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图扑软件数字孪生海上风电 | 向海图强,奋楫争先

截止 2021 年,全球已有 127 一个国家承诺碳中和,能源低碳转型和碳中和已成为全球共同的战略目标。根据当局的预测,到 2050 年,可再生能源发电将占全球总发电量 75% 以上。风电作为清洁能源的典型代表,将满足需求 35% 电力需求,为气候目标做出贡献 27% 碳减排量。

向海图强,争先恐后。与陆地相比,海上风电更为复杂,堪比登月工程。智能化是海上风电发展的突破口之一。当气象、功率、设备运行状态、用户侧使用得到充分预测时,能源利用率和用电经济性将有质的飞跃。

自主研发基于图扑软件的引擎 HT for Web,无缝融合 2D、3D 技术,实现交互式 Web 三维海上风电场景。

风电场漫游检查可根据自由视角和固定路线进行。

系统还设置了 3 不同的天气模式,白天和黑夜场景,可以切换查看不同时期的场景变化。并在路径中显示风扇设备信息和集中控制中心信息,为用户呈现风电场的整体风格。

场景通过算法将自定义材料绘制成独特的拟态水面效果和动态天空球效果。模拟水面效果,根据水面纹理和水面波动信息。实现水纹和波动信息的切换;调整水纹方向、纹理和流动方向;调整水色;调整光反射强度;调整光角和颜色;调整水波大小。提高场景显示的视觉逼真度,增强三维感和层次感。

图扑软件 HT 风机模型、布局、 根据实际情况工作和状态 1:1 恢复。用户可以选择自己的旅游视角,通过放大和缩小翻译场景来查看场景效果和细节。并将环境参数、实时发电指标、节能减排信息等数据访问图扑软件 HT 2D 面板便于运维人员有效控制整个基地的运行。

海洋环境相对较差,特别是在台风等极端天气条件下,环境参数的在线监测尤为重要。图扑软件 HT 发动机通过连接传感器监测结果数据和高速传输介质,统一显示海上风电运行区的海洋环境,包括波浪元素、风速、能见度、降水量、波浪、潮汐、温度、湿度等项目的监测。实现全天候、多环境的预警和预防能力。

海上风电是将海上风能转化为电能的一种发电方式,是清洁能源和绿色能源的美丽名片。智能管理手段有利于提高海上风电发电。

将大数据、移动互联网、人工智能等现代信息技术与先进通信技术相结合,实现风电场能效融合。2D 面板显示风机的日发电量、月发电量和累计发电量,并通过柱状图显示不同位置的风机发电量和发电差异。协助工作人员分析失电原因,评估低效风机。基于数据挖掘技术,可根据维护经验形成风电机组故障诊断系统,实现风电机组智能诊断和处理指导。

节能减排模块在其他系统的基础上高度集成,实现节能信息共享和智能管理,在线显示节能标准煤和 NOX 数量和减排 CO2 和 SO2 总和,有效提高海上风电应用和管理的效率和效率。为支持能源清洁低碳转型和实现双碳目标做出积极贡献。

图扑软件 HT 基于风电场的数字化建模,对风机运行状态和负载参数进行多维实时监控,实现预防性维护。通过 2D、3D 无缝集成面板显示风扇工作信息的实时指标和机组状态数量,包括负载、风扇预警处理率、未处理风扇等。并网、停机、待机、维护、离线、故障风机数量。依托数据中心建设远程故障预警诊断能力,实现智能运维服务,提高效率。

安全管理重点关注风机、海缆和电子围栏的运行监督。结合新能源设备的全面访问,实现全面的数据分析和设备预警功能。加强风险识别和防治能力,确保业务人员安全,科学推进海上风力发电项目进程。

风扇是风场的主要设备 1 对 1 对不同设备部件的各类故障报警信息接口进行监督,满足各种情况下的预警分析需求。

此外,Hightopo 预警反馈和预警消失的信息模块设置在系统上,包括风扇转速异常、机舱控制温度高、液压泵无反馈等。通过预警分析,可以提前发现风扇的变化趋势,调整运行参数,尽快安排维护处理;通过提前消除缺陷,避免小问题扩,为预防维护工作和数据分析提供有效的方法和支持,实现真正意义上的预防维护,促进运行模块的专业分工。

场景中的非并网风扇辅以既定的颜色标记,并结合当前风扇转速驱动并网状态下的风扇转动动画。可快速识别设备异常,及时发现故障设备,快速定位故障点,点击故障风扇及时查看风扇故障信息,进行有针对性的故障诊断和处理,及时消除隐患。

海底电缆(集电线路)是海上风电场电能传输的关键部件。然而,由于传输功率的变化、海底环境的复杂性、海洋昼夜温度的变化、季节性温差、捕鱼、航运和海底活动,海底电缆容易发生超温和锚定事故,造成巨大损失。

图扑软件通过对接光纤分布式传感新技术绘制渲染海缆分布方向。D 场景中生动的图像必须显示海缆的分布和运行状态。鼠标左键双击海缆,结合图扑软件,弹出相应的温度、载流、应变力等海缆相关信息 HT 可视化数据,显示参数平均值和最大值信息,方便管理者在数据背景下推断真实状态,进行有效监督。

报警类型可根据实际情况自由设置,如温度异常、环境侵权等,并实时刷新显示异常情况。并通过相应的风扇报警和定位海缆异常,确定电缆是否损坏或周围环境是否发生变化,以确保海缆的安全运行。

风电水域的电子围栏和预警系统是为风电水域的安全监控、预警和维护提供可视化的解决方案。建筑船舶、渔船、非法入侵船舶建筑船舶、渔船、非法入侵船舶等相关信息。结合入侵时间和离开时间,可以实时定位船舶位置(经度和纬度),绘制历史轨迹,提高监控管理效率。

利用图扑软件可视化丰富的设计元素直观地显示电子围栏的复杂数据。当船舶靠近或入侵电子围栏时,应及时出现具体的报警信息,提醒监督管理人员快速做出下一步决策,以保护电子围栏中的相关设备和设施。

传统的视频监控集成在自己的视频监控系统中,通过文本命名来区分摄像头,这很容易导致一系列问题:视频分散、孤立、视角不完整、硬件位置不清楚等。 HT 三维可视化系统支持根据现场摄像头的实际点接入相应的摄像头视频图片,实现场景恢复。

通过三维场景一目了然地分布了升压站上摄像头的位置。支持场景交互获取相应的监控视频,满足运维人员实时情况感知、历史数据可追溯性比较、应急处理计划等监控需求。

海上风电场施工阶段高空作业多,安全隐患多,风险大。特别是对于桩的吊装、运输和人员高空作业,可能会发生重大安全责任事故,造成重大不利影响。系统的具体功能覆盖了海上风电场建设、运维的全生命周期,涵盖施工安全管控、施工质量、风机、施工进度一体化监控等板块。旨在在安全、降低成本、提高效率等方面发挥更大的作用。

基于图扑软件的三维可视化技术交底施工进度。 HT 图形引擎,通过卫星图,针对真实场景,CAD 图纸将真实的风扇、海缆等施工场景与数字平台深度集成。通过连接施工进度数据接口,实现风扇施工全过程的实时状态显示,并根据时间轴恢复整个施工过程。形成整体施工进度、风机、海缆进度的可视化。

辅以施工计划,包括时间、施工对象、船舶数量和人数。易于分析施工过程中的指标,业务人员可通过平台协调协调,无需到达现场。

将 HT 可视化与施工管理系统相结合,将海上风电施工管理数据连接到可视化平台。D 面板实时更新施工质量和施工安全的关键信息,包括发现问题数量、整改状态、未整改问题及相关负责人。使风电场的监督更直观,控制更准确。

为充分完成吊装沉桩施工,不仅要做好前期规划,还要重视施工技术方案的控制和审查。图扑软件 HT 发动机通过实时反映风机和升压站的施工指标进行监控和跟踪,对吊装运输方案进行了多次优化和改进;对风机基础打桩、塔吊、叶片吊装、投入运行、升压站底部施工、投入运行、上层建筑吊装等技术支持数据进行检查,为后续基础施工积累经验,为深水区海上风电蓬勃发展做出贡献。

海上风电场升压站由海上升压站和陆上开关站两部分组成。陆地开关站与陆地变电站布置相同。海上升压站无人值班,其管理和控制由陆地集中控制中心远程实时监控。

图扑软件 HT 3D 可视化升压站版块高精度建模还原场景内设备,点击相应图标即可快速切换定位至升压站内部结构,助力实现升压站无人值守方式运行。

支持对海上升压站、陆上开关站的各个接地变兼站、接地变进线以及海缆的电压、电流等的指标进行监视测定,以在设备发生故障之前通过运行异常进行分析,保障设备安全稳定运行。

升压站日常维护需要巡检人员对设备进行检查,不仅效率低下,而且十分危险。图扑软件基于 GIS 室内的空间定位校准,融合远程巡检机器人的室内定位坐标,实现 1:1 场景还原的智能巡检系统,更加形象化地展示出机器人当前的巡检状态。

实现巡视机器人当前状态数据展示,巡检摄像头实时监控信息实时回传,并通过 HT 引擎显示在可视化平台,运维人员和值班人员即可通过手机或者移动终端调看各个主变室应用工况。当高压设备发生接地时,避免人身触电伤害,提高检测精度与效率,减少巡检盲区。

相比现有的敞开式直流开关、直流 GIS 设备,应用于海上平台的小型化 GIS 设备尺寸小,GIS 室占地面积小,可减少开关设备占用空间 70% 以上,能使海上换流平台体积减小约 10%。

“双碳”目标下,未来五到十年是我国能源转型和发展的关键期。风电作为主力军之一,任务重大。图扑软件通过将工业数据与大数据相结合,创新运维模式和管理方式,有助于风机预防性维护和风场辅助决策,提高风电运维效率、降低风电运维成本、提升发电量。未来,图扑软件将继续发挥工业互联网平台资源优势,践行绿色承诺,拓宽发展路径,为实现国家“双碳”目标贡献力量。

标签: 压电式降水量传感器

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