【案例】基于数字孪生技术的发电厂智能巡检系统

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基于数字孪生的智能定位巡检系统解决方案 CEE C 中 国 能 建 E N E R G Y C H I N A 01 发电厂巡检现状及需求 02 乐见数字孪生平台 03 基于数字孪生的智能定位巡检 方案 04 爱电厂智能巡检展望 目录 CONTENTS · 多模态感知设备初步普及：无人机、四足机器人、轨道式巡检机器人已成为主流，集成红外热成像、声纹识别、 激光甲烷遥测等传感器，实现设备温度、振动、气体泄漏等多维度监测。 · 效率与安全双提升：智能巡检机器人可以大大提高巡检效率，减少人工巡检的工作量和时间，同时降低人员进入 危险区域的风险。通过定期巡检和数据分析，还可以提前发现潜在故障，预防事故发生。 · 市场规模增长迅速：随着电力行业的发展以及智能化技术的进步 ，电力智能巡检机器人的市场规模正在持续扩大。 行业的年均增长率预计超过 20% 。 · 巡检任务繁重：由于发电厂区范围较大、道路复杂，室内室外均有分布 ，目前大部分发电厂区仍然以人工现场巡 捡为主，巡检任务繁重； · 需巡检设备种类繁多：发电厂设备种类繁多，涵盖发电机组、法兰、管道、压力表、温度表、液位计、开关、户 外变电等各类设备需要例行巡检； · 巡检效率不高：目前各类设备终端读数、温度记录，主要采用感官判断、手持仪表测量，采用手持终端记录或者 原始的纸笔记录模式，效率不高。 智能巡检快速增长 人工巡检仍占主流 1 发电厂巡检现状及解决途径 1 .1 发电厂巡检总体现 状 境 收你们来啦 1 发电厂巡检现状 智能巡检系 统 1 .2 发电厂巡检遇到的困 境 01 发电厂巡检现状及需求 目录 02 乐见数字李生平台 CONTENTS 03 基于数字孪生的智能定位巡检方 04 定义 数字孪生 (Digital.Twin) 是一种虚拟 的 、数字化的实体，与现实世界的实 体相对应。数字孪生通常包括三个部分： 物理实体、数字横型和数据连接氵 核心价值 数字孪生赋能发电厂设备与系统 的全生命周期管理，从设计、施 工到运维 ; 提升效率、质量与 安全性 , 其核心价值是可视 化。 2 乐见数字李生平台 应用场景 广泛应用于安全管理、设备监控、 故障预测及优化决策，助力发电行 业智能化转型 , 2.1 数字孪生 (1) 概 念 新 技 术 融 合 系 统 集 成 功 能 迁 移 能 力 功 能 重 构 能 力 控 制 数 字 实 休 能 力 控 制 目 标 实 休 能 力 优 化 程 度 优 化 内 容 参 数 规 模 预 测 时 长 预 测 精 度 仿 真 速 度 仿 真 精 度 可 视 化 方 式 可 视 化 内 容 实 时 性 连 接 能 力 数 据 处 理 能 力 数 据 获 取 能 力 可 复 用 性 模 型 种 类 模 型 精 度 2 乐见数字孪生平台 基础能力 应用能力 扩展能力 管理能 力 2.1 数字孪生 (2) 成熟 度 能 力 子 域 能 力 要 素 资 源 管 理 安 全 管 理 能 力 域 功 能 更 新 可 视 化 预 测 数 据 优 化 仿 真 控 制 交 互 模 型 自主研发轻量化国产三维浏览引擎 ，支持 BIM 数据 和 GIS 数据的接入、基本地图操作和可视化管理 2 基础功能 包括管理三维模型、图 纸 、文档等基本元素，并 实 现数据的关联、浏 览和检索、用户和权限管理等功能 3 高级功能 包括二、三 维 联动、三 维校审、碰 撞检查、施 工 管理 和可视化应用服务等功能 系统集成 实现平台与其他相关软件和系统无缝衔接，包括与电 网管理平台和智瞰平台数据对接等 乐见数字孪生平台是承载数字化移 交 工作的平台，基于工程大数据中心开发的应用于电厂全生命周期的数 字 化平台，能作为设计管理、移 交 管理、智慧施工及智慧电厂等全生命周期的据平和可视化平台。 承工算理应用 流 权 管 理 级 件 时 任 务 级 料 2 乐见数字李生平台 智 路 工 性 程 山 程 消 点 管 理 项 用 日 2.2 乐见数字孪生平台 (1) 综述 平台应用 R 中 麻 济 I s / n a r o id 小程 序 端 可 程 化 大 用 1 三 维 引 擎 微时 用 局 限合 动 性的口 X 大 数 液 存 设 道 大 数 原 计 语 白 物 取 网 级 解 倍 叫 王 算理 b C r n w e s r - =m T s n et su B n H FF a 工 算 权 国 项非算耳 可权化大同 □ 回 1 日 分 中 × B 2.2 乐见数字孪生平台 (2) 三维引擎 1 开发 Web 端轻量化三维引擎，支持 BIM 数据和 GIS 数据的接入、基本地图操作和可视化管理。 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (2) 三维引擎 2 数字李生系统支持缩放 : 旋转显示等基本浏览，支持测量、三维标注、视点和模型爆炸等三维基础操作。 数字李生系统 支持基本浏览、 虚 化、三维测量、 视 点和自定义树等基 础三维操作。同时 , 支持关联查询、 横型渲染、模型割 切和漫游动画等特 色基研服务。 2 乐见数字孪生平台 三 维引擎 支持模型渲染 , 沉浸式全方位展示厂 区内实际效果 . 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (2) 三维引擎 2 支持三维全景漫游应 用，沉浸式全方位展 示厂区 内实际效果， 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (2) 三维引 擎 2 多源模型管理应用场 景， 实现同步不同专 业、不同设计软件三 维模型， 实现自动合 模。 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (3) 基础功 能 1 多源模型管理 将图纸、模型 、文 档等，按 照对象、系统和空间等维度重构和集成，构 建起电厂数字李生信 息 模型，实 现关联检索功能，可快速定位相应数据位置，辅 助用户快速完成项目信息的查询 , 以及文件全文检索。 2 乐见数字孪生平台 rmaRmasm 4 * 1 1 6 * 州 L 2 H 习 期税 及 时务评和a 内 的 实 于 * s * . * c a e n a D a s a w t m , reevanoamm o e m ** * m T * 3 * 4 1 0 4 1 0 E 的 可 行 性 护 欢 证 级 - 工 厘 问 用 e n w s r * * n w n t . n n : t i r s e R r t m R n s . s g m s s e 2 .2 乐见数字孪生平台 (3) 基础功能 2 * na - =# -m * 9 5 * 量 子 x 电 m n a . 山 每 热 实现项目关联检索 中 # / m man = * 置 1 # 道 测 地 的 地 水 * * 3 4 然 9 * 4 4 友南 * m t k n * s e m . 7 机 e 8 2 他 0 4 增 4 计 物 4 0 0 4 L 四 水 容 m * 2 1 可以通过点击模型快速查询建筑、设备等对象信息 2 乐见数字李生平台 ▲ 不 10 150 1 10 1 15800m c e A V m r n m 6 m m n k A - o e * W * ② 0 e 2.2 乐见数字孪生平台 (3) 基础功能 4 三 超 接入 广 C 二 考体午交 体 代 项 日 (X 在果每平 台 2 0 2 2 -0 5 -2 4 2 碰撞检查应用场景， 各参建方可在系统中 开展局部碰撞检查或 全局碰撞检查应用。 2 乐见数字李生平台 2 .2 乐见数字孪生平台 (4) 设计管 理 1 工程三维评审应用 场景，各参建方可 在系统中通过发起 评审流程，将问题 流转至相关人处理 2 乐见数字孪生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (4) 设计管 理 2 多维联动应用场景， 实 现三维模型对象定 位 一维、二维 图纸对 象及 一维、二维图纸 对象定 位三维模型对 象的双向 多维联动应 用。 * 1 F = 东 词 种 7 # * 1 3 德区 管 着 安 | 8 4 # eaa K * 系 内管 * [ 时 1 4 0 5 S o * ( 0 7 * | 1300. 学 有本 东小常 基 安天 表 1 7 M E n i r m * S 安 ( 2 0 9 a 交 决 ( 1204 保 * 代 语 会 1 0 ) 文机排 汽管 通安法要 1 7 ] 100% + 1 7 ] 0 n2 时 代 中 注 角 代管管 通安 满 1 判 2 乐见数字李生平台 权 里 结 1 元 用 * ( * 德间 行 ? ( 0 o l C 4 = ( ] 1 6 c a 广 角 元 式 4 构 普 实 ! 2.2 乐见数字孪生平台 (4) 设计管理 3 施工进度管理应用场 景，实现三维摸型关 联施工进度及施工进 度可视化模拟 . 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (5) 施工管 理 1 可结合三维模型进行施工工艺模拟，包括大型机械设备、深基坑和高支模施工预演等， 2 乐见数字孪生平台 2.2 乐见数字李生平台 (5) 施工管 理 2 危大施工模拟应用场 景 支持三维监控视频应用，实现在三维场景中通过模型或摄像头列表调用监控摄像头视频流， 2 乐见数字孪生平台 2.2 乐见数字李生平台 (5) 施工管 理 3 支持电厂典型设备拆解模拟，为现场检修提供培训。 o x i e E x x 循环水泵拆解模拟 循环水泵组装模拟 A x a x 回 K 1 4 e * a e B E 0 P + * * 0 2 乐见数字李生平台 给 水泵组拆解模拟 给水泵组组装模拟 2.2 乐见数字孪生平台 (6) 运维管理 1 , 2.2 乐见数字孪生平台 (6) 运维管理 2 困家蚩 @ 悲 埋管管理应用场景 , 实现地下埋管 分级管理，地下 管网数据调取 阅 览。 2 乐见数字李生平台 出生 E 属 计 电 缆管理实现电缆 路径显 示，电缆参 数显 示，电缆清单 查询，电缆长度统 计等 . 减 画 体 水 环 广 8 公用厂 区公用 C 地 力 * 码 M C C 位 m t 升 B 成 二 内 是 开 医 址 律 类 二 内 2 2 2 % V E 连 ， 2 0 kv= 划 生 文 地 费 流 二 力 述 电 流 田 写 现 汇 角 团 * * 0 e 8 m e * # * * a e 律 对 面 中调下 压 + 其 m N C N 5 系 纳二大填电述离 升 M 计 5 5 8 W 2 4 8 - m s m s 4 # i s 并 后 比 * 用 重 选 基 统 升 行 划 控制测 n v m 和 二 次成 计 利 间 和 E 第 9 , 元 集 传 算 禁 的 分 # s 9 = R 公 ， i E P R 公 活 两 庄 T 用 电 序 二 × 球 压 二 明 起 不 冀 系 统 二 少 道 明 m a 二 m * 元 N a E * 1M m 系统 @ V 直 南 的 P 二 改 还 业 学 均 P 设 备 二 端 工山要水手 纳 助 机二次 线 工 山 水 二 加 本 二 化 学 加 若 家 码 二 为 *B *BA- 为 R N B *N 二 r m a i n t a K 二 次 线 厂 形 的 督 统 二 内 纸 2 乐见数字李生平台 2.2 乐见数字孪生平台 (6) 运维管理 3 FC 1 6 6 5 1 广州珠江 李 班 螂 √ | Q . | ◎ |② le ju n dtp g o a x o m e n v p c / m o d e l ji d e s ig n M a ru g e 中学生 清册 * E 加 t 后 县 是期 事 享 平 G @ * X 地 电 统 广 第 工 2.2 乐见数字孪生平台 (6) 运维管理 4 冷蝶 智慧管控平台 账 打 燃 气 发 电 有 限 公 司 1 机组 自 负 | 行 F 用 O n k n O ●* 2 乐见数字李生平台 * A R F F : 1 *