数字孪生技术在电厂领域深化应用

通过数字孪生技术在电厂的深入应用来实现热电厂的数字化改造,以“可视化”、“集成化”、“仿真化”、“实时化”、“工具化”的五化核心技术对热电厂的生产、运维、管理等方面进行提升;通过完善的信息采集、统计和分析,对现场管理过程进行有效测量与监控,并及时纠偏,确保过程信息有效应用于管理决策,实现现场管理过程稳定、高效运行;数字孪生电厂可视化平台能够通过工具化进行电厂的产线设计、未建电厂的设计论证,对生产流程、生产环境、设备运行状态进行实时监测,进行虚拟大屏的显示。对设备状态,生产状态,异常报警信息等实时显示。

1)数据单元可视化

生产过程透明化、高效化、柔性化、可追溯化,达到事中控制、提高生产管理效率、低成本运行的目的


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2)平台集成

通过集成各系统,建立统一的3D可视化平台,从各维度(运营、订单、成本、人员、设备、仓库等)提供管理层实时、直观、全面的生产信息展示。


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3)人员定位可视化

通过三维的形式进行人员监控、巡检路径追溯等人员管理,大幅优化电厂生产现场人员组成复杂、工况环境监管存在真空、危险区域安防保障难落实、人员以及设备工作情况不易监控等管理现状,为电厂安全生产保驾护航。


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4)监控联动可视化

将电厂的监控集成到各个子可视化模块中,如人员定位、产线、设备、告警等,通过这种形式可解决监控平台的实时性;在通常的情况下如发生报警或者异常事件,无法第一时间看到现场的状况,往往会错失解决问题的时间;但是若将监控与其他系统进行联动,即可在发生异常事件时第一时间了解到现场的环境,从而给予前往处理异常的人员帮助。


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5)数据驱动

将电厂的设备运行数据同步至相对应的虚拟模型上,通过数据来驱动虚拟模型进行运动如:转动、位移等;在强大的数据采集、数据同步、数据驱动的支撑下能够还原电厂的真实运转情况,使得运维人员能够进行远程运维,安全管理。


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6)工厂仿真

通过对电厂的工艺流程、生产设备等分析,我们对其做了模块化的处理;同时创建了组件库和数据编辑器,这使得整个模块进行了工具化的处理,这一点为今后的电厂产能、工艺、产线组装等提供了一个虚拟的仿真实验室,以用来解决产能不足、生产效率低下的问题。


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7)人员培训

对涉及到消耗件更换的设备,设计出可视化的备件更换过程动画,便于新员工快速熟悉更换操作,减少现场培训时不必要的停机时间。相关的设备能进行分解或爆炸图显示,便于机修人员分析设备内部情况。

8)报警闭环

实现设备报警及时定位,可以设定监控属性预警阈值以及预警等级,实现不同等级的预警展示,并用不同颜色进行提醒。点击预警对象时,可以显示详细的预警信息;点击定位时,可以实现视角定位。报警功能要能在任何场景状态下进行提醒,以便能及时进行处理;同时提醒值班或维修保障人员进行报警保单处理。

项目意义

数字孪生电厂可视化平台主要面向拥有多个电厂的大中型能源集团,由于电厂的特殊性如设备种类较为统一、 生产流程标准化、末端处理流程标准化,根据这种通用性,数字孪生电厂可视化平台能够通过工具化进行电厂的产线设计、未建电厂的设计论证,对生产流程、生产环境、设备运行状态进行实时监测,进行虚拟大屏的显示。对设备状态,生产状态,异常报警信息等实时显示。


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