搭建智慧火電廠(chǎng)3D可視化管理平臺(tái)

1、火力發(fā)電廠(chǎng)滿(mǎn)足了全世界將近五成的電力需求，在我國(guó)超過(guò)半數(shù)以 上的電力來(lái)源于火力發(fā)電。隨著雙碳政策的推行，在國(guó)家清潔能源 消納和環(huán)保的需求下，對(duì)火電廠(chǎng)在深度調(diào)峰、超低排放、靈活運(yùn)行 等方面提出了更高要求。與此同時(shí)，生產(chǎn)安全、安防監(jiān)控也是工業(yè) 領(lǐng)域的重中之重。傳統(tǒng)的管理模式迫切需要轉(zhuǎn)型，向智能化、數(shù)字 化、安全化、綠色化的智慧電廠(chǎng)方向發(fā)展。通過(guò)HT可視化技術(shù)數(shù)字孿生正在運(yùn)行的火力發(fā)電廠(chǎng)，搭建數(shù)字 化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，對(duì)發(fā)電廠(chǎng)進(jìn)行工廠(chǎng)式精細(xì)化的數(shù)字化管理，提升企業(yè) 對(duì)整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)字化管理能力。HT支持多種方式的模型渲染，采用輕量化三維建模技術(shù)，數(shù)字孿 生火電廠(chǎng)1 : 1高仿真模擬，以三維場(chǎng)景為基礎(chǔ)，

2、2D數(shù)據(jù)面板為 輔，數(shù)字化展現(xiàn)火電廠(chǎng)各區(qū)域的建設(shè)、運(yùn)行情況、安全配備、周邊 動(dòng)態(tài)環(huán)境等情況。同樣支持導(dǎo)入IFC格式的BIM模型文件生成 場(chǎng)景，支持渲染3D Tiles 格式的傾斜攝影模型文件。通過(guò)HT 實(shí)現(xiàn)可交互式的 Web三維場(chǎng)景，可進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)，場(chǎng)景 內(nèi)各設(shè)備可以響應(yīng)交互事件。HT三維可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu)，用戶(hù)可通過(guò) PC、 PAD或 是智能手機(jī)，只要打開(kāi)瀏覽器可隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)三維可視化系統(tǒng)，實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)查和管控。通過(guò)B/S架構(gòu)與模型輕量相結(jié)合，HT三維 可視化技術(shù)首先在一定程度上減輕了用戶(hù)對(duì)于采購(gòu)高性能硬件費(fèi)用 的壓力，其次打破了以往用戶(hù)在監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行管理的管理場(chǎng)景的局 限

3、性。智慧生產(chǎn)案例以某沿海燃煤發(fā)電廠(chǎng)為原型，配置了 4X 660MW 超臨界燃煤 發(fā)電機(jī)組。通過(guò)結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將廠(chǎng)區(qū)運(yùn)行信息、以及現(xiàn)場(chǎng)重 點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行情況等信息在場(chǎng)景中實(shí)時(shí)展現(xiàn)，讓廠(chǎng)區(qū)運(yùn)維人員通過(guò) HT可視化大屏實(shí)時(shí)監(jiān)控廠(chǎng)區(qū)生產(chǎn)信息，全面高效管理。大屏左側(cè)廠(chǎng)區(qū)信息面板展示了本項(xiàng)目主要信息，包括：廠(chǎng)區(qū)信息、 經(jīng)營(yíng)信息。其中經(jīng)營(yíng)信息可以查看實(shí)時(shí)的成本、收入、利潤(rùn)動(dòng)態(tài)趨 勢(shì)圖。右側(cè)展現(xiàn)安全生產(chǎn)天數(shù)，記錄了廠(chǎng)區(qū)安全投產(chǎn)累計(jì)時(shí)間。設(shè)備運(yùn)行 效率與生產(chǎn)信息共同監(jiān)控著鍋爐與汽輪發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)的運(yùn)行效率與 運(yùn)行參數(shù)。aiiHiliJffil聊昂1WE： .4J：tIsmWfjrrnseoerii 1938062

4、5 1耐a'J -ji-p - -1 e u“，ifi滝i麗5進(jìn)護(hù)J* g眄icj 片 F_ *m*71.8T*,rXlM H8*1S3J&2X氣!直左電十區(qū)屮292. CK%" *-> ei cmrK iQA-H JA 丹紅貳"I1科05foiir«)5?5 5lW=HMrHTn3-IUS i3込«4WMmIWFf1垃廠(chǎng)用缽W1 1nf 皇JDfaJMiiKKi也XF127盤(pán)第2135&2n<jfrfc訣犧154«l(3i仍11rwnwj _JU1& w-j oaaxb firEifib通過(guò)點(diǎn)擊底部

5、智慧生產(chǎn)功能，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)效果模擬火電廠(chǎng)的生產(chǎn)流程 場(chǎng)景，直觀(guān)展示了以煤的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、輸送、燃燒、發(fā)電的一系列 生產(chǎn)過(guò)程，配以文字說(shuō)明與其主要特性，具有科技感的逼真視覺(jué)效 果讓用戶(hù)清晰了解智慧火電廠(chǎng)的運(yùn)作。HT可視化增加了無(wú)人機(jī)漫游視角以及第一人稱(chēng)視角的動(dòng)畫(huà)效果呈 現(xiàn)，向用戶(hù)展示更加透明直觀(guān)的智慧火電廠(chǎng)全場(chǎng)景。“智慧生產(chǎn)”是智能電網(wǎng)在生產(chǎn)領(lǐng)域的具體體現(xiàn)。通過(guò)圖撲軟件可 視化平臺(tái)將火電廠(chǎng)、設(shè)備機(jī)器、人員等信息集成展現(xiàn)，打造全面感 知、全面覆蓋、全面可視、全面可控的智慧工廠(chǎng)管理系統(tǒng)。為建設(shè)“安全、可靠、綠色、高效”電網(wǎng)，全面提質(zhì)增效打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。智慧安防人員定位本案例基于UWB定位基站或其他定位硬件基

6、礎(chǔ)，在三維場(chǎng)景中實(shí) 現(xiàn)廠(chǎng)內(nèi)員工實(shí)時(shí)定位可視化功能。在集控中心部署可視化管理系 統(tǒng)，管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控廠(chǎng)區(qū)在崗人員的位置，通過(guò)場(chǎng)景交互可 以直觀(guān)地查看員工信息、聯(lián)系方式、行動(dòng)軌跡等數(shù)據(jù)。工作人員隨身攜帶的定位卡裝置，可人為操作發(fā)出SOS報(bào)警信 息。現(xiàn)場(chǎng)人員如遇到危險(xiǎn)情況，信息會(huì)第一時(shí)間反饋在安防界面的 報(bào)警記錄中，集控中心工作人員收到呼救信息即可第一時(shí)間相應(yīng)。人員快捷導(dǎo)航功能支持查詢(xún)和定位所有在線(xiàn)人員，也可瀏覽離線(xiàn)人 員名單，幫助管理者快速查找。人員定位功能一方面有助于現(xiàn)場(chǎng)人員的調(diào)動(dòng)指揮，加強(qiáng)全局管理； 另一方面有助于監(jiān)控員工的行為軌跡和安全信息，加強(qiáng)安全管理。補(bǔ)足了廠(chǎng)區(qū)現(xiàn)有系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和存

7、在的威脅，提高企業(yè)運(yùn)行決策 的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提升企業(yè)的智能化水平和運(yùn)行效率，為企業(yè)安 全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。電子圍欄電子圍欄是目前較為先進(jìn)的周界防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)，電子圍欄主機(jī)采用 了先進(jìn)的“阻擋為主，報(bào)警為輔”的周界安防理念，集“威懾、阻 擋、報(bào)警、安全”于一身。圍欄通常分為永久性圍欄和臨時(shí)性圍 欄，永久性圍欄在火電廠(chǎng)項(xiàng)目中一般出現(xiàn)在汽輪機(jī)、變壓器、升壓 站等區(qū)域；臨時(shí)性圍欄往往出現(xiàn)在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)臨時(shí)施工或者“兩票”維 修區(qū)。Mm 3OB me*JVijue*企業(yè)可根據(jù)生產(chǎn)情況自由設(shè)置報(bào)警類(lèi)型，例如串崗、滯留、超員、 缺員、闖入、靜置超時(shí)等報(bào)警類(lèi)型?；贖T for Web 輕量化場(chǎng) 景建模以及人員

8、定位功能的支持，未經(jīng)兩票授權(quán)的人員一旦涉足圍 欄區(qū)域，報(bào)警信息將會(huì)展示在圍欄違規(guī)記錄中并可供查詢(xún)，從而保 障了工作人員的安全。智能監(jiān)控廠(chǎng)區(qū)三維場(chǎng)景中，在室內(nèi)和室外設(shè)置了視頻監(jiān)控點(diǎn)位，以明顯的圖 標(biāo)展示其位置。本案例采用的是支持識(shí)別人員行為的監(jiān)控設(shè)備，可 對(duì)安全帽穿戴、工作服著裝、接打電話(huà)等違規(guī)行為進(jìn)行捕捉與告 警，并記錄在攝像頭報(bào)警記錄中。存在報(bào)警信息的監(jiān)控點(diǎn)位會(huì)出現(xiàn) 明顯的告警效果，支持管理者及時(shí)點(diǎn)擊查看實(shí)時(shí)監(jiān)控影像以及抓拍 記錄。集成各類(lèi)子系統(tǒng)的設(shè)備告警信息，在可視化系統(tǒng)中展示所有 的告警信息。lui& eo y 亠、M4S 7Q : J " -一 * H1WA相比于傳統(tǒng)

9、的二維監(jiān)控系統(tǒng)，三維場(chǎng)景的界面展現(xiàn)更加直觀(guān)、簡(jiǎn) 單，便于監(jiān)控人員識(shí)別異常信息，提高監(jiān)控效率。用戶(hù)通過(guò)三維場(chǎng) 景，對(duì)廠(chǎng)區(qū)的攝像頭位置分布一目了然。亦可通過(guò)新興視頻融合技 術(shù)，將視頻無(wú)縫嵌入到場(chǎng)景中，真實(shí)還原場(chǎng)景實(shí)景。工藝流程 火力發(fā)電廠(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)火電廠(chǎng)，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產(chǎn)電 能的工廠(chǎng)。它的基本生產(chǎn)過(guò)程是：燃料在燃燒時(shí)使水生成蒸汽，將 燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成 機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。采用三維組態(tài)的簡(jiǎn)化方式實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)關(guān)鍵工藝流程上的設(shè)備連接，一 方面可監(jiān)控重要設(shè)備的運(yùn)行信息；另一方面，用一條直觀(guān)的直線(xiàn)流 程展示出燃煤發(fā)電廠(chǎng)的主

10、要發(fā)電工藝：輸煤棧橋一篩煤機(jī)一碎煤機(jī) T輸煤皮帶一給煤機(jī)一磨煤機(jī)T鍋爐一汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)一主變一升 壓站f電網(wǎng) 燃煤發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)工藝主要設(shè)備包含：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)通過(guò)完成化學(xué)能f熱能f機(jī)械能f電能這一系列轉(zhuǎn)化,從而為電網(wǎng) 提供著源源不斷的電力。鍋爐是一個(gè)換熱器，主要由爐膛、水冷壁、過(guò)熱器、省煤器、空氣 預(yù)熱器組成。將原煤加工成適于現(xiàn)代動(dòng)力鍋爐燃用的形式（如把煤磨成很細(xì)的煤 粉），再借助熱風(fēng)送入鍋爐內(nèi)充分燃燒，使儲(chǔ)存于燃料中的化學(xué)能 轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽诲仩t內(nèi)的水吸熱后在一定壓力下變?yōu)轱柡驼羝?，飽?蒸汽在過(guò)熱器內(nèi)繼續(xù)加熱成過(guò)熱蒸汽。汽輪機(jī)是把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電 能的設(shè)備。

11、來(lái)自鍋爐的過(guò)熱蒸汽陸續(xù)進(jìn)入汽輪機(jī)的高壓渦輪、中壓渦輪、低壓 渦輪，在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)，將蒸汽內(nèi)能 轉(zhuǎn)換成汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)， 在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)由勵(lì)磁電流形成的磁場(chǎng)也隨之旋轉(zhuǎn)，使定子線(xiàn)圈所 交鏈的磁通發(fā)生周期性的變化，在定子線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，發(fā)出 電能。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能大部分由主變壓器升高電壓，經(jīng)過(guò)高壓配電裝置 和高壓輸電線(xiàn)路向外供電，其發(fā)出電能的一小部分作為本廠(chǎng)自用稱(chēng) 作廠(chǎng)用電。輸煤系統(tǒng)作為火電廠(chǎng)外圍尤為重要的系統(tǒng)，一直為電廠(chǎng)鍋爐提供燃 料，是電廠(chǎng)能否運(yùn)行的重要保證。在傳統(tǒng)模式中，輸煤系統(tǒng)有自己 獨(dú)立的控制室，有且僅有在這個(gè)控制室中才能實(shí)現(xiàn)

12、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí) 時(shí)監(jiān)控，其局限性可想而知。整條輸煤傳送線(xiàn)路不僅占地面積大、 輸送距離遠(yuǎn)，還有設(shè)備高低落差的限制，傳統(tǒng)的二維組態(tài)畫(huà)面已經(jīng) 不能將其清晰直觀(guān)的展現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)HT可視化搭建火力發(fā)電廠(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下無(wú)死角全覆蓋可視化 場(chǎng)景，深度開(kāi)發(fā)應(yīng)用智能發(fā)電控制技術(shù)，提升發(fā)電企業(yè)智慧管控、 智能運(yùn)行、智能安全監(jiān)控、智能分析與遠(yuǎn)程診斷等綜合能力，構(gòu)建 面向未來(lái)的智慧燃煤發(fā)電創(chuàng)新管理運(yùn)營(yíng)模式。在下期的內(nèi)容，我們也會(huì)給大家介紹通過(guò)HT打造的智慧礦山管 控平臺(tái)，助力煤礦開(kāi)采與電力行業(yè)的共同創(chuàng)新發(fā)展。當(dāng)前隨著多地能耗雙控政策的升級(jí)，已經(jīng)有多個(gè)省份出臺(tái)了力度不 等的限電措施。拉閘限電不僅是能源緊缺問(wèn)題，也受到國(guó)家雙

13、控政 策和環(huán)保等因素的影響。“能耗雙控”的目標(biāo)是要推動(dòng)能源清潔低 碳安全高效利用，也促使一些高能耗行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)調(diào) 整升級(jí)。對(duì)于火力發(fā)電而言，這是一個(gè)迫切需要轉(zhuǎn)型的時(shí)代。 創(chuàng)新和技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域 發(fā)揮 著越來(lái)越重 要的 作用 ，結(jié)合 GIS 技 術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、 5G 和可 視化 等先 進(jìn)技 術(shù)的綜 合應(yīng) 用給 火力 發(fā)電廠(chǎng)、光伏發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站帶來(lái)更大的價(jià)值提升，解決著困 擾發(fā)電行業(yè)的深層頑疾。數(shù)字化技術(shù)的深度應(yīng)用打通了數(shù)據(jù)壁壘， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，讓電力行業(yè)與數(shù)字化實(shí)現(xiàn)深度融合。智能發(fā)電已經(jīng) 成為全面提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，適應(yīng)我國(guó)電力體制改革、推動(dòng)能 源革命的必然趨勢(shì)。以下是圖撲

14、軟件在能源相關(guān)的可視化案例：在我國(guó)，煤電無(wú)論是裝機(jī)量還是發(fā)電量均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但風(fēng)電、光 伏等新能源替代煤電的空間非常巨大。未來(lái)新能源和火電仍將相互 依存，電力公司或迎來(lái)盈利和估值雙修復(fù)。新能源或迎來(lái)倍速發(fā)展 期，但也需要儲(chǔ)能降本配合。智慧減碳隨著能源管控的諸多問(wèn)題顯現(xiàn)，“虛擬電廠(chǎng)”也就起到了重要的作 用。什么是虛擬電廠(chǎng)呢？虛擬電廠(chǎng)，顧名思義就是一個(gè)虛擬化的電廠(chǎng)， 不是電廠(chǎng)但是起到一個(gè)電廠(chǎng)的作用，依托互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代信息通信技 術(shù)，把分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等分散在電網(wǎng)的各類(lèi)資源相聚合， 實(shí)現(xiàn)冷、熱、電整體能源供應(yīng)效益最大化，并進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行控 制和市場(chǎng)交易，對(duì)電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，起到靈活的削峰填谷等作 用。未來(lái)，虛擬電廠(chǎng)將解決電力大規(guī)模儲(chǔ)存問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型提供更 多的解決方案，對(duì)于完善我國(guó)的電力市場(chǎng)體制實(shí)現(xiàn)電源多樣化，