智慧电厂建设方案

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智慧电厂项目建设方案 概况 • 智慧电厂建设需求 智慧电厂建设方案 • 流程框图 • 软硬件部署示意图 • 核心功能描述 核心技术应用 • BIM/ 全生命周期 / 数字 孪生 关于杭州伯勒 • 核心技术及业务 • BIM 技术团队及软件工 具 • B-SPPs 智慧流程工厂软 件平台  目录 一、概况  基本需求描述 电厂档案资料的规范 化管理 电厂资产台账 ( 文档、属性 ) 管理及可靠性维护 人员定位及智慧巡检 热网蒸汽状态监测，阀门控制优化 关键设备（如锅炉）在线诊断 安全隐患监测、预警 报警及快速响应 安全 清洁 高效 灵活 智能 合规  基本功能实现 实现全厂原始档案资料，包括竣工、变更、改造等图文资收集、电子化扫描、文档编码等，建立图文资数据库并 在线浏览； 实现全厂区域、全专业、全精准、全属性三维建模，并且结合变更、改造等进行三维模型更新，并且结合现场验 证准确，实现三维模型的轻量化发布及可视化； 实现全厂设备资产可视化，以及实现设备 - 模型 - 编码 - 图文档 - 属性 - 技术参数 - 维保需求 - 责任人员等的关联关 系及在线浏览； 实现热力管网及周边三维建模，进行部分阀门控制智能化改造，进行热力管网模型建模及水力理论计算，并且进 行在线诊断分析； 实现循环流化床锅炉运行数据监测及在线诊断计算，对锅炉运行提供专家意见； 实现巡检数据（包括巡检路径、巡检人员、巡检信息等）数据接口，并对巡检信息、漏巡检等进行反馈处理； 实现人员定位（包括生产、检修等一线人员），通过定位芯片及定位基站，以及定位软件，实现人员定位、电子 围栏； 实现关键设备（如承压类设备、动设备等）的维护管理，通过运行数据积累、分析，实现可靠性、可预测性维护 建议； 实现管理者驾驶舱，包括电厂安全运行预警报警、绩效考核、经济性指标、节能减排等相关数据及分析； 二、智慧电厂建设方案  业务流程框图（适用于运维阶段） 设计 采购 建造 运维 图文档 BIM 模型 竣工验收资料 电站运行规程（含组织、 人员、班组、规程等） B-SPPs 软件 / 硬件部署安装调试实施 Platform AssetView O&M M&D Decisionmakin g 3Di-model/IFC KKS 编码 i-modelBOS3D DCS/SCADA OPC OpenText Brava 文档在线查 看 PDF MSOffic e Text 流程图需标记输出文档、里程碑节点 二、智慧电厂建设方案 文档清册 文档编码 设备清册 3D 建模规划（规范 / 数据 库 / 协同环境 / 轴网） KKS 编码规划 全专业建模 / 编辑 总 图 建 筑 结 构 给 排 水 暖 通 动 力 热 机 水 工 电 气 …… 2D/3D 图 技术参数 合成及完整性检查 B-BPDs • 设备资产可视化 及关联关系可视 化 • 锅炉在线监测及 在线诊断 • 热力管网在线监 测 • 运维管理（设备、 两票、巡检等） • 管理者驾驶舱 • …… • 一 个 全 息 / 精 准 / 更 新 的 数 字 化 三 维 模 型 • 一 个 基 于 B- SPP s 的 数 字 孪 生 电 站  工作阶段划分 二、智慧电厂建设方案 T+1• 资料收集分析 T+3• 全厂及热力管 网三维建模 T+4• 热力管网智能 化改造 T+4• 人员定位系统 部署 T+5• B-SPPs 软硬 件部署及实施 T+6• 验证验收 主要工作内容 • 收集竣工验收（设计院、供应商、二次设计、施工变更、现 场测绘等）图文资料；同时对纸质文档进行电子版转化。 • 编制文档编码规则，编制文档清册 • 文档阅读拆分成最小存储文件， MSOffice/PDF/DWG 等格式 • 编制设备编码规范，根据编码规范进行全厂设备编码 • 编制设备技术参数规范，根据设备技术参数规范编制设备属 性清册 • 收集工厂运行规程或作业规范、工厂组织架构及人员岗位职 能 应用成果交付 • 文档编码规则及文档清册 • 设备编码规则及设备清册 • 设计技术参数规范及设备属性清册 • 图文档  工作阶段划分 二、智慧电厂建设方案 T+1• 资料收集分析 T+3• 全厂及热力管 网三维建模 T+4• 热力管网智能 化改造 T+4• 人员定位系统 部署 T+5• B-SPPs 软硬 件部署及实施 T+6• 验证验收 主要工作内容 • 编制三维建模规范 • 编制设备清册与三维模型对应清单 • 采用 BIM 工具软件配置三维建模协同环境 • 根据建模规划，采用 BIM 工具软件分专业、分区域、分精度 建模 • 模型审查及现场核查 应用成果交付 • 全厂（含管网）三维模型，可利用 BIM 工具软件浏览 • 根据需要生成全局、局部模型渲染效果图 • 根据需要生成全厂漫游动画（可按参观、工艺、巡检路线、 疏散通道等） • 根据需要生成关键设备拆解装配动画  工作阶段划分 二、智慧电厂建设方案 T+1• 资料收集分析 T+3• 全厂及热力管 网三维建模 T+4• 热力管网智能 化改造 T+4• 人员定位系统 部署 T+5• B-SPPs 软硬 件部署及实施 T+6• 验证验收 主要工作内容 • 管网阀门仪表安装改造、及远程控制调试 • 管网水力计算模型建模分析及校验 应用成果交付 • 管网监视控制系统 • 精准管网水力计算模型  工作阶段划分 二、智慧电厂建设方案 T+1• 资料收集分析 T+3• 全厂及热力管 网三维建模 T+4• 热力管网智能 化改造 T+4• 人员定位系统 部署 T+5• B-SPPs 软硬 件部署及实施 T+6• 验证验收 主要工作内容 • 定位基站安装，及人员定位标签功能测试 • 人员活动轨迹、电子围栏等和可视化平台软件的数据接口连 通 • 电厂在用视频系统和人员定位系统数据接口连通 应用成果交付 • 危险生产区域和非授权人员的安全管理 • 人员实时定位，并支持历史轨迹查询，可与电厂监控联动  工作阶段划分 二、智慧电厂建设方案 T+1• 资料收集分析 T+3• 全厂及热力管 网三维建模 T+4• 热力管网智能 化改造 T+4• 人员定位系统 部署 T+5• B-SPPs 软硬 件部署及实施 T+6• 验证验收 主要工作内容 • 调研工厂运维管理、运行诊断、绩效考核等需求 • 基于智慧流程工厂软件平台 B-SPPs Owncloud ，实施 Platform 基础平台、 AssetView 资产可视化、 O&M 智慧运 维、 Decisionmaking 智慧决策、 M&D 运行诊断功能模块 • 工厂现场部署硬件设备及调试，包括工业级 PDA 、超清大屏 显示器、 OPC 工作站 / 服务中间件、隔离网闸、移动端 PAD 、定位系统等 应用成果交付 • B-SPPs Owncloud （按 50 Users 配置）正常运行，实现软 件部署 • 根据需求调研优化 B-SPPs 软件功能并交付运行 • B-SPPs 软件培训及用户操作手册 现场 On-site 私有云 / 通信 Cloud/Communication 异地 / 移动端 Remote/Mobile 展示层 Visualization 应用层 Application 接口 / 中间件层 Interface 硬件层 Hardware B-SPPs B-BPDs  软硬件部署示意图 工业级 PDA 工程师工作站 PLC/DCS/SCADA 单向隔离网闸 PC 端 / 移动 端 大屏显示系统 B-SPPs V1.01 Pubcloud B-SPP Platform 基 础平台 B-SPP AssetView 资产可视化 B-SPP O&M 智慧运维 B-SPP M&D 运行诊断 B-SPP Decisionma king 智慧决 策 二、智慧电厂建设方案 定位标签 定位基站 POE 交换机 NB-IoT 终 端 • 严谨的权限体系，文件只被许可的用户使用 • 支持 PDF 、 doc 、 dwg 等大部分文档格式在线 预览 • 严格的版本管理，保留文档的历史记录 • 文档批量上传下载，节约文件传递和查找时间 • 移动端浏览  功能实现——图文档管理 二、智慧电厂建设方案 图文档管理 ① 梳理电厂现有文档，形成文档清册 ② 编制文档编码规则并对所有图文档进行编码 ③ 上传文档至 B-SPPs 软件平台 ④ 文档与设备、文档之间建立关联关系 ⑤ 设置文档查阅权限 参考标准： GB/T 32575-2016 发电工程数据移交 GB/T 26853.1—2011 成套设备、系统和设备文件的分类和 代号  功能实现——资产可视化（ B-SPP AssetView) 初始化 聚焦 复位 漫游 框选 构件透明化 构件隐藏 构件隔离 模型剖切 模型分解 构件线框化 构件变色 − P&ID 图 − 布置图 − 安装图 − …… − 设计说明书 − 施工说明书 − 操作手册 − 报表 − …… 分发指令 Distribution Order 人员 People 文档 Documents 组织 Organizations 需求 Requirement s 项目 Projects 图纸 Drawings 位置 Location 设备 Equipments 其它包括： − 3D 模型 − KKS 编码 − DCS 数据 − 供应商 − …… 3D 模型 关联关系 运行数据 工艺流程 拆装培训 优化诊断 路径巡检 设备维保 …… 二、智慧电厂建设方案  功能实现——监测及诊断（ B-SPP M&D——Monitoring and Diagnosis ） 诊断工具集 3D 模型装配 诊断计算模型 诊断配置 实时在线诊断 • B-BPDs • B-BDCs • B-DDCs • B-FWHs • …… BIM DCS 测点 表 原理数据表 原始 设计 RUN 数据匹配组 输入 / 输出数据结 构 二、智慧电厂建设方案 编制依据： GBT50549.2 《电厂标识系统 (KKS) 》、 GB T 32575-2016 ∕ 发电工程数据移交、 KKS 标识系统编码规则（杭州伯勒） 分层序号 0 1 2 3 相关工艺码标识 全厂 系统组代码 设备组代码 元件组代码 数据字符代号 （ G ） F0 F1F2F3 FN A1A2 AN （ A3） B1B2 BN 数据字符类型 = A 或 N N AAA NN AA NNN A AA NN 分层序号 0 1 2 安装位置码标识 全厂 安装单元代码 安装空间代码 数据字符代号 （ G ） F0 F1F2F3 FN A1A2 AN （ A3） 数据字符类型 + A 或 N N AAA NN AA NNN A 分层序号 0 1 2 地点场所码标识 全厂 建 ( 构 ) 筑物代码 房间代码 数据字符代号 （ G ） F0 F1F2F3 FN A1A2 AN （ A3） 数据字符类型 + A 或 N N AAA NN AA NNN A 全厂 系统组代码 设备组代码 元件组代码 相关工艺码 = 全厂 安装单元代码 安装空间代码 全厂 建 ( 构 ) 筑物代码 房间代码 安装位置码 + 地点场所码 + 0 1 2 3  功能实现—— KKS 编码 二、智慧电厂建设方案  功能实现——人员定位和电子围栏管理 二、智慧电厂建设方案 ① 便捷、轻便的定位标签 ② cm 级精确的定位精度实时 读取现场运行人员的位置信 息 ③ 历史巡检轨迹，检验其是否 按照规范巡检提高电厂安全 性。 ④ 电子围栏预警，可对指定区 域设置电子围栏，实现越界 报警功能 ⑤ 视频联动，定位系统与发电 厂现有视频监控系统相结合 ① 模拟巡检，规划运行人员 巡检路线，筛选出最优的 巡检路线。 ② 自动巡检，自动校验 DCS 数据，生成设备巡检报表 ③ 通过手持 PDA ，扫描设备 二维码查看设备的实时状 况、关联的两票、文档资 料等 ④ 就地数据实时上传 ⑤ 就地填报缺陷，优化检修 流程，提高效率，保证设 备安全可靠运行  功能实现——智慧巡检 二、智慧电厂建设方案  功能实现——监测及诊断（热网诊断，阀门控制优化） 二、智慧电厂建设方案 ① 热网管段与文档、属性、检 修信息关联，扫码读取所有 信息。 ② 读取用汽侧用户用汽数据进 行大数据分析，提前预测用 汽变化，指导锅炉负荷变化 ③ 热网漏气、堵塞诊断 ④ 热网阀门智能化改造，缩短 阀门响应时间，提高安全性。 设备分层展示  功能实现——可视化培训 地下管网 管道流向 设备拆解培训 二、智慧电厂建设方案  项目预算及价值 二、智慧电厂建设方案 序号 服务内容 单位制 数量 价格 备注 1 资料收集整理 套 1 包括纸质文档 电子版转化， 实现文档程序 化管理 2 全厂及热力管网三维建 模 套 1 包括全厂资产 编码 3 管网智能化改造 套 1 包括应用软件、 硬件和施工 4 人员定位系统部署 套 1 包括应用软件、 硬件和施工 5 B-SPPs 软硬件部署及 实施 套 1 包括软件、硬 件及实施服务 合计 • 预算 • 价值 (1) 通过全厂区域、全专业、全精准尺寸、全属性的设备资产三维建模， 对电厂资产及技术档案等进行梳理和确认，为后续电厂运维、改造 以及隐蔽工程等实现资产资源的可视化，提升管理效率和档案资料 的利用率； (2) 通过关键核心设备或系统的状态监测和优化诊断，实现设备管理的 预报警；提供除专家知识库外的理论计算模型对设备进行优化诊断， 实现设备运行偏离理论的依据及判断，为运行调整提供理论依据。 初步评估争取实现降低 0.5% 的综合能耗； (3) 通过实现电厂运行的绩效考核等，提高企业管理运营效率，为班组 开展指标竞赛、管理评审等提供数据依据及实现自动评判，提高公 司经营管理的经济效益。 设计 建造 运营 信息 信息 信息 （ B ） IM odeling anagement obility 设计 建造 运营 （泛建筑）信息 模型 管理 移动  BIM （泛建筑）信息 （模型 | 管理 | 共享） 三、核心技术应用  卓越设计  工程分析  协调系统  管理风险  模拟施工  改善交流  管理信息  生命周期规划  优化资产 设计 建造 运营  全生命周期 三、核心技术应用 将来自工程技术 (ET) 、信息技术 (IT) 和运维技术 (OT) 的数据联合起来  数字孪生技术 三、核心技术应用  核心技术及支撑软件——智慧流程工厂软件 B-SPPs 基础平台 Platform • 个人工作台 • 用户管理 • 流程管理 • 配置管理 • 文档管理 • 消息管理 • 日志管理 资产可视化 AssetView • 资产可视化 • 数字化装配 • 关联关系 运维 O&M （ Operatio n and Maintenance ） • 智慧巡检 • 人员定位 决策 DecisionMaking • 管理者驾驶舱 • 统计与报表 诊断 M&D （ Monitori ng and Diagnosis ） • 智慧诊断 • 状态监测 三、核心技术应用  核心技术及支撑软件——数字孪生技术工具 − SmartPlant 3D,CADWORX,PDS − PDMS,Everything3D − SolidWorks − OpenPlant,AutoPLANT,ProStructure − AecoSim Building Designer − AutoCAD Plant 3D,Revit − Tekla Structures BIM 设计工具 − MagiCAD for Revit,MagiCAD for AutoCAD *.IFC *.i-model *.rvt BOS3D 三维数据解析与 Web 可视化服务 支持格式 解析及轻量化发 布 WebGL 应用 三、核心技术应用  核心技术及支撑软件——锅炉性能诊断工具 诊断工具集 3D 模型装配 诊断计算模型 诊断配置 实时在线诊断 • B-BPDs • B-BDCs • B-DDCs • B-FWHs • …… BIM DCS 测点 表 原理数据表 原始 设计 RUN 数据匹配组 输入 / 输出数据结 构 三、核心技术应用  核心技术及支撑软件——人员定位系统（ UWB 技术） 三、核心技术应用  核心技术及支撑软件—— OPC 技术 数据从 DCSOPC Sever  隔离网闸软件，再到新增工作站（ DataServer ），最后到服务物均是单向传输，只有数据采集功能，没有发送功能。 隔离网闸随机附带安全隔离装置软件，通过软件进行串口配置。软件具有数据综合过滤功能，管理员可以预先设定规则检查数据包，决定哪些数据 允许通过。 三、核心技术应用