja eristeiden alle jäävän. Näin vältetään laitosalueella mittaamista ja purkamista. Ainoana merkittävänä ongelmana nähtiin laitoksen kattavan mallintamisen ja PI-kaavioiden päivityksen aiheuttama työ. Toisaalta 3D-mallille olisi navigoinnin lisäksi käyttöä muun muassa uusia laitosjärjestelmiä suunniteltaessa.
Description
Supervisor
Oja, Erkki
Thesis advisor
Viitasaari, Osmo
Keywords
navigation, navigointi, power plant, voimalaitos, 3D-model, 3D-malli, i-model, ISO 15926, Bentley Navigator
Other note
Citation