项目案例|某水轮机数字孪生平台

01 项目背景

随着能源行业对清洁电力稳定性、设备资产高效运维和智慧化管理的需求日益增长,传统水电站运行模式面临数据价值挖掘不足、设备状态感知滞后、运维决策依赖经验等挑战。某能源集团为提升水轮发电机组全生命周期的数字化管理水平,实现从"计划检修"到"预测性维护"的转型,依托物联网、大数据与数字孪生技术,构建了一个水轮机数字孪生平台。该平台通过高保真三维模型与实时运行数据深度融合,为机组安全、高效、经济运行提供智慧决策支持。

02****项目简介

该平台是集团水电资产数字化管理的核心载体,以水轮发电机组的高精度三维模型为基础,集成振动、摆度、压力、流量、温度等多源实时监测数据,通过三维可视化界面动态呈现机组运行全景。平台支持状态评估、效率分析、故障预警与运维决策,实现从部件级到电站级的智能化管控,助力水电企业提升发电效率、降低运维成本、保障设备安全。

该模板用户可自由编辑场景、调整UI图表及设置交互标签,快速适配实际业务需求,如水轮机组效率监控、管道透视效果。其国产信创兼容性与一站式零代码开发流程,显著降低开发门槛,为智慧水利设备项目提供高效、可复用的参考范式。

03****项目功能介绍

1. 水电站大坝全景可视化

  • 基于高精度三维建模,1:1还原水电站发电厂房结构、引水系统、水轮发电机组及电气布局
  • 支持从电站全景到轴承、叶片等关键部件的多尺度无缝缩放浏览,直观展示设备关联关系与空间位置
  • 通过统一驾驶舱页面集成发电量、机组效率、安全指标、巡检状态等核心数据,以可视化图表集中展示,实现电站全局运行态势一屏感知

2.智能运维

平台构建智能运维中心,通过数据看板实时监控关键指标:

  • 机组效率 :实时计算与展示机组运行效率曲线,对比设计效率,识别偏差
  • 运维统计 :展示巡检完成率、预警处理及时率、工单闭环率等历史与实时数据
  • 振动分析: 记录各轴承部位振动、摆度数据,跟踪历史趋势,超限预警
  • 性能报告 :按日、月、年周期自动生成机组性能分析报告,识别优化空间
  • 报警统计 :通过饼图与柱状图展示各级别报警分布,支持根因追溯
    支持交互操作
  • 监控联动: 点击设备模型可调取该位置的实时视频监控画面
  • 数据钻取 :筛选特定系统(如调速系统、冷却系统)查看详细运行参数曲线
  • 热力图 :以热力图层展示设备温度分布、振动强度或风险区域分布

3. 设备全景监测

  • 建立水轮机、发电机、变压器等主要设备的全维度数字档案,实时监测与展示关键参数(如各部转速、功率、振动摆度、绝缘状态、能耗趋势等)

  • 支持部件级模型拆解,便于查看内部结构及关联数据

4.水文模拟与调度

  • 模拟不同来水条件下(如丰水期、枯水期)的电站运行状态,结合天气预报进行发电能力预测
  • 分析水情变化对机组出力、效率的影响,为优化发电调度计划、制定应对极端水文条件的运行策略提供数据依据

04****CIMPro孪大师

CIMPro孪大师是漂视自主研发的数字孪生3D可视化开发软件。软件将设计创造性、交互逻辑、三维动画、数据接入等多类前沿技术,集成在一个具备强大实时渲染功能的三维环境中。利用强大而灵活的低代码开发方式,用户可以轻松搭建出专业的数字孪生可视化交互系统。

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