三维可视化技术在火电厂设备数据管理中的应用

国能龙源电力技术工程有限责任公司 何鲤军

现阶段，在经济时代的背景下，为保证发电企业的顺利发展，应重视三维可视化技术的应用，全面执行对火电厂设备数据的管理计划，以完成数据整合以及管理操作。基于此本文结合实际思考，首先简要分析了三维可视化技术的基本概述，其次阐述了三维可视化技术在火电厂设备数据管理中的具体应用。以期对发电企业的相关工作有所帮助。

随着时代的不断发展，我国经济效益的不断提升，政府以及相关部门逐渐提高对发电企业的关注力度，在此背景作用下，为保证火电厂设备数据管理工作的顺利实施，可增加三维可视化技术的应用，使发电行业可以聚集于智慧电厂的创新领域内，保证火电厂在生产运营阶段不会出现非结构化、大规模以及多维度的问题，方便工作人员检测设备中产生的问题，赋予其处理复杂问题的能力，使工作人员基于传统数据管理模式，更好地理解三维可视化技术，实现对火电厂设备数据的管理。

1 三维可视化技术的基本概述

三维可视化技术主要应用于理解地面以及地下的不同地质状况，其会运用显示以及描述的方式，成为勘察地质特征表现的一种工具，适用于地质勘探、发电企业内部运行等领域内，且可通过对地球物理学内各个领域的勘察，形成的一种理解模型，作为数据体的基本表现形式存在。其并非模拟技术，而是通过对数据信息的解读，调取大量的检查资料，通过该部分信息来确认数据内容中的表达是否为真。由此方式，则可通过提问以及发现的方式，实现对不同数据信息的理解，避免在三维可视化技术应用过程中出现过多的重复性数据，成为学科内数据信息交流的主要桥梁[1]。

与此同时，三维可视化技术的应用可以在短时间内将数据信息进行整合，云应用智能化的管理操作方式，保证被检测数据信息可以在短时间内进行应用，从而挖掘出对学科内容有利的信息，通过三维软件创建出对应的图形，保证渲染设计可以在此基础上开展，进而让各部门的重点内容可以呈现出来，运用多源数据，发挥出三维虚拟现实的效果。这样一来，可以让数据更加立体，方便人们对此部分内容进行理解，增加信息数字化整合工作的开展力度，高度契合管理工作的相关需求。据此，则可通过三维可视化技术实现对信息数字化的管理，成为此部分中可操作内容之一，且可以更好地应用于不同的行业内[2]。

2 三维可视化技术在火电厂设备数据管理中的具体应用

2.1 数字资产系统及设备三维建模

三维可视化技术应用于火电厂设备数据管理工作中，（1）可运用精准的实物资产设备，通过1:1 的比例运行，开发出对应的数字虚拟资产，保证在火电厂设备中内部结构以及设备外部结构维持在稳定的状态内。由此方式，则可创建出三维空间，确保可视化数据管理操作内的实物信息可以按照对应的方式运行，这样，则可整合出当地场景中的虚拟以及显示，保证二者可以在此区域内进行深入融合，完成对生产流程的监管，使设备的运行状态可以展现在三维建模中，方便工作人员对后续设备进行优化、维修、技改，确保备品备件的存储量可以满足企业生产活动的运行要求。与此同时，可以通过扩建、基建的方式，规划出空间管理的操作方式，确保设备的选型工作能够顺利实施，控制好数字化移交操作手段等内容，这样，则可保证火电厂设备数据管理工作中的精度要求得到满足，创建出完整的数字化实物模型[3]。

（2）可通过三维建模的方式，将场景三维建模、设备三维建模等内容都涵盖在内，规划出三维建模工作的开展目标，使燃机机组内的数字资产库可以合理建立，以细化设备数据的管理操作，让数字资产库中的相关信息可以顺利应用于其他领域内。例如：T-plant 3.0 三维数字化移交基础应用平台，通过三维模型及数字化交付、深化应用的方式，保证3D 可视化内容可以纳入其中，确保设备三维建模以及场景三维建模操作可以顺利实施[4]。

据此，则可通过T-plant 3.0 三维数字化移交基础应用平台，以既定的数据规则为基准，通过计算机检测工程建设过程中所产生的数据，加强运行维护，将信息数据应用于系统内，使此部分数据移交工作可以顺利实施。例如：在数字资产系统内，可将数据/信息规划为结构化内容，而文档则为非结构化内容，工作人员需设计阶段、项目建设阶段、调试试运行阶段实现对三维数字化移交平台的监测，使工作人员可以在短时间内完成硬件监控操作，让虚拟现实数据可以应用于此，落实不同区域内的监测点，让其可以通过全面分析的方式，完成不同区域内的汇总操作。这样，则可实现对厂家信息、监造记录以及监测点的整合，让三维模型、设计图纸、数据表以及材料清单等内容更加详细，满足各项数据信息的移交要求[5]。

（3）则可对三维场景模型进行优化以及技改，控制好其整体的视角，避免灯光以及显示方面的配置操作出现问题，满足该部分的基础配置操作，让场景动画的编辑配置操作能够正常运行，在此基础上，还可增加自动化效率计算操作。例如：在汽机发电热效率计算环节，可通过公式：

由此，以式（1）中的运算方式进行计算，规划出汽机发电热效率，通过三维可视化技术，实现对不同区域内数据变化状况的分析。

2.2 火电厂设备数字一体化系统

2.2.1 火电厂设备台账

由于设备数据库以及设备台账，作为系统运行过程中的重点因素。因此，为执行全面数字化操作，可根据系统中的动静态信息，解读动静态信息资料库中的相关内容，通过管理决策以及智能化控制的方式，让火电厂设备内的数据信息更加详细、全面。

（1）火电厂设备动态数据资源库。

首先，在火电厂设备内，动态资源主要包括，在生产活动运行过程中行驶状态内的数据信息，通过状态数据的运行方式，掌握精密点检、SIS 以及巡视点检等，使各部门人员可以结合可视化的操作方式，更加直观地掌握三维设备的运行状态，了解设备信息的运行方式，规划出具体的信息门户。

在此基础上，可以掌握火电厂设备的常规操作方式，保证将其中的基本档案信息进行编辑处理，让设备中的相关内容可以被依次记录，控制好设备在应用过程中的固有状态，了解其基本属性。这样，则可确认设备台账在管理工作中的重点内容所在，实现对此部分内容的动态管理。

再者，可加强对设备基础数据资源的分析，了解在此方面所需管理的内容。其中，可通过对火电厂设备的基础、基本信息、有关图档的整理，掌握火电厂设备在应用过程中可能产生的危险问题，制定对应的隔离方案，以实现对此部分内容的管理。

其次，可通过对设备采购、安装处理、技术改造、备件备品以及设备检修等动态信息内容进行管理，保证此部分信息能够被应用于三维建模中，方便管理人员对此方面问题进行管控，由此方式，则可控制动态信息管理工作中的整个生命周期，实现对火电厂设备运行状态的管控以及追踪。

最后，则可通过统一的火电厂设备台账设置的方式，创建出相对完善的管控措施，执行设备铭牌的管控操作，合理安置图纸资料、地点、管理制度以及总体规程等数据信息。这样，则可让设备中的基础数据可以顺利应用于此，保证全厂人员都可运用此方面数据。

（2）火电厂设备静态数据资源库。

通过三维可视化技术的应用，掌握火电厂设备的静态数据资源库创建方式。首先，可通过与设备厂商的关联，让设计院可以在较短的时间内，提供出对应的火电厂设备资料，方便工作人员了解其设计运行时间，整理试验、设备运行以及维系方面的资料，使工作人员可以通过对此方面数据信息的整理，制定标准化的处理方案，确保电厂设备的分类、标识、属性能够在同一区域内进行汇总。这样，则可规划出构建结构的统一运行状态，保证静态信息库能够正常运行。

2.2.2 火电厂设备数字档案

（1）设备数字档案在火电厂设备数据管理工作中占据至关重要的位置，其不仅能够在一定限度内完成三维信息化建设操作，更可以延伸至安装、设计、建造、投运以及调试等环节，这样，则可保证设备方、建造方、设计方以及业主方能够通过三维模型达成共识，增加不同单位的参与度，规划出统一的框架信息，保证在三维可视化技术的应用背景下，各方面的数据信息可以进行互联互通，让资源可以进行共享，使资源能够进行重复利用。

除此之外，在数字化档案以及系统进行集成操作时，可规划出三维模型中的重点所在，让每个设备在运行过程中都具有对应的位置编码，稳定设备位置之间的关系，让其可以形成企业级别的功能位置系统，这样，即可通过对主要设备的分析，了解三维可视化技术应用后，火电厂设备中的层次结构类型，使工作人员可以掌握不同文档的关联度，这样，则可保证三维数字化档案能够应用于各个领域内。在此基础上，更应重视火电厂设备中的数据信息应用方式。例如：在发电标准煤耗率计算环节，可以通过公式：

由式（2）中的方式进行计算，让各方可以通过三维模型了解火电厂设备的运行状态。

（2）可通过MIS、系统与DCS、仿真以及SIS 等系统集成性手段，掌握资产管理环节可视化设备的运行状态，确保可视化设备的拆解以及安装操作可以顺利实施，从而执行可视化仿真培训操作，让不同设备之间的关联度可以增加，简化业务结构化数据信息内容，促使工程图纸、记录、程度、电子邮件等非结构化的文件可以应用于此，为后续数据信息的应用打好基础，从而让三维可视化技术可以在火电厂设备内更好地应用。

2.2.3 火电厂设备可视化

（1）为保证设备数字一体化系统的正常运行，可加强对图模管理操作系统的关注，通过对静态数据、动态数据、三维模型库等方面的统一筹划，掌握不同区域之间数据信息内的关联，确保构建出一个整体性的可视化设备数据运行系统，运用全面的管理方式，保证工艺系统以及设备中的信息可以顺利应用于此。同时，可以通过全面信息的集成方式，展现出三维可视化系统的操作功能，执行综合展示操作，让三维虚拟仿真环境中不存在过多影响因素，让工作人员可以运用人机互动的方法，保证组件结构、设备结构以及技术参数能够满足系统的运转要求，通过全方位的检测方式，了解目前设备结构的运行状态，让火电厂设备中的数据信息可以适用于此，实现对设备故障状况的整理以及指导。

（2）以国电上海庙双维电厂的三维数字化交付以及深化应用为例。根据系统内的具体组成方式，了解不同设备结构的运行状态，保证整体结构的展示操作能够在短时间内完成，通过正确的视角操作，展现出设备整体结构的运行状态。与此同时，可以运用人机互动的方法，控制好检修场景，执行全方位的查看操作，划分出设备组件的具体位置，使方向能够进行及时的调整。据此，则可展现出三维模型的高亮、移动、透明以及旋转功能，由此方式，展现出火电厂设备的内部数据信息，了解多渠道年内的数据信息来源，使无插件以及能够与数据信息呈现出兼容的状态，完成在线预览操作。

（3）可通过三维可视化技术的应用，基于二维图纸，完成与三维模型的联动操作，方便工作人员对三维场景内的数据信息进行检测，将二维图纸中的文档内容全部应用于此，简化其他设备中的数据信息，使点巡检、SIS 以及精密点检操作能够顺利运行，判断出在线故障的实际诊断方式，规划出具体的诊断结果，这样，可以确认设备在运行阶段的核心对象，增加不同区域内数据信息的关联性。

2.2.4 火电厂设备分类

结合火电厂设备的工程专业以及自然属性进行分析，根据其具体类别执行对应的归纳操作，保证在三维可视化技术应用过程中可以创建出仿真模型、信息模型，在短时间内执行快速定位操作，做好对应的设备记录，确保设备分类以及分类操作可以顺利实施。

3 结语

综上所述，为保证火电厂设备数据管理工作的顺利开展，需增加三维可视化技术的应用，通过数据信息的展示以及表达，简化火电厂设备数据管理工作的流程，促使此方面工作可以向着智能化的方向发展。若未落实到位，势必会制约火电厂设备数据管理工作的运行，对企业的经济效益能力造成直接的影响。因此，可执行高精度、高效地渲染建模，规划出严谨的数字场景，还原原有的物理世界，保证工作人员可以通过数据的计算、处理，执行实物与三维模型的连接操作，进而保证三维可视化技术能够在火电厂设备数据管理工作中顺利地应用。