火力發電作為全球主要的可再生能源之一，被譽為21世紀最實惠、最可控制的能源形式。

建設背景

火力發電廠目前仍然是全球范圍內主要的發電方式之一。在“雙碳”目標壓力下，深度調峰、超低排放、靈活運行已成為火電行業的必然發展趨勢和長期研究熱點，隨著技術的發展和環保意識的提高，各大電廠急需引進新技術向智慧化轉型升級;國務院、各地方政府和發電集團關于建設智慧電廠的文件不斷出臺，“碳中和”政策的提出進一步推動我國能源市場向數字化、信息化、智慧化方向轉型。

系統概述

“智慧火力火電廠”利用物聯網、人工智能、大數據等現代信息技術，將火電廠的傳統控制系統和新型智能技術相結合，以自動控制為基礎，以數據管理為核心，實現設備控制更加自主、生產管理更加智能、風險決策更加科學的全新電力生產組織形態與管理模式。從而提高能源利用效率，減少污染，改善社會環境。

系統功能

電廠三維總覽

基于數維圖Sovit3D可視化編輯器，利用三維建模對電廠進行數字孿生，在線搭建火電廠三維可視化數字運營平臺，以三維場景為主，2D 數據面板為輔，可視化展示火電廠各區域的建筑、設備、人員、環境等情況。對火電廠安全生產、設備維護、數據監測、遠程控制、故障診斷、能源管理等模塊進行全方位的智能化管理，構建安全、高效、綠色的智慧火電廠體系。

大屏駕駛艙

系統通過物聯網采集數據，結合數據傳輸技術，將廠區重點信息、設備運行情況等要素在場景中實時展現，讓廠區運維人員通過可視化大屏駕駛艙實時監管廠區信息。

駕駛艙左右側信息面板展示火電廠廠區以下信息：廠區綜合信息(攝像頭、車輛、機組等)、廠區人員信息(員工數、在崗數、訪客數等)、廠區生產信息(各機組實時功率等詳細信息)、廠區安防信息(門禁、電子圍欄、報警、異常等)、設備運行情況(設備故障、維修記錄等)。其中經營信息可以查看實時的成本、收入、利潤動態趨勢圖。

視頻監控系統

在火力發電廠三維場景中設置了視頻監控點位，以攝像頭圖標展示其位置。存在報警信息的監控點位會出現聲光報警效果，支持管理者及時點擊查看實時監控影像以及抓拍記錄。集成各類子系統的設備告警信息，在可視化系統中展示所有的告警信息。通過三維場景，對廠區的攝像頭位置分布一目了然。亦可通過新興視頻融合技術，將視頻無縫嵌入到場景中，真實還原場景實景。

電子圍欄系統

在三維系統中，對電廠重點區域或重要設備設置電子圍欄，圍欄通常分為永久性圍欄和臨時性圍欄，永久性圍欄在火電廠項目中一般出現在汽輪機、變壓器、升壓站等區域；臨時性圍欄往往出現在廠區內臨時施工或者“兩票”維修區。當有異常闖入或異常情況，可進行顏色報警并聚集異常區域，并且以彈窗提示異常狀態，全方位保障電廠設備運行安全。

人員定位系統

通過智能穿戴設備，對電廠區域內的人員進行動態跟蹤，對特定區域進行安全管控，當人員越權進入某區域或長時間滯留某區域，系統立即進行聲光報警提醒，保障人員和廠區安全；當人員遭遇險情時，可利用定位終端進行一鍵呼救，系統可接收該人員的詳細位置分布，聯動報警視頻顯示及錄像，實現快速反應和精準處理。

機組數據監測

在場景內查看機組負荷、汽機轉速、給水流量等機組主要參數的實時數據，進行電力設備狀態檢修、廠站智能運行、大數據輔助決策等，開展火電廠的數字化、無人化管理。將 2D 和 3D 無縫融合，通過圖表的數據綁定，利用不同樣式的圖表統計方式統計總裝機容量、機組實時功率;日發電量、月發電量、總發電量數據等生產指標，保證火力發電廠運行的安全性、經濟性。

能耗管理系統

通過物聯網技術實現對設備不間斷的能耗數據監測，此外，在實現能耗數據直觀化展現的基礎上，通過對能耗數據的分析，對能耗設備的異常耗能情況進行及時診斷，降低由于異常情況造成的設備故障率，將經濟損失最小化。

供配電系統

通過三維模型展示配電系統的管線，數據面板實時顯示當前功率、總功率、電流、電壓等。平臺還可直觀地以供配電原理圖的形式顯示供配電狀態和當前各類數據的實時參數。

智能設備監測

系統對設備進行環境、性能、狀態等信息的全方位、多角度監測，對多個關鍵性指標進行實時判斷，實現智能化告警。一旦參數達到閾值，系統會自動進行聲光報警，且標明精確的故障區域及狀態。管理人員可在界面上對周邊環境及故障設備進行全方位的查看，讓火電廠全場景更加透明直觀，有助于管理層對事故整體的把握。

巡檢管理系統

火電廠巡檢人員需要對運行的機器設備、儀器儀表等進行檢查，去發現和識別潛在隱患、處理隱患、上報隱患。巡檢系統與人員定位系統相結合，實現巡檢任務的發送、巡檢人員指派、巡檢路線規劃等。如若巡檢異常，則通過視頻抓拍將異常結果自動推送至系統中。

消防報警系統

系統集成消防系統中的煙感、溫感等報警設備，并以圖標的形式展示在場景中，可以直觀的查看消防設備的空間布局情況以及運行狀態信息。當出現故障及報警時，可以自動聯動附近攝像頭，管理人員按需點擊查看攝像頭實時畫面，第一時間了解現場情況。

開發技術

數字孿生智慧火力發電廠可視化管理平臺基于Sovit3D可視化平臺在線拖拽搭建，利用三維建模技術、數字孿生技術對火電廠 1：1 高仿真還原，實現可交互式的 Web 三維場景。以三維場景為基礎，2D數據面板為輔，數字化展現火電廠各區域的建設、運行情況、安全配備、周邊動態環境等情況。

系統價值

智慧電廠作為未來十年電力企業的發展方向，基于企業現有的數字化、信息化建設基礎，將云平臺、大數據、物聯網、移動互聯、機器人、虛擬現實、人工智能等技術手段與傳統電力企業安全生產、運營管控有機融合，在節能、降耗、減排等政策的驅動下，綜合互聯網技術、大數據資源，推進智慧運行管理、智慧檢修安全等舉措，將提升電廠核心競爭力，形成電廠自身綜合競爭優勢，推動電廠的持續發展。

審核編輯 黃宇