信息物理系统(cyber physical systems,简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联，物联传感，智能家居，机器人，智能导航等。CPS是在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。 东华3D石油化工智能监控系统解决方案基于CPS技术、物联网IoT技术、工业SCADA技术、虚拟现实VR技术，经过对石油化工行业应用进行了深入研究，针对目前大规模联网监控和多业务融合管理的需求，将“CPS”技术的先进理念引入石油化工智能监控调度解决方案，实现了系统中异构网络的融合与多业务的融合。 东华3D石油化工智能监控系统是利用先进的监控和应急技术，例如高清、智能、应急通信、音视频联动等技术，构建一套全面防范、重点加强、资源共享的安防系统，有效加强对石油化工安全防范的管理，直观及时的反映重要地点的现场情况，增强安全保障和应急处置措施，是成为现阶段石油化工行业建立现代化管理系统的重要选择。
该系统主要实现三项功能：第一，实现远程一体化监控，监控中心通过系统可以实时查看所有监控点的现场情况及采集点相关实时动态参数；第二，实现监控中心与各站点的双向3D图形可视化沟通，实现石化装置3D可视化管理、分层管理、设备检维修和施工改造，提高了办公效率；第三，进一步提高了事故预防和事故应急处理能力。
东华3D石油化工智能监控系统提供了一种企业集团分布式数据的三维立体化集中监控、分析及展示解决方案，主要表现在：
1、集成设备运行实时状态信息，与外部各种数据源，如ERP、MES、EAM、SCADA等系统互联互通，实时反映资产的实际状况。
2、自动监测异常发展趋势，实现在线预警。
3、支持断点续传和数据缓存，保持数据的完整性。
4、基于工业库的历史数据，客户可以建立数学模型，进行设备性能分析与系统报表，提供了新的增值空间和强大的市场竞争力。
5、支持对设备运行状态、企业生产数据长达数年的历史数据的分析决策，轻松实现历史数据的分析，为提高生产效率提供充分的信息保障。
6、完全分布式、平台开放式系统结构，满足客户不断发展信息需求。
7、基于Internet网络的部署，使得方案更易于实施，为石化企业设备管理提供了新的技术平台。
1、三维场景一体化
最自然、全景式、实体化、融合的三维虚拟现实工作环境，如实地描述和反映设备的实体关系，基于角色的用户界面，满足不同用户需求。
利用虚拟现实技术，实现各种复杂数据的可视化，从而清晰有效地传达与沟通信息。无需编程，快速构筑3D虚拟现实世界；支持嵌入Flash、音视频、IE窗口；支持Access、MS SQL以及Oracle等多种数据库；缩比、多线程分步式下载 ；支持物理引擎，动画效果更为逼真；支持软件抗锯齿，画面更柔美细腻；支持动态缓存技术；内嵌强大的VRP脚本引擎；全自动无缝升级。通过场景编辑、效果调整、立体显示的可视管理功能让设计成果以高质量画面、强沉浸式体验效果呈现设计成果。
2、先进的工艺动态管理
石油石化企业的生产工艺流程是动态的，每一道工序之间是互相关联的，任何一道工序的变化都可能导致整个生产工艺流程的改变。因此，在生产过程中需要时刻关注每道工序的运行变化情况。目前，二维GIS或三维GIS系统在对生产工艺流程的展示与管理方面都是静态的。工艺流程中任一道工序的变化情况、以及对整个工艺流程的影响情况，系统都无法实时、直观的展示出来，这也给企业的生产管理带来诸多不便。因此，东华3D石油化工监控系统对企业在生产工艺流程的管理过程中对三维空间信息系统的两个层面的需求满足了现场需求。
首先，工艺流程的三维动态展示。包括如何将管线、阀门、弯头、三通等各类设备之间的连通逻辑关系置入场景，并根据实际工艺流程在三维场景中制作动态仿真流程表现，动态显示整个工艺流程的路线、流经设备及变化情况。
其次，工艺流程拓扑分析。当生产工艺流程某一道工序发生事故时，如何分析得到与事发设备相关联的设备、管线、阀门等，如何判断那些工序受到影响，那些工序应该关闭等。这些都是工艺流程动态管理应用技术的热点与难点。
3、三维空间信息系统平台与CAD工程设计一体化
目前，三维空间信息系统平台三维建模方式是，首先进行现场拍照；然后利用三维建模软件进行模型搭建、贴图；最后再将建好的三维模型导入到三维空间信息系统平台。这种三维建模方式一般会耗费大量的人力和物力，并且建模的精度不高，同时，造成了设施设备三维建模成本居高不下，使得三维建模成为石油石化企业三维空间信息系统建设中费用支出最大的一块。与此同时，企业拥有大量的设施设备二维、三维CAD设计数据资料。但是，由于目前大部分三维空间信息系统软件在导入CAD三维模型数据过程中，会造成大量信息的损失。从而，导致这些已有的CAD数据资料无法得到充分应用。
东华3D智能监控在三维空间信息系统建设中，能够直接应用已有的CAD三维模型数据库，不仅大大加快三维空间信息系统建模速度，还提高三维建模精度。同时还可以为用户提供数据模型、图形模型，完成所有展示数据点显示。东华3D监控系统平台为用户还能提供功图、宏观控制图等石油行业专用的数据分析控件。因此，三维空间信息系统平台与CAD工程设计一体化的技术，将成为未来三维空间信息系统在石油石化行业应用中不可缺少的组成部分。
4、强大的系统监控平台
随着自动化程度的进一步普及和提高，采用光纤、VPN、ADSL等各种通讯手段不断出现，其中比较特殊的是利用 GPRS网络和CDMA网络进行数据无线传输，用户对各种数据传输的可靠性和实时性的要求越来越高。东华软件为满足用户的需求，适时开发了监控软件平台。
采集软件平台的主要特性：独立运行的应用程序;支持在线设备管理与变更；支持OPC接口；支持Modbus、TCP/IP、BACNet等各类协议和自定义协议接口；支持超过3600种工控设备；具有独立的历史数据缓存库，支持断点续传;支持串口、以太网、板卡、光纤、GPRS、CDMA、MODEM、WiFi和域名解析等各种数据传输方式；支持和第三方应用程序交换数据;提供强大的动态链接库开发包和SDK开发包；采集速度：1000点，200ms以内；最大点数：60000点；时间戳分辨率：ms；整型变量：64位；模拟变量：双精度(64位)。
5、良好的集成性和可扩展性
该系统能帮助用户建立支持主流三维文件格式的模型库，支持多种主流3D文件格式，包括3DMax、Pro/E、Maya、Sketchup等系统的三维数据文件，同时也支持DWG、DWF等2D格式的浏览，兼容不同系统的信息数据来源。具有良好的二次开发接口可与企业ERP、MIS系统无缝对接，支持SqlServer、Oracle、MySql等主流数据库，使企业系统轻松有效的兼容东华虚拟现实系统。
6、GIS地图全景展现
系统提供与地理信息系统(GIS)的接口，实现通过电子地图(GIS)，直观地调看监控图像、设置监控点位置、制定报警联动策略。具有动态标识功能，可对电子地图上的监控点进行属性关联显示，实现一点一表，显示设备档案。在电子地图上划定区域，系统自动标识该区域内的前端监控点，可直观地调用监控点视频。具有自定义搜索，能够快速定位监控点，实现资源的高效利用。
7、可视化培训
虚拟环境基于真实的企业环境，提高培训演练的真实性和有效性，减少培训演练成本；内置各种培训演练内容和方式，适应不同岗位和工种需求；通过准确和直观的虚拟化方式，可以接近真实地检查浏览和确认操作步骤，避免操作错误；安全演练可以通过互联网会议平台在会议室进行，相关人员可上线演练并且进行协作；经验丰富的操作人员可以通过虚拟现实指导缺乏经验的人员。
