传统能源转型：数字孪生智慧火电厂 3D 可视化

火电厂承担了全球近50%的电力需求，在国内一半以上的电力来自火电厂。
在国家推进双碳目标的过程中，在清洁能源消纳与环保要求下。
在深度调峰能力方面有更高的要求；同时对超低排放和灵活运行也有更高的标准。
与此同时，在安全管理方面同样重要的是安防监控。
传统管理体系需要转型以适应智能化建设的要求；同时需向数字化转型；与此同时也要实现安全管理与绿色发展的目标。

借助 HT 可视化技术建立运行中的数字孪生体（企业内所有工厂级单元），构建数字化运营平台，并对企业内所有工厂级单元实施精细化数字化管理（增强企业在全厂业务范围内的数字化管理体系）。

效果展示

HT能够实现多种模型渲染方案，并基于轻量化三维建模技术构建了与火电厂实际运行状态高度一致的数字孪生模型。从建筑布局到运营模式再到安全防护和周边环境等多个维度进行数字化呈现。同时支持使用IFC格式导入BIM模型文件并生成相应的场景，并对这些模型进行辅助二维数据面板展示。通过HT平台实现了互动式Web三维场景的构建与管理，并支持对场景中的设备进行实时操作和状态反馈。

基于 B/S 模型构建的 HT 三维可视化技术是一种创新应用。不同终端设备（如 PC、PAD 和智能手机）均支持访问该系统，在浏览器中无需注册账号即可方便接入。该系统能够实现远程监管与监控功能。通过将轻量化设计融入 B/S 架构基础之上，在一定程度上降低了硬件采购成本，并突破了传统监控管理空间的限制。

智慧生产

以某一沿海燃煤发电厂为原型的案例配备4×660MW超临界燃煤发电机组，在线应用数据传输技术将厂区运行信息与现场重点设备的运行状态实时同步至场景中。该系统设计实现了厂区运维人员在HT可视化大屏上实时掌握生产数据的动态更新。

大屏左侧的厂区信息面板上清晰地呈现了本项目的各项核心数据，并特别标注了包含的两大类核心内容：一是厂区基本信息要素分布情况展示图；二是经营运营指标实时监控图表集锦。在右侧操作界面中，则专门设置了一个独立的子区域用于实时追踪成本费用构成比例变化曲线图以及收益增长趋势可视化分析表单。

右侧部分记录了安全生产持续天数，并显示从投产到当前的安全运行累积时长；设备运转效能配合生产数据实时追踪锅炉及汽轮发电机组的各项运转参数和性能指标。

通过点击位于底部端点机界面的智慧生产功能按钮，在线启动动态视觉化技术模拟真实的火电厂生产流程场景。系统不仅展示了煤从运输到存储再到输送的过程，并详细说明了燃烧与发电的关键环节；同时配备了先进的可视化引擎，在保证图像真实度的同时辅以详细的文字说明和关键性能参数介绍；最终呈现出了高度还原的真实工业视觉体验，并让用户全面掌握智慧电厂的核心运行模式。

HT可视化实现了无人机动态遍历视角与第一人称观察角度的交互式动态展示，并通过视觉反馈呈现智慧火电厂全场景的核心运行逻辑。

智慧式生产是智能电网在工业领域的重要组成部分。借助图型软件可视化平台对电厂运行状态、生产设备运行状况和人力配置进行整合展示, 从而构建全方位感知与监控体系, 实现工厂管理的全方位覆盖与精准管控, 达到安全稳定运行的安全防线, 全面提升能源利用效率和经济效益的基础保障

智慧安防

人员定位

本案例以基于 UWB 定位基站及其他定位硬件为基础，在三维空间中实现了室内人员实时位置可视化显示功能。在集控中心部署了人员实时位置可视化管理系统后，在线管理者可在该平台实时监控工厂内在职员工的具体位置信息，并可通过场景交互功能直观获取员工信息、通讯联系方式及行动轨迹等相关数据。

工作人员随身携带的定位卡装置能够由人工操作发送 SOS 警报信号。当现场人员遇到紧急情况时会通过安防系统及时记录到安防监控系统中。当现场发生危险事件后将在接收到求救指令后将立即做出反应。

该功能具备查询和定位所有在线员工的能力，并可查看预先录入的离线人员信息库；同时有助于管理人员迅速定位所需信息。

人员定位功能不仅有助于现场人员的调动指挥和全局管理，并且能够监控员工的行为轨迹以及安全信息，并有效加强安全管理。同时弥补了现有系统在某些方面的不足，并针对潜在风险进行了相应的防范措施。显著提升了企业运行决策的及时性与准确性，并有效提升了企业的智能化水平以及运营效率。为企业安全稳定运行提供了有力保障

电子围栏

目前应用较为先进的周界防护报警系统——电子围栏装置，在电力行业中具有重要地位。该装置的主机主要采用以阻挡为主、报警为辅的安全理念，并集威慑作用、阻止闯入者闯入并发出警报信息以及确保周边环境安全稳定为一体。在电厂项目中，永久性电子围栏通常设置于主unit机组区域以及变电站区域等安全敏感场所；而临时性电子围栏则多部署于厂区内施工区域或需要进行'双票制'维修工作区等场景。

企业可根据生产状况自行设定报警类型，请问您指的是哪种？如串岗、滞留等异常情况。依托HT for Web轻量化场景建模与人员定位功能的支持下，在未获得两票授权的情况下，请问您是否已经擅自进入过围栏区域？相关警报信息将即时显示于围栏违规记录界面供员工查阅。

智能监控

在厂区三维场景规划中，在室内区域和室外区域分别部署了视频监控设备，并通过醒目的图标标示出位置信息。本案例应用了一套能够实时识别并监测员工行为状态的监控设备体系；这些设备不仅能够实时检测违规行为（如未佩戴安全帽、 improper attire or phone usage），还能将相关信息同步至摄像头内的报警系统，并将相关数据提交至后台服务器进行汇总分析；当某个视频监控点位检测到报警信号时，在视觉上会呈现出明显的警示标志；此外，在该系统架构下还实现了对各子系统运行数据的整合分析功能，并通过统一的数据可视化界面实现了各类告警事件的实时显示与跟踪。

相较于传统的二维监控系统，在界面展示上更加直观、简洁，并且能够显著提升监控人员识别异常信息的能力以及整体的工作效率。通过三维场景的应用，不仅能够让观察者一目了然地掌握厂区各摄像头的位置分布情况，并且结合新兴视频融合技术能够实现对现场关键区域的实时监测与回放功能

工艺流程

该工厂被称作火电厂，并以其作为主要能源来源运作。其核心生产流程如下：工厂使用可燃物（如煤），在燃烧过程中使水产生蒸汽，并将这些物质中的化学能量转化为热能。随后，在蒸汽压力驱动下运行汽轮机以实现动力转化，并通过这一机制将热能不能直接变为机械能在实际应用中需要借助中间环节将其转变为机械运动形式。接着，在这种动力驱动下运行发电机设备以实现能量转换的目标——最终将这些能量转化为可用的电能提供给社会需求。

通过简化三维组态的方式，在电厂的关键工艺流程上建立设备连接。这样不仅实现了设备间的高效联结，在操作维护层面也提供了更加便捷的技术支持。具体而言，在这一系统中可以实时监测重要设备的运行状态，并通过一条简洁明了的直线流程来呈现整个燃煤发电厂的主要发电工艺：从输送入厂的煤炭依次经过入厂运输、破碎加工、传送输送、 feeding 给料、燃烧配比、制粉研磨、到锅炉点火供暖、汽轮发电机组的动力驱动、发电机发出电力直至变电站升压后投向电网……

燃煤发电厂生产工艺主要设备包含：锅炉、汽轮机、发电机。

经过完成化学能到热能再到机械能最后转换成电能这一系列的能量转换过程从而持续不断地向电网输送电力

锅炉是一个换热器，主要由炉膛、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器组成。

将原煤经过加工处理使其适应现代动力锅炉的需求（例如将其磨制成为极细的煤粉形式），随后通过引入预热空气系统将其输送至锅炉内部进行充分燃烧操作。该过程实现了燃料中化学能向热能的有效转化。接着，在锅炉内部水分吸收热量后，在规定压力下生成饱和蒸汽；随后这些饱和蒸汽又继续经过过热器阶段进一步加热形成最终的过热蒸汽状态

汽轮机能将热能量转变为机械能量的装置，并被广泛应用于能源转化领域；它能够将机械能量转化为电能量的装置，则主要用于发电过程。

来自锅炉的过热蒸汽依次进入汽轮机的高压涡轮、中压涡轮以及低压涡轮后，在汽轮机内部经过膨胀并做功，推动汽轮发电机组运转并将其蒸汽的能量转化为汽轮发电机组转子系统旋转所具有的机械能；当发电机转子旋转时，在发电机内部由励磁电流所产生的磁场也会随之运动，并使得定子线圈所切割的磁感线数量发生变化，在定子线圈中产生感应电动势进而释放电能。

发电机输出的电能大部分经主变压器提升电压水平，在经过高压配电系统和高压输电线向全社会供电的过程中，并非全部外送；其中一部分用于内部使用并称为厂用电

作为火电厂外围极为关键的系统，
始终承担着为电厂锅炉供应燃料的重要任务，
对于电厂能否正常运行具有重要意义。
在传统的运营模式下，
输煤系统设有独立的监控中心，
仅在控制室内才能实现对整个系统的实时监控，
其局限性显而易见。
整条输煤传输线路不仅占据较大面积且输送距离漫长，
在设备高度差方面也存在一定的限制。

基于 HT 技术构建覆盖全貌且无遗漏的可视化场景, 深入挖掘智能化发电控制技术的应用潜力, 通过不断提升智能化管控能力, 进一步强化企业安全运行保障水平, 最终打造一种面向未来发展的智能化燃煤发电创新管理模式

在下次期的内容中, 我们也会为大家介绍通过 HT 搭建的智慧矿山管理平台, 助力煤矿开采与电力行业实现协同发展创新.

随着各地实施更为严格的能耗双控政策，并非所有省份均采取相同强度的限电措施；作为一种应对能源紧张的有效手段不仅是一种应对能源紧张的有效手段还受到国家双控政策以及环境保护等多方面因素的影响。“能耗双控”的主要目标是促进能源清洁低碳、安全高效地利用这一目标不仅是为了优化资源利用效率也是推动相关高耗能产业优化产业结构调整能源结构模式的重要举措

对于火力发电而言，这是一个迫切需要转型的时代。

创新与技术在电力行业中扮演着越来越关键的角色。通过整合GIS技术、大数据平台、物联网设备以及5G网络等前沿科技的应用，在火电电厂、光伏电站和风力电站中实现了更加显著的价值提升，并有效解决了长期以来阻碍电力行业的深层次问题。数字化技术的应用彻底打破了数据壁垒，在促进数据共享的同时推动了电力行业与数字技术深度融合发展。智能电网建设已成为全面提升电力系统运行效率的关键举措之一，并有力支撑了我国电力体制改革进程以及能源革命目标的实现。以下是我们对能源可视化领域的相关案例研究：

风力发电

光伏园区

室外光伏站

智慧水电

智慧核电

智慧变电站

在当前我国工业生产中，无论是在装机容量还是总发电量方面传统能源（尤其是煤电）均占据绝对优势地位；然而，在能源结构转型的大背景下，“可再生能源替代传统化石能源”的空间同样广阔无垠。展望未来，在可再生能源与传统燃煤发电仍会相互依存的情况下，“电力企业有望实现盈利与估值的双重回升”。与此同时，“可再生能源可能迎来更快的发展阶段”，但这一进程同样离不开储能技术成本的持续下降与其配套支持。”

智慧减碳

随着能源管控的诸多问题显现，“虚拟电厂”也就起到了重要的作用。

那么什么是虚拟电厂呢？简单来说就是一种虚拟化的电能调节中心。它虽然不是传统意义上的物理电厂，但通过互联网和现代信息通信技术的作用域特点，在线整合了分布在电网中的各种分布式能源设施、储能设备以及负荷需求。这种系统不仅能够实现冷源与热源的高效调配，还能通过协同优化运行控制策略实现整体能源供应效益的最大化，并通过市场化的交易机制灵活配置资源。它为电网提供了强大的辅助服务支持能力，在削峰填谷、应急调频等方面发挥着重要作用。

未来,虚拟电厂致力于解决电力大规模储存问题,并推动能源转型以提供多样化的解决方案.该系统有助于完善我国的电力市场体制,并在电源多样化方面发挥重要作用.同时,在能源利用和环境保护方面具有积极促进作用.借助 HT 可视化大屏,则能够整合数据分析.能源管控以及人员调度等多方面工作,并将它们更加集中化地进行管理.这不仅提升了 Virtual Power Plant 的运营效率,并为其长远发展奠定了基础.

HT可视化推动工业互联网时代下的智能制造与数字化转型，在促进产业运营全生命周期追踪的基础上保障设备运行状态实时监控。通过万物智联战略全面实施 HT 可视化管理系统，在提升智能化水平的基础上通过先进理念构建感知层确保数据准确可靠 决策层实现科学快速分析 管理层达到精准高效执行 的体系框架 从而在感知 决策 管理等方面实现了从传统到现代 智能到高效 的全面升级 为企业创造更高价值 实现产业集中统一高效管控