2025热电智能一体化系统项目

热电智能一体化系统项目目录TOC\o"1-3"\h\u23296热电智能一体化系统项目 111135一、项目概述 323595（一）企业简介 331067（二）项目背景 34899（三）项目建设情况 413556二、应用场景及建设方案 530833（一）场景描述 54059（二）技术架构 8199442）查看模型关联数据 1018706（三）建设方案 1112565(1)桩基记录 1316441(2)电缆管理 13565(3)三维可视化二次设计 1324370(4)碰撞管理 1419419(5)虚拟检修培训 1430131(6)全寿期数据管理 1430881(7)智能运维 1416037三、项目效果 1420386（一）项目效益 1417729（二）鉴定评价（如有） 1613713（三）推广前景 1620552四、下一步计划 16一、项目概述（一）企业简介XXX燃气发电有限公司位于深圳市龙华区福城街道人民路233号。公司前身为深圳XXX电力有限公司，成立于1991年。现役机组为2套9E机组，分别于2003年7月和2004年4月投产发电，总装机容量36.68万千瓦。目前正在建设XXX广东大唐国际XXX燃气热电2×400MW级扩建工程项目，建设规模为2套F级燃气-蒸汽联合循环发电机组及配套热网工程，发电装机容量为994MW，供热管网长度11.44公里。2套机组分别于2022年12月和2023年4月投产发电，同期建设智能化一体系统，该项目投资2000万元。（二）项目背景近年来，随着大数据、云计算、物联网、移动应用、人工智能等智能化前沿技术的快速发展，国家层面更是提出了“互联网+”、“中国制造2025”、“新基建”等前瞻性发展战略，智能智慧化将成为各行业今后发展的必然趋势。《“十四五”大数据产业发展规划》提出促进数据“高价值”转化，推广预测性维护等新模式，推动生产方式变革。《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》提出了推进能源行业领域数字化转型，支持构建行业生产全流程运行数据模型，基于数据分析实现工艺改进、运行优化和质量管控，提升全要素生产率。当前经济发展进入低迷期，对于发电企业而言，燃料成本大幅增加，不可控因素加大，电量低速增长，利用小时持续回落，电力供大于求的局面短期难以改变。同时，电力体制改革加快推进，现货市场竞争日趋激烈，成本控制压力倒逼发电企业不断提升管理水平与管控效率。智慧电厂建设正是基于上述背景提出的，是解决发电企业现状所存在问题的有效途径。基于工业互联网平台，以业务需求和管理要求为导向，实现数据融合和业务互通，在保证安全环保的前提下，优化生产流程，减少人工干预，提高生产效益及经营利润，减轻基层人员工作强度，提升员工幸福感，以数据驱动发电企业生产、管理和决策变革，推进企业业务规范化和标准化、数据集成化和信息化、管控集中化和智能化，从“效能、效率和效益”三个维度创造价值，促进发电企业数字化转型。（三）项目建设情况大唐XXX热电智能一体化系统项目按中国大唐集团有限公司建设“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”的发电厂，实现建设同时期、同区域、同类型中处于领先水平电厂“一流工程”的总要求，运用物联网、云计算/平台、大数据/分析/人工智能、移动应用、三维、总线等现代数字化信息处理、建模和通信技术基础上，集成智能传感与执行、智能控制和管理决策等专业技术，融入先进的管理思想，实现信息采集数字化、信息传输网络化、数据分析软件化、运行控制最优化、安全管理智能化、决策系统科学化，建设安全、环保、高效运行并与智能电网相互协调的智能化燃机电厂。以达到如下建设目标：融合新兴技术和大数据平台改变运营管理模式，提升电厂安全性、可靠性和生产效率，实现设备全过程全寿命、系统性能全过程最优、生产安全全过程在控管理。通过更好的实时化、可视化、智能化管控系统，提供实时分析，提供决策依据，提高管理效率，降低运营成本。本项目计划投入2131万元，计划在2023年7月份完成整套系统上线；2021年7月与湖南大唐先一科技有限公司（简称先一公司）签订合同，同月，先一公司安排人员入厂启动项目，目前已经完成虚拟化平台、一体化平台、三维数字化平台、VR安全培训等相关子系统的建设。二、应用场景及建设方案（一）场景描述采用全球先进的智能化三维建模软件，按照图纸建模进行逆向建模作业，以图纸资料(包含设备厂家、设计院、施工单位及最终用户提供的图纸资料)为基础，以现场实际建筑及设备为准，完成本工程范围内的三维模型的建立，将结构复杂、工艺流程繁琐、图形平面上无法准确定位表达的源点设施装置，以直观性、三维立体化、局部微观精确化表达，使得人们视觉得以延伸。通过构建全厂三维虚拟电厂模型，三维立体展示构建全厂以及地下管网三维模型，以三维立体展示整个工厂物理分布情况及设施的运行状态。最自然、全景式、实体化、如实地描述和反映设备的实体关系，精确的实体、位置和层级描述，提供准确的全景展示。此外，实现以三维模型为核心的智慧电厂数据管理平台的可集成化和关联性管理。同时依据最终用户提供的设备外形图、部件图及零件图构建重要设备的精细三维设备模型，含设备外形、内部结构、层次结构等信息。在最终用户提供的图依据竣工图、设备厂家图纸等创建三维虚拟电厂模型；模型（特别是建构筑物）能真实反映项目布局、坐标、标高、高度、体量、外形，各项参数能与现场实际一致。整体效果和逼真程度可以达到国内三维电厂顶尖水平。项目建设过程中采用先进的智能化三维建模设计软件，以设计院、设备厂家、施工单位的图纸资料为基础，以现场实际建筑及设备为准，完成电厂全范围内的智能化三维信息模型搭建。将结构复杂、工艺流程繁琐、图形平面上无法准确定位表达的对象、设施及装置，以三维直观、立体、精确表达展现。实现了以三维信息化模型为核心的数字化电厂信息数据(如：三维模型、工程图纸、文件资料等)的集成化和关联性管理。充分结合以上各设计软件对应模块的优势，对厂房的土建部分包括基础，结构，建筑等采用Autodesk的Revit创建模型，快速标准建模并自带建筑外观效果；热机、化学等工艺管道系统采用PDMS创建模型，具备专业的元件库、设备库等；对要求精细化建模的设备模型采用CATIA软件进行创建模型，实现精确的、复杂的细部建模。对于创建好的三维可以放到智能管控系统中去，系统支持多种格式的模型。通过构建全厂三维模型，三维立体展示整个工厂构建筑物、地下管网、主辅机设备、运行参数。最自然、全景式、实体化、如实地描述和反映设备的实体关系，提供准确的全景展示各房屋、全厂管道、地下管网等建构筑物。依据竣工图、设备厂家图纸等补充和完善全厂模型；三维建模按名义几何尺寸建立，比例为1∶1。模型（特别是建构筑物）应真实反映项目布局、坐标、标高、高度、体量、外形，各项参数应与现场实际一致。三维实体模型反映部件的真实尺寸，精度为毫米级。三维模型底部与其附着面保持一致。三维模型外形主要结构应表达清楚、准确和完整。移交三维模型高精度还原电厂生产环境，保持三维模型与现实环境空间物理坐标绝对一致，为后期人员定位及数据可视化奠定基础平台。三维建模的基础是基于设计院、设备厂商提供的图纸、文档及其他相关资料为基础。在基建施工过程前期，对模型建立相关图纸文档信息进行收集整理。建模依据的图纸文档资料，包括：总图、土建、电气、设备、水工、暖通等施工图纸资料进行收集，同时对所收集的图纸文档资料进行整理归档。各专业三维设计规范的建立是模型管理的基础，也是模型质量保证体系的基础，针对于燃煤电厂项目，建立了覆盖全专业（建筑、管道、设备、暖通、电气等）的三维模型建模规范，完全满足平台系统实施所需的信息及内容要求。（二）技术架构XXX智慧电厂以“业务规范和标准化，管控集中和智能化，数据集成和信息化，整体协同和智慧化”为总体建设原则，按照集团公司“打造‘绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧’的世界一流能源供应商”的战略愿景，建设“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”的现代化一流燃气发电厂，在三维虚拟电厂建设中，采用了鹏锐技术以自主知识产权的WIZPLANT鹏锐三维数字化信息管理软件（简称：WIZPLANT）为基础，作为本项目三维数字化管理系统、虚拟仿真验证平台基础。其中三维虚拟化电厂系统的技术架构原理图，见图1。图1WIZPLANT软件架构原理示意图WIZPLANT采用最新主流计算机技术。系统基于数据访问层、业务逻辑层、表现层三层架构，拥有多项自主/可控核心技术。WIZPLANT技术架构原理为在资产对象标准化定义基础上，建立资产对象和图纸文件、数据、模型之间关联关系（“热点关联”），和资产对象间关联关系（“逻辑关联”），并在此基础上进行对信息的权限、版本、状态等综合配置管理。WIZPLANT软件充分开放，提供包括基于WebService在内的各种扩展开放、集成方式。图2WIZPLANT基于WebService的扩展示意图大数据集成。三维虚拟化电厂系统平台基于微服务架构，可以实现跨平台及语言的接口调用方式。这为实现工程全生命周期内各系统进行无缝的集成奠定了基础，为从其他例如全场视频、门禁、MIS、SIS等外部系统或平台的调用提供了集成基础。查看模型关联数据客户端支持与后台数据联动，搜索或点击模型对象，展示关联属性、关联文档数据，提供多种数据查找方式。大数据数据集成。通过编码关联调取大数据历史数据，展示设备生产数据。视频监控系统集成。通过建立监控摄像头模型，利用三维模型引擎算法，根据模型定位距离，自动计算设备最近摄像头，可随时查看现场情况。人员定位功能支持。客户端需支持人员定位系统相关数据的加载。通过集成人员定位系统采集的现场定位标签的空间位置信息，在三维可视化界面中展示人员位置，为管理人员随时掌握现场人员位置，对重点区域、设备设置虚拟电子围栏，对非法闯入、离岗超时发出警示，保障生产运行安全。（三）建设方案本项目建设目标：本项目致力于建设“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”的现代化一流燃气发电厂，实现建设同时期、同区域、同类型中处于领先水平电厂“一流工程”的数字化电厂。本项目总体方案的技术特点是电厂的数字孪生体+平台级的火电行业场景化应用，本项目数字孪生体是以资产、流程为核心，结合三维仿真、物联网、数据融合技术，在三维数字化（可视化）平台内对物理实体进行镜像映像，反映施工大宗材料消耗、电缆敷设路径、碰撞处理等行为或状态。对实现数据融合，工程建设行业互联网提供科学有效的解决方案。本项目平台建设涵盖火电基建信息数据的一体化管理，包含施工数据管理、大宗材料监督管理、电缆按需采购、资料管控等内容，同时兼顾移动端作业平台的功能规划。通过三维数字化（可视化）平台的开发和应用，有效整合基建管理过程数据，实现数据共享，实现以三维数字孪生体为核心的管理，提高管理能效。数字化工程应用方案重点工作任务：1.三维数字化信息管理系统实现基建期全部数据/模型和过程文档的数字化移交，为生产运维保存完整的基建全过程静态数据；2.基建期三维碰撞检查、三维电缆敷设及统计、全过程设计优化、图纸信息交叉校验、精细化设计建模、DN50及以上管道设计等整个基建过程的辅助基建管理工作；3.通过三维数字化信息管理系统，验证设计工作的合理性、科学性，验证设备维修空间、巡检通道的有效性、安全性和可靠性等内容，通过三维可视化，辅助现场开展施工管理工作。4.通过三维可视化检修培训系统对检修文件包进行科学整理，将整理后的内容导入模型数据库，与虚拟检修过程仿真文件集成多媒体文件进行演示，直观、新颖，对于优化组织实施方案、检修效果预判、提高检修技术培训效果等。关键技术应用、业务优化路径、领先点、创新点等。XXX三维虚拟电厂采用鹏锐技术的三维引擎WIZPlayer是具备完全自主知识产权的PRRender渲染引擎，无缝解析建筑(BIM)、工厂(PIM)以及机械等多种三维系统数据，极致轻量化工程模型和数据，可满足用户可视化项目协同、设计方三维校审、建造方施工模拟以及可视化运维培训等多种用途，能够满足三维数字化电厂要求。三维引擎应采用前沿的OpenGL技术、加强渲染引擎算法，支撑大规模的场景应用，支持多屏合一、多终端接入，实现大规模场景浏览、人员工程检视等功能。规划数字化综合应用；主持数字化综合应用，组织、协调设计、施工、厂商等单位实施；结合自身工程建设和生产经验，对数字化应用设计、功能应用进行优化，提升实用、操作性；利用三维可视模型，提升图纸会审、施工组织、进度管控、优化布置、工程管控等能力、效率；采用三维可视化电缆管理进行定尺定盘管理，实现设计、采购、敷设的精细、可视化；主持数字化移交及运维数字化应用开发，提升生产运维能力、智能化水平。(1)桩基记录首次建立全厂桩基模型，对地下隐蔽工程进行可视化管理，将施工方桩基数据进行移交，与施工数据一一对应，保证项目数据完整性，施工记录数字化存储。(2)电缆管理利用平台电缆管理模块，执行三维电缆全过程管理，通过三维电缆敷设、三维电缆审核、组轴采购、领料施工等流程，实现电缆长度计算到施工记录的全过程管理，减少采购成本，降低库存。(3)三维可视化二次设计基于全专业的三维信息化模型，对需二次设计部分进行三维可视化设计，实现三维小口径管道空间布置优化。通过三维布置模型辅助指导现场施工，确保了布置准确性、提高现场布管施工效率、提升施工工程质量。(4)碰撞管理基于全厂三维模型进行全专业碰撞检查，在出图前结合模型快速解决设计碰撞问题，提高设计图纸质量。(5)虚拟检修培训通过VR头盔增强现实技术，真实还原实际检修拆解步骤，打造沉浸式的培训方式，增强认知、提高培训效果。(6)全寿期数据管理以行业内国内外相关数据治理标准为基础，结合集团及企业相关数据治理规范，通过渐进式数字化移交，将电厂全寿期各个阶段、各个系统产生的多源异构数据，按照统一标准进行收集、校验和管理。打破传统的数据管理模式，构建可视化全生命周期数据中台，将为智慧电厂的“智慧大脑”提供基础数据服务。(7)智能运维在运维阶段通过三维数字化（可视化）平台及数字化移交数据，搭建虚拟检修培训系统、智能点巡检、设备台账管理，指导项目在运维期间的生产管理，实现生产经营效益的持续提升。三、项目效果（一）项目效益WIZPLANT以工厂资产对象如设备、仪表、管道为核心，以工厂设计建设和运行维护全生命周期中产生的图纸文件、数据、逻辑/布置模型等技术信息为基础，建立资产对象与100%技术信息的关联关系，以及资产对象之间的关联关系，从而形成真正完整智能数字工厂并对工厂全生命周期中的各项活动提供有效支持。WIZPLANT可以满足业主对信息资产的采集、互用、集成、管理、专业应用等需求，使业主在投资得到一个物理工厂的同时，同步自然采集信息资产并集成管理自然形成信息资产结构化及知识积累，从而得到一个数字工厂，并使信息资产在工厂全生命周期的各项应用中不断增值。通过运用数字设计一体化平台，确保设计质量，提高设计效率，节约了项目工期。项目采用数字设计一体化平台，通过不断发布三维碰撞检查报告，图纸交叉校验，三维辅助现场施工，设计优化等工作，指导现场施工作业，优化人力安排，保障现场施工工期，提高工程质量，避免潜在的施工风险，产生较大的经济效益。通过数字化模型应用，在初步设计阶段突破了以往主观经验优化法的限制，可视化模型中优化空间布置方案，并从中得到项目的最优管道、检修空间、安全空间排布方案，提供设计效益。利用三维模型，发现碰撞100处，发现图纸问题40项，提前反馈设计院，将施工变更前置为设计变更，进行图纸升版工作，为项目减少了直接经济损失。基于与实际工程1:1的三维模型，利用三维电缆敷设工具，精