三維可視化技術在火電廠設備數據管理中的應用

國能龍源電力技術工程有限責任公司 何鯉軍

現階段，在經濟時代的背景下，為保證發電企業的順利發展，應重視三維可視化技術的應用，全面執行對火電廠設備數據的管理計劃，以完成數據整合以及管理操作。基于此本文結合實際思考，首先簡要分析了三維可視化技術的基本概述，其次闡述了三維可視化技術在火電廠設備數據管理中的具體應用。以期對發電企業的相關工作有所幫助。

隨著時代的不斷發展，我國經濟效益的不斷提升，政府以及相關部門逐漸提高對發電企業的關注力度，在此背景作用下，為保證火電廠設備數據管理工作的順利實施，可增加三維可視化技術的應用，使發電行業可以聚集于智慧電廠的創新領域內，保證火電廠在生產運營階段不會出現非結構化、大規模以及多維度的問題，方便工作人員檢測設備中產生的問題，賦予其處理復雜問題的能力，使工作人員基于傳統數據管理模式，更好地理解三維可視化技術，實現對火電廠設備數據的管理。

1 三維可視化技術的基本概述

三維可視化技術主要應用于理解地面以及地下的不同地質狀況，其會運用顯示以及描述的方式，成為勘察地質特征表現的一種工具，適用于地質勘探、發電企業內部運行等領域內，且可通過對地球物理學內各個領域的勘察，形成的一種理解模型，作為數據體的基本表現形式存在。其并非模擬技術，而是通過對數據信息的解讀，調取大量的檢查資料，通過該部分信息來確認數據內容中的表達是否為真。由此方式，則可通過提問以及發現的方式，實現對不同數據信息的理解，避免在三維可視化技術應用過程中出現過多的重復性數據，成為學科內數據信息交流的主要橋梁[1]。

與此同時，三維可視化技術的應用可以在短時間內將數據信息進行整合，云應用智能化的管理操作方式，保證被檢測數據信息可以在短時間內進行應用，從而挖掘出對學科內容有利的信息，通過三維軟件創建出對應的圖形，保證渲染設計可以在此基礎上開展，進而讓各部門的重點內容可以呈現出來，運用多源數據，發揮出三維虛擬現實的效果。這樣一來，可以讓數據更加立體，方便人們對此部分內容進行理解，增加信息數字化整合工作的開展力度，高度契合管理工作的相關需求。據此，則可通過三維可視化技術實現對信息數字化的管理，成為此部分中可操作內容之一，且可以更好地應用于不同的行業內[2]。

2 三維可視化技術在火電廠設備數據管理中的具體應用

2.1 數字資產系統及設備三維建模

三維可視化技術應用于火電廠設備數據管理工作中，（1）可運用精準的實物資產設備，通過1:1 的比例運行，開發出對應的數字虛擬資產，保證在火電廠設備中內部結構以及設備外部結構維持在穩定的狀態內。由此方式，則可創建出三維空間，確保可視化數據管理操作內的實物信息可以按照對應的方式運行，這樣，則可整合出當地場景中的虛擬以及顯示，保證二者可以在此區域內進行深入融合，完成對生產流程的監管，使設備的運行狀態可以展現在三維建模中，方便工作人員對后續設備進行優化、維修、技改，確保備品備件的存儲量可以滿足企業生產活動的運行要求。與此同時，可以通過擴建、基建的方式，規劃出空間管理的操作方式，確保設備的選型工作能夠順利實施，控制好數字化移交操作手段等內容，這樣，則可保證火電廠設備數據管理工作中的精度要求得到滿足，創建出完整的數字化實物模型[3]。

（2）可通過三維建模的方式，將場景三維建模、設備三維建模等內容都涵蓋在內，規劃出三維建模工作的開展目標，使燃機機組內的數字資產庫可以合理建立，以細化設備數據的管理操作，讓數字資產庫中的相關信息可以順利應用于其他領域內。例如：T-plant 3.0 三維數字化移交基礎應用平臺，通過三維模型及數字化交付、深化應用的方式，保證3D 可視化內容可以納入其中，確保設備三維建模以及場景三維建模操作可以順利實施[4]。

據此，則可通過T-plant 3.0 三維數字化移交基礎應用平臺，以既定的數據規則為基準，通過計算機檢測工程建設過程中所產生的數據，加強運行維護，將信息數據應用于系統內，使此部分數據移交工作可以順利實施。例如：在數字資產系統內，可將數據/信息規劃為結構化內容，而文檔則為非結構化內容，工作人員需設計階段、項目建設階段、調試試運行階段實現對三維數字化移交平臺的監測，使工作人員可以在短時間內完成硬件監控操作，讓虛擬現實數據可以應用于此，落實不同區域內的監測點，讓其可以通過全面分析的方式，完成不同區域內的匯總操作。這樣，則可實現對廠家信息、監造記錄以及監測點的整合，讓三維模型、設計圖紙、數據表以及材料清單等內容更加詳細，滿足各項數據信息的移交要求[5]。

（3）則可對三維場景模型進行優化以及技改，控制好其整體的視角，避免燈光以及顯示方面的配置操作出現問題，滿足該部分的基礎配置操作，讓場景動畫的編輯配置操作能夠正常運行，在此基礎上，還可增加自動化效率計算操作。例如：在汽機發電熱效率計算環節，可通過公式：

由此，以式（1）中的運算方式進行計算，規劃出汽機發電熱效率，通過三維可視化技術，實現對不同區域內數據變化狀況的分析。

2.2 火電廠設備數字一體化系統

2.2.1 火電廠設備臺賬

由于設備數據庫以及設備臺賬，作為系統運行過程中的重點因素。因此，為執行全面數字化操作，可根據系統中的動靜態信息，解讀動靜態信息資料庫中的相關內容，通過管理決策以及智能化控制的方式，讓火電廠設備內的數據信息更加詳細、全面。

（1）火電廠設備動態數據資源庫。

首先，在火電廠設備內，動態資源主要包括，在生產活動運行過程中行駛狀態內的數據信息，通過狀態數據的運行方式，掌握精密點檢、SIS 以及巡視點檢等，使各部門人員可以結合可視化的操作方式，更加直觀地掌握三維設備的運行狀態，了解設備信息的運行方式，規劃出具體的信息門戶。

在此基礎上，可以掌握火電廠設備的常規操作方式，保證將其中的基本檔案信息進行編輯處理，讓設備中的相關內容可以被依次記錄，控制好設備在應用過程中的固有狀態，了解其基本屬性。這樣，則可確認設備臺賬在管理工作中的重點內容所在，實現對此部分內容的動態管理。

再者，可加強對設備基礎數據資源的分析，了解在此方面所需管理的內容。其中，可通過對火電廠設備的基礎、基本信息、有關圖檔的整理，掌握火電廠設備在應用過程中可能產生的危險問題，制定對應的隔離方案，以實現對此部分內容的管理。

其次，可通過對設備采購、安裝處理、技術改造、備件備品以及設備檢修等動態信息內容進行管理，保證此部分信息能夠被應用于三維建模中，方便管理人員對此方面問題進行管控，由此方式，則可控制動態信息管理工作中的整個生命周期，實現對火電廠設備運行狀態的管控以及追蹤。

最后，則可通過統一的火電廠設備臺賬設置的方式，創建出相對完善的管控措施，執行設備銘牌的管控操作，合理安置圖紙資料、地點、管理制度以及總體規程等數據信息。這樣，則可讓設備中的基礎數據可以順利應用于此，保證全廠人員都可運用此方面數據。

（2）火電廠設備靜態數據資源庫。

通過三維可視化技術的應用，掌握火電廠設備的靜態數據資源庫創建方式。首先，可通過與設備廠商的關聯，讓設計院可以在較短的時間內，提供出對應的火電廠設備資料，方便工作人員了解其設計運行時間，整理試驗、設備運行以及維系方面的資料，使工作人員可以通過對此方面數據信息的整理，制定標準化的處理方案，確保電廠設備的分類、標識、屬性能夠在同一區域內進行匯總。這樣，則可規劃出構建結構的統一運行狀態，保證靜態信息庫能夠正常運行。

2.2.2 火電廠設備數字檔案

（1）設備數字檔案在火電廠設備數據管理工作中占據至關重要的位置，其不僅能夠在一定限度內完成三維信息化建設操作，更可以延伸至安裝、設計、建造、投運以及調試等環節，這樣，則可保證設備方、建造方、設計方以及業主方能夠通過三維模型達成共識，增加不同單位的參與度，規劃出統一的框架信息，保證在三維可視化技術的應用背景下，各方面的數據信息可以進行互聯互通，讓資源可以進行共享，使資源能夠進行重復利用。

除此之外，在數字化檔案以及系統進行集成操作時，可規劃出三維模型中的重點所在，讓每個設備在運行過程中都具有對應的位置編碼，穩定設備位置之間的關系，讓其可以形成企業級別的功能位置系統，這樣，即可通過對主要設備的分析，了解三維可視化技術應用后，火電廠設備中的層次結構類型，使工作人員可以掌握不同文檔的關聯度，這樣，則可保證三維數字化檔案能夠應用于各個領域內。在此基礎上，更應重視火電廠設備中的數據信息應用方式。例如：在發電標準煤耗率計算環節，可以通過公式：

由式（2）中的方式進行計算，讓各方可以通過三維模型了解火電廠設備的運行狀態。

（2）可通過MIS、系統與DCS、仿真以及SIS 等系統集成性手段，掌握資產管理環節可視化設備的運行狀態，確保可視化設備的拆解以及安裝操作可以順利實施，從而執行可視化仿真培訓操作，讓不同設備之間的關聯度可以增加，簡化業務結構化數據信息內容，促使工程圖紙、記錄、程度、電子郵件等非結構化的文件可以應用于此，為后續數據信息的應用打好基礎，從而讓三維可視化技術可以在火電廠設備內更好地應用。

2.2.3 火電廠設備可視化

（1）為保證設備數字一體化系統的正常運行，可加強對圖模管理操作系統的關注，通過對靜態數據、動態數據、三維模型庫等方面的統一籌劃，掌握不同區域之間數據信息內的關聯，確保構建出一個整體性的可視化設備數據運行系統，運用全面的管理方式，保證工藝系統以及設備中的信息可以順利應用于此。同時，可以通過全面信息的集成方式，展現出三維可視化系統的操作功能，執行綜合展示操作，讓三維虛擬仿真環境中不存在過多影響因素，讓工作人員可以運用人機互動的方法，保證組件結構、設備結構以及技術參數能夠滿足系統的運轉要求，通過全方位的檢測方式，了解目前設備結構的運行狀態，讓火電廠設備中的數據信息可以適用于此，實現對設備故障狀況的整理以及指導。

（2）以國電上海廟雙維電廠的三維數字化交付以及深化應用為例。根據系統內的具體組成方式，了解不同設備結構的運行狀態，保證整體結構的展示操作能夠在短時間內完成，通過正確的視角操作，展現出設備整體結構的運行狀態。與此同時，可以運用人機互動的方法，控制好檢修場景，執行全方位的查看操作，劃分出設備組件的具體位置，使方向能夠進行及時的調整。據此，則可展現出三維模型的高亮、移動、透明以及旋轉功能，由此方式，展現出火電廠設備的內部數據信息，了解多渠道年內的數據信息來源，使無插件以及能夠與數據信息呈現出兼容的狀態，完成在線預覽操作。

（3）可通過三維可視化技術的應用，基于二維圖紙，完成與三維模型的聯動操作，方便工作人員對三維場景內的數據信息進行檢測，將二維圖紙中的文檔內容全部應用于此，簡化其他設備中的數據信息，使點巡檢、SIS 以及精密點檢操作能夠順利運行，判斷出在線故障的實際診斷方式，規劃出具體的診斷結果，這樣，可以確認設備在運行階段的核心對象，增加不同區域內數據信息的關聯性。

2.2.4 火電廠設備分類

結合火電廠設備的工程專業以及自然屬性進行分析，根據其具體類別執行對應的歸納操作，保證在三維可視化技術應用過程中可以創建出仿真模型、信息模型，在短時間內執行快速定位操作，做好對應的設備記錄，確保設備分類以及分類操作可以順利實施。

3 結語

綜上所述，為保證火電廠設備數據管理工作的順利開展，需增加三維可視化技術的應用，通過數據信息的展示以及表達，簡化火電廠設備數據管理工作的流程，促使此方面工作可以向著智能化的方向發展。若未落實到位，勢必會制約火電廠設備數據管理工作的運行，對企業的經濟效益能力造成直接的影響。因此，可執行高精度、高效地渲染建模，規劃出嚴謹的數字場景，還原原有的物理世界，保證工作人員可以通過數據的計算、處理，執行實物與三維模型的連接操作，進而保證三維可視化技術能夠在火電廠設備數據管理工作中順利地應用。