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传统能源改造:数字孪生智慧火电厂3D可视化

时间:2023-03-28 19:50:07 HTML

前言火电厂满足了全球近50%的电力需求,我国一半以上的电力来自火力发电。随着双碳政策的实施,在国家清洁能源消费和环境保护的需求下,对火电厂在深度调峰、超低排放、灵活运行等方面提出了更高的要求。同时,安全生产和安防监控也是工业领域的重中之重。传统管理模式亟待向智能化、数字化、安全绿色的智慧电厂转型发展。通过运行中火电厂HT可视化技术数字孪生,构建数字化运营平台,对电厂进行工厂化、精细化的数字化管理,提升公司对电厂全业务的数字化管理能力。效果展示HT支持多种模型渲染方式,采用轻量级3D建模技术,数字孪生火电厂1:1高仿真模拟,以3D场景为基础,辅以2D数据面板,数字化展示火电厂各区域建设情况、运行工况、安全设备、周边动态环境等。还支持导入IFC格式的BIM模型文件生成场景,支持渲染3DTiles格式的倾斜摄影模型文件。通过HT可以实现一个交互的Web3D场景,可以缩放、平移、旋转,场景中的每个设备都可以响应交互事件。HT3D可视化技术采用B/S架构,用户可以随时随地通过PC、PAD或智能手机访问3D可视化系统,只要打开浏览器,即可实现远程监控。HT3D可视化技术通过B/S架构与轻量级模型相结合,一方面在一定程度上减轻了用户购买高性能硬件成本的压力,另一方面打破了以往用户在监控中进行管理的管理场景限制房间。智能生产案例以某沿海燃煤电厂为例,该电厂配备4×660MW超临界燃煤发电机组。通过数据传输技术的结合,将厂区的运行信息和现场关键设备的运行状态实时显示在现场,便于厂区运维人员监控生产信息通过HT可视化大屏实时掌握厂区情况,全面高效管理。大屏幕左侧的厂区信息面板显示了本项目的主要信息,包括:厂区信息和业务信息。其中经营信息可以查看实时成本、收入、利润动态趋势图。右侧显示安全生产天数,记录厂区安全生产累计时间。设备运行效率和生产信息共同监测锅炉和汽轮发电机的实时运行效率和运行参数。通过点击底部的智能生产功能,利用动画效果模拟火电厂生产过程场景,直观展示煤炭运输、储存、运输、燃烧、发电等一系列生产过程,配以文字说明及其主要特点,具有科技感和逼真的视觉效果,让用户清晰了解智慧火电厂的运行情况。HT可视化加入无人机漫游视角和第一人称视角的动画效果,为用户呈现更加透明直观的智慧火电全场景。“智能生产”是智能电网在生产领域的具体体现。通过图普软件可视化平台,将火电厂、设备、机器、人员等信息进行整合展示,打造全面感知、全面覆盖、全面可视化、全面可控的智慧工厂管理系统。为建设“安全可靠、绿色高效”的电网、全面提质增效打下坚实基础。智能安防人员定位本案例基于UWB定位基站或其他定位硬件基础,实现三维场景下厂区员工的实时定位可视化功能。在集控中心部署可视化管理系统,管理人员可以实时监控在厂人员在厂位置,并通过场景交互可视化查看员工信息、联系方式、动作轨迹等数据。工作人员携带的定位卡设备可手动操作,发出SOS报警信息。如果现场人员遇到险情,信息会第一时间反馈到安全界面的报警记录中,集控中心工作人员接到求救电话后可以第一时间做出反应。人员快捷导航功能支持查询定位所有在线人员,也可浏览离线人员列表,帮助管理者快速找到。一方面,人员定位功能有助于调动和指挥现场人员,加强统筹管理;另一方面,有助于监控员工的行为轨迹和安全信息,加强安全管理。补齐厂区现有系统的薄弱环节和存在的威胁,提高企业运营决策的及时性和准确性,提高企业的智能化水平和运营效率,为企业安全稳定运营提供有力保障.电子围栏电子围栏是目前比较先进的周界防护和报警系统。电子围栏主机采用“先阻断、后报警”的先进周界安防理念,集“威慑、阻断、报警、安全”于一体。围栏通常分为永久围栏和临时围栏。永久性围栏一般出现在热电厂工程中的汽轮机、变压器、升压站等区域;临时围栏经常出现在厂区的临时施工或“两票”维修区。企业可根据生产情况自由设置报警类型,如跨岗、滞留、拥挤、缺勤、闯入、静态加班等报警类型。基于HTforWeb的轻量级场景建模和人员定位功能的支持,一旦非授权人员踏入围栏区域,报警信息将显示在围栏违章记录中,并可查询,保障工作人员的安全。在智能监控厂区的立体场景中,室内外均设置了视频监控点,并以明显的图标显示其位置。本案采用支持人员行为识别的监控设备,可对佩戴头盔、穿着工作服、拨打接听电话等违规行为进行抓拍和预警,并记录在摄像头报警记录中。有报警信息的监控点将产生明显的报警效果,支持管理人员及时点击查看实时监控图像和抓拍记录。整合各子系统的设备告警信息,将所有告警信息显示在可视化系统中。与传统的二维监控系统相比,三维场景的界面展示更加直观简洁,便于监控人员识别异常信息,提高监控效率。通过3D场景,用户可以一目了然地看到厂区内摄像机的位置分布。它还可以利用新兴的视频融合技术,将视频无缝嵌入到场景中,真实还原真实场景。火力发电厂,简称火力发电厂,是以可燃物(如煤)为燃料,生产电能的工厂。它的基本生产过程是:燃料燃烧时,水产生蒸汽,燃料的化学能转化为热能,蒸汽压力带动汽轮机旋转,热能转化为机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转化为电能。采用三维组态的简化方法实现电厂关键工艺流程上的设备连接。一方面可以监控重要设备的运行信息;另一方面,以直观的直线流程展示了燃煤电厂的主要发电过程:输煤栈桥→筛煤机→煤炭破碎机→煤炭输送带→给煤机→磨煤机→锅炉→蒸汽汽轮机→发电机→主变→升压站→电网……燃煤电厂生产过程中的主要设备包括:锅炉、汽轮机、发电机。通过完成化学能→热能→机械能→电能的一系列转换,为电网提供源源不断的电力。锅炉是换热器,主要由炉膛、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器等组成。将原煤加工成适合现代动力锅炉的形式(如将煤磨成很细的煤粉),然后用热风送入锅炉充分燃烧,使燃料中储存的化学能转化为热能;锅炉内的水吸收热量后,在一定压力下变成饱和蒸汽,饱和蒸汽在过热器中继续被加热成过热蒸汽。汽轮机是将热能转化为机械能的装置,发电机是将机械能转化为电能的装置。来自锅炉的过热蒸汽依次进入汽轮机的高压汽轮机、中压汽轮机、低压汽轮机,在汽轮机内膨胀做功,??带动汽轮发电机组旋转,将蒸汽的内能转化为汽轮发电机组转子系统的机械能;当转子转动时,励磁电流在发电机转子中形成的磁场也随之转动,使定子线圈交链的磁通发生周期性变化,在定子线圈中产生感应电势,产生电能。发电机发出的电能,大部分经主变压器升压,经高压配电装置和高压输电线路外送。输煤系统作为火电厂外尤为重要的系统,一直为电厂锅炉提供燃料,是电厂运行的重要保障。在传统模式下,输煤系统有自己独立的控制室,只有在这个控制室才能实现对整个系统的实时监控,其局限性可想而知。整条输煤线不仅占地面积大、输送距离长,而且还受到设备高差的限制。传统的二维配置屏幕已经无法清晰直观地显示出来。通过HT可视化,构建火电厂复杂环境下全覆盖无死角的可视化场景,深入开发应用智能发电控制技术,提升发电企业智能管控综合能力,智能运行、智能安全监控、智能分析和远程诊断,构建面向未来的智能燃煤发电创新管理运营模式。下一期,我们还将介绍HT打造的智慧矿山管控平台,助力煤矿与电力行业联合创新发展。总结随着多地能源消费双控政策升级,多个省份出台了不同强度的限电措施。停电不仅是能源短缺的问题,还受到国家双控政策、环境保护等因素的影响。“能源消费双控”的目标是促进能源清洁低碳、安全高效利用,推动部分高耗能行业产业结构和能源结构调整升级。对于火力发电来说,这是一个亟需转型的时代。创新和技术在发电领域发挥着越来越重要的作用。GIS技术、大数据、物联网、5G、可视化等先进技术的综合应用,为火电、光伏、风电等带来了更大效益。公司的价值提升解决了困扰发电行业的深层次病症。数字技术的深入应用,打通数据壁垒,实现数据共享,使电力行业实现与数字化的深度融合。智能发电已成为全面提高电力系统运行效率、适应我国电力体制改革、推进能源革命的必然趋势。以下是图普软件的多行业可视化案例:(更多案例可在官网查看)在我国,煤电在装机容量和发电量方面具有绝对优势,但还有很大空间以风电、光伏等新能源替代煤电。巨大的。未来新能源与火电仍将相互依存,电力企业或将迎来盈利和估值的双重修复。新能源或将迎来双速发展期,但也需要储能与降本的配合。智能减碳随着能源管控中诸多问题的出现,“虚拟电厂”也发挥了重要作用。什么是虚拟电厂?虚拟电厂,顾名思义,就是虚拟化的电厂。它不是发电厂,而是起到发电厂的作用。依托互联网和现代信息通信技术,聚合分散在电网中的分布式电源、储能、负荷等多种资源,实现冷、热、电综合供能效益最大化,协同优化进行运行控制和市场交易,为电网提供辅助服务,起到灵活削峰填谷的作用。未来,虚拟电厂将解决电力的大规模储存问题,为能源转型提供更多解决方案。对完善我国电力市场体系、实现电源多元化、解决能源和环境问题具有重要作用。通过HT可视化大屏,数据分析、能源管控、人员调度等问题可以更加集中管理,促进虚拟电厂的高效运维。HT可视化赋能行业智能制造和数字化转型,实现工业运维溯源管理,实现设备运行监控管理,让万物“互联互通”。HT可视化管理系统全面提升运维管理智能化水平。在实现感知、决策、管理全面智能化的基础上,提升企业绿色化、精细化、智能化管理水平,实现行业集中统一管理。更多行业应用示例,请参考海拓普软件官网案例链接:https://www.hightopo.com/demo...