数字孪生智慧风场三维可视化运维平台

随着国家双碳目标的实施，新能源发电方式逐渐代替了污染大气层的火力发电，其中风力发电相比于光伏发电具有能量密度高、发电小时数长、生命周期达20-25年之久等独特的优势。风能取之不尽、用之不竭，在新型能源互联网下，风力发电有可能成为未来的主力能源之一。

今天给大家分享一个基于 数维图 的 Sovit3D可视化编辑器 构建的风力发电厂3D可视化场景案例——智慧风场三维可视化运维管理系统。通过对风场三维建模，高精度还原风机内部结构，覆盖核心部件、子系统、健康状态、预测诊断等环节，建立以数据为依据的智能运维模式，降低风电成本。

建设背景

风力发电作为新兴的绿色能源之一，在全球得到长足的发展，尤其是近十年我国风电快速发展，风机数量急剧增加。与传统火电相比，风电的特点是机组分散、数量多，而如何提高风机的利用率，降低设备故障发生率和故障时间，同时避免设备的突发故障，已经成为风电场日常运维的主要目标。

系统概述

慧风场是以数字化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云平台、物联网为平台，以数字孪生技术为辅助，以计算资源的弹性配置为保障，以异构计算为核心任务，高效融合计算、存储和网络，通过人-机-网-物跨界融合，形成边缘+云端结合的全层次开放架构，实现不同层级的智慧，追求不断提升风电智能化水平目标，完成更加友好、安全、高效、可靠的能源供应。

应用场景

风机全景总览

基于风机物理场景，对风机进行精细化三维模型，构建风机管理的数字孪生系统，包含设备状态、设备结构、设备生产、设备故障等的实时监测。通过对风机全生命周期可视化管理，对接物理传感器的实时数据，还原风机各个部件的关键数据，构建风电场机组全面的生产感知力，实现环境、电量、性能可视化。

核心部件监测

在三维可视化系统中，管理人员可通过系统对设备内部结构进行实时监控，包括风机叶片、塔筒等核心部件的动态监测，并且通过系统对设备进行远程控制、定时控制、联动控制等多种控制操作，及时发现风电机损耗情况，及时检测修复，保障风电场的安全运维。

· 塔筒监测

基于传感器对机舱前后位移、塔底弯距动态监测分析，快速掌握核心部件的健康状态。

· 叶片监测

以叶片外表噪声、叶片外表缺陷等维度，建立数据监测、异常告警机制，智能锁定故障位置。

设备故障预警

基于硬件传感器结合内置的智能算法，实现设备故障预警、故障识别等目的，对异常部位进行告警和记录，并智能分析可行性建议，建立提前感知判断的设备管理体系。

实时数据监测

系统可通过数据面板信息实时了解风电场的运行情况实现精准的管理，点击任意设备，查看设备组件状态参数，如电压、电流、储电云、功率等等。利用大数据分析及风电模型仿真技术，分析运营过程中的各项运营指标，运维人员无须到现场即可通过平台进行各方协调统筹，提高了风电场系统的管理效率。

远程控制系统

系统可实现远程监控、无人值守，只需在集控中心就能实现远程智慧控制，在三维可视化系统上，对设备运行进行实时监控，在识别到后台状态数据时，对设备发生运行状态、故障报警。

智能巡检系统

依托无人机的可见光摄像机、红外热成像仪、环境监测传感器等模块，精准采集、检测、监控风电场设备状态及环境信息，实现全天候数据快速采集、实时信息传输、智能分析预警、快速决策反馈的巡检运维管控闭环管理。

……

开发平台

智慧风场三维可视化运维系统基于数维图科技自研的 ​​Sovit3D​​ 三维可视化平台，以数字孪生为依托，结合GIS技术、大数据、物联网等先进技术的综合应用，通过对风电场的三维建模，实现对风电环境、设备状态、核心部件等的监控管理，并进行数据的存储、分析处理。采用智能设计、集中监控、集中运维，提高设备运行效率，构建以数字化交互为基础的智慧风场。

建设价值

伴随大数据、云计算的理念融入到风电产业的捕风能力、气动效率、风能转换能力等各个技术环节，通过对风机的运行、监控、管理、维护、检修等工作进行重构，实现数据的互通互联。风电场将真正实现智能化运维和管理。

总结

智慧风场的建设是一个复杂的系统工程。从风电场的数字化、信息化、智能化以及智慧化的发展历程来看，智慧风场重新定义了风电场的规划、设计、建设和管理，提高风机的利用率，降低设备故障发生率和维修成本，提高风电场发电量，起到了低碳环保、降本增效、少人值守、智慧运营的作用。

本文主要介绍了Sovit3D可视化编辑器在风力发电场智慧化场景开发中的实践应用，数维图科技只提供前端2D、3D可视化开发设计的编辑器产品，并不提供行业场景解决方案。