前言
火力發電廠滿足了全世界將近五成的電力需求，在我國超過半數以上的電力來源於火力發電。隨著雙碳政策的推行，在國家清潔能源消納和環保的需求下，對火電廠在深度調峰、超低排放、靈活執行等方面提出了更高要求。與此同時，生產安全、安防監控也是工業領域的重中之重。傳統的管理模式迫切需要轉型，向智慧化、數字化、安全化、綠色化的智慧電廠方向發展。
通過 HT 視覺化技術數字孿生正在執行的火力發電廠，搭建數字化運營平臺，對發電廠進行工廠式精細化的數字化管理，提升企業對整個發電廠業務進行數字化管理能力。
效果展示
HT 支援多種方式的模型渲染，採用輕量化三維建模技術，數字孿生火電廠 1：1 高模擬模擬，以三維場景為基礎，2D 資料皮膚為輔，數字化展現火電廠各區域的建設、執行情況、安全配備、周邊動態環境等情況。同樣支援匯入 IFC 格式的 BIM 模型檔案生成場景，支援渲染 3D Tiles 格式的傾斜攝影模型檔案。通過 HT 實現可互動式的 Web 三維場景，可進行縮放、平移、旋轉，場景內各裝置可以響應互動事件。
HT 三維視覺化技術採用 B/S 架構，使用者可通過 PC 、 PAD 或是智慧手機，只要開啟瀏覽器可隨時隨地訪問三維視覺化系統，實現遠端監查和管控。通過 B/S 架構與模型輕量相結合， HT 三維視覺化技術首先在一定程度上減輕了使用者對於採購高效能硬體費用的壓力，其次打破了以往使用者在監控室內進行管理的管理場景的侷限性。
智慧生產
案例以某沿海燃煤發電廠為原型，配置了 4×660MW 超臨界燃煤發電機組。通過結合資料傳輸技術，將廠區執行資訊、以及現場重點裝置執行情況等資訊在場景中實時展現，讓廠區運維人員通過 HT 視覺化大屏實時監控廠區生產資訊，全面高效管理。
大屏左側廠區資訊皮膚展示了本專案主要資訊，包括：廠區資訊、經營資訊。其中經營資訊可以檢視實時的成本、收入、利潤動態趨勢圖。
右側展現安全生產天數，記錄了廠區安全投產累計時間。裝置執行效率與生產資訊共同監控著鍋爐與汽輪發電機組實時的執行效率與執行引數。
通過點選底部智慧生產功能，運用動畫效果模擬火電廠的生產流程場景，直觀展示了以煤的運輸、儲存、輸送、燃燒、發電的一系列生產過程，配以文字說明與其主要特性，具有科技感的逼真視覺效果讓使用者清晰瞭解智慧火電廠的運作。
HT 視覺化增加了無人機漫遊視角以及第一人稱視角的動畫效果呈現，向使用者展示更加透明直觀的智慧火電廠全場景。
“智慧生產”是智慧電網在生產領域的具體體現。通過圖撲軟體視覺化平臺將火電廠、裝置機器、人員等資訊整合展現，打造全面感知、全面覆蓋、全面可視、全面可控的智慧工廠管理系統。為建設“安全、可靠、綠色、高效”電網，全面提質增效打下堅實基礎。
智慧安防
人員定位
本案例基於 UWB 定位基站或其他定位硬體基礎，在三維場景中實現廠內員工實時定位視覺化功能。在集控中心部署視覺化管理系統，管理人員可以實時監控廠區在崗人員的位置，通過場景互動可以直觀地檢視員工資訊、聯絡方式、行動軌跡等資料。
工作人員隨身攜帶的定位卡裝置，可人為操作發出 SOS 報警資訊。現場人員如遇到危險情況，資訊會第一時間反饋在安防介面的報警記錄中，集控中心工作人員收到呼救資訊即可第一時間相應。
人員快捷導航功能支援查詢和定位所有線上人員，也可瀏覽離線人員名單，幫助管理者快速查詢。
人員定位功能一方面有助於現場人員的調動指揮，加強全域性管理；另一方面有助於監控員工的行為軌跡和安全資訊，加強安全管理。補足了廠區現有系統的薄弱環節和存在的威脅，提高企業執行決策的及時性和準確性，提升企業的智慧化水平和執行效率，為企業安全穩定執行提供有力保障。
電子圍欄
電子圍欄是目前較為先進的周界防護報警系統，電子圍欄主機採用了先進的“阻擋為主，報警為輔”的周界安防理念，集“威懾、阻擋、報警、安全”於一身。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專案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。
企業可根據生產情況自由設定報警型別，例如串崗、滯留、超員、缺員、闖入、靜置超時等報警型別。基於 HT for Web 輕量化場景建模以及人員定位功能的支援，未經兩票授權的人員一旦涉足圍欄區域，報警資訊將會展示在圍欄違規記錄中並可供查詢，從而保障了工作人員的安全。
智慧監控
廠區三維場景中，在室內和室外設定了視訊監控點位，以明顯的圖示展示其位置。本案例採用的是支援識別人員行為的監控裝置，可對安全帽穿戴、工作服著裝、接打電話等違規行為進行捕捉與告警，並記錄在攝像頭報警記錄中。存在報警資訊的監控點位會出現明顯的告警效果，支援管理者及時點選檢視實時監控影像以及抓拍記錄。整合各類子系統的裝置告警資訊，在視覺化系統中展示所有的告警資訊。
相比於傳統的二維監控系統，三維場景的介面展現更加直觀、簡單，便於監控人員識別異常資訊，提高監控效率。使用者通過三維場景，對廠區的攝像頭位置分佈一目瞭然。亦可通過新興視訊融合技術，將視訊無縫嵌入到場景中，真實還原場景實景。
工藝流程
火力發電廠簡稱火電廠，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產電能的工廠。它的基本生產過程是：燃料在燃燒時使水生成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然後汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。
採用三維組態的簡化方式實現電廠關鍵工藝流程上的裝置連線，一方面可監控重要裝置的執行資訊；另一方面，用一條直觀的直線流程展示出燃煤發電廠的主要發電工藝：輸煤棧橋→篩煤機→碎煤機→輸煤皮帶→給煤機→磨煤機→鍋爐→汽輪機→發電機→主變→升壓站→電網……
燃煤發電廠生產工藝主要裝置包含：鍋爐、汽輪機、發電機。
通過完成化學能→熱能→機械能→電能這一系列轉化，從而為電網提供著源源不斷的電力。
鍋爐是一個換熱器，主要由爐膛、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器組成。
將原煤加工成適於現代動力鍋爐燃用的形式(如把煤磨成很細的煤粉)，再借助熱風送入鍋爐內充分燃燒，使儲存於燃料中的化學能轉變為熱能；鍋爐內的水吸熱後在一定壓力下變為飽和蒸汽，飽和蒸汽在過熱器內繼續加熱成過熱蒸汽。
汽輪機是把熱能轉換成機械能的裝置，發電機是把機械能轉換為電能的裝置。
來自鍋爐的過熱蒸汽陸續進入汽輪機的高壓渦輪、中壓渦輪、低壓渦輪，在汽輪機內膨脹做功，驅動汽輪發電機組旋轉，將蒸汽內能轉換成汽輪發電機組轉子系統旋轉的機械能；發電機轉子旋轉時，在發電機轉子內由勵磁電流形成的磁場也隨之旋轉，使定子線圈所交鏈的磁通發生週期性的變化，在定子線圈中產生感應電勢，發出電能。
發電機發出的電能大部分由主變壓器升高電壓，經過高壓配電裝置和高壓輸電線路向外供電，其發出電能的一小部分作為本廠自用稱作廠用電。
輸煤系統作為火電廠外圍尤為重要的系統，一直為電廠鍋爐提供燃料，是電廠能否執行的重要保證。在傳統模式中，輸煤系統有自己獨立的控制室，有且僅有在這個控制室中才能實現對整個系統的實時監控，其侷限性可想而知。整條輸煤傳送線路不僅佔地面積大、輸送距離遠，還有裝置高低落差的限制，傳統的二維組態畫面已經不能將其清晰直觀的展現出來。
通過 HT 視覺化搭建火力發電廠複雜環境下無死角全覆蓋視覺化場景，深度開發應用智慧發電控制技術，提升發電企業智慧管控、智慧執行、智慧安全監控、智慧分析與遠端診斷等綜合能力，構建面向未來的智慧燃煤發電創新管理運營模式。
在下期的內容，我們也會給大家介紹通過 HT 打造的智慧礦山管控平臺，助力煤礦開採與電力行業的共同創新發展。
總結
當前隨著多地能耗雙控政策的升級，已經有多個省份出臺了力度不等的限電措施。拉閘限電不僅是能源緊缺問題，也受到國家雙控政策和環保等因素的影響。“能耗雙控”的目標是要推動能源清潔低碳安全高效利用，也促使一些高能耗行業的產業結構、能源結構調整升級。
對於火力發電而言，這是一個迫切需要轉型的時代。
創新和技術在發電領域發揮著越來越重要的作用，結合 GIS 技術、大資料、物聯網、5G 和視覺化等先進技術的綜合應用給火力發電廠、光伏發電站、風力發電站帶來更大的價值提升，解決著困擾發電行業的深層頑疾。數字化技術的深度應用打通了資料壁壘，實現資料共享，讓電力行業與數字化實現深度融合。智慧發電已經成為全面提高電力系統執行效率，適應我國電力體制改革、推動能源革命的必然趨勢。以下是圖撲軟體在多行業視覺化案例：
（更多案例可至官網檢視）
在我國，煤電無論是裝機量還是發電量均佔絕對優勢，但風電、光伏等新能源替代煤電的空間非常巨大。未來新能源和火電仍將相互依存，電力公司或迎來盈利和估值雙修復。新能源或迎來倍速發展期，但也需要儲能降本配合。
智慧減碳
隨著能源管控的諸多問題顯現，“虛擬電廠”也就起到了重要的作用。
什麼是虛擬電廠呢？虛擬電廠，顧名思義就是一個虛擬化的電廠，不是電廠但是起到一個電廠的作用，依託網際網路和現代資訊通訊技術，把分散式電源、儲能、負荷等分散在電網的各類資源相聚合，實現冷、熱、電整體能源供應效益最大化，並進行協同優化執行控制和市場交易，對電網提供輔助服務，起到靈活的削峰填谷等作用。
未來，虛擬電廠將解決電力大規模儲存問題，實現能源轉型提供更多的解決方案，對於完善我國的電力市場體制實現電源多樣化，解決能源與環保問題具有重要的促進作用。而通過 HT 視覺化大屏能將資料分析、能源管控、人員排程等問題更加集中化管理，促進虛擬電廠的高效運維發展。
HT 視覺化賦能行業的智慧製造與數字化轉型，讓產業運維可追溯管理，讓裝置執行可監控管理，讓萬物”互聯互通”。HT 視覺化管理系統全面提升運維管理的智慧化水平，以實現感知、決策、管理等全面智慧化為準則，提高企業綠色化、精細化、智慧化管理水平，實現產業的集中統一管理。
更多行業應用例項可以參考圖撲軟體官網案例連結：https://www.hightopo.com/demo...