【文字实录】图为技术 陈俊宇:三维数字化平台助力高质量建设智慧电厂——2023年智慧电厂论坛

 接下来掌声有请深圳图为技术有限公司项目总监陈俊宇先生,他将就《三维数字化平台助力高质量建设智慧电厂》为主题,主要介绍通过自主化全生命周期工业可视化综合应用平台与配套数字化服务,实现“以数据管理为中心、综合应用可扩展”的全新解决方案,推动智慧电厂高质量发展。大家掌声有请!

陈俊宇:各位领导、专家,下午好,我是来自深圳图为的陈俊宇,我负责电厂的解决方案,深圳图为是深圳一家面向智慧电厂以及整个三维可视化作为我们核心技术的一家企业。
    在下面我们面向这个专业,以数字化三维、数字化平台如何帮助企业更好地选好方案,更好地用好、贯彻好我们从工程设计到移交、到建设的整个全生命周期数据管理的理念,服务智慧电厂建设。
    整个汇报分为四个方面:首先是对智慧电厂要求的理解,在过去数十年建设信息化领域的过程里面,我们更重要的是如何打通信息化和自动化控制这两大平台,在数字化建设里面我们大的诉求或者建设目标是如何构建一个全要素、全方位、全智能化的这样一个数字化应用环境和能力。在数字化建设里面,我们定义三维可视化以及全生命周期数据管理以及人工智能智能化的数据,算法是我们整个建设的核心。
    我们再看一下在领域,我们作为专家在前面的一些论述,包括刘吉臻院士提出的机组运行控制系统平台,以及华志刚院士提出的有序推进⋯。
    我们在选择方案中是处于这样设计的,从总投入和总效益,我们从经济效益和社会效益两个方面,我们投入电厂,我们对于未来相对于传统的投入条件之下,如果我们具备核心技术研发能力,同时我们数字化平台能持续演进发展的,就像新能源汽车有新的硬件,配套新的算法,就能持续发挥数据价值,我们可以在整个建设成果基础之上,我们可以获得更大的经济效益。同时,我们从另外一条线看,随着时间推移,实际我们技术导入成本是下降的,我们越早期引入一些相对新颖的技术,对于集团我们的示范效应,对于社会的示范效应来说是更有价值的。
    我们通过在整个方案策划的过程中,如何去选择具备核心技术演进,持续研发的合作伙伴,以及我们在这个过程中更合理的选取目前比较新颖的,比较新形式的技术手段,就能推进我们更快速获取更大的一个经济和社会效益。
    从这个架构理念出发,我们设计整体的数字化电厂建议方案,是贯穿我们从工程设计、施工,再到数字化移交,再到智慧电厂运维的整体的,打通数据联通全生命周期管理的理念,同时在每个周期里面,我们以可视化这样一个平台,使得各方更高效协作,使各个行业里面,行业里面各个专业服务商可以以更可视化的方式呈现方案的价值,从而使得我们更快速、高效建立智慧电厂。
    结合我们对目前的智能发电、智慧管理,就是控制网、管理网,这两大平台,我们以数字化营销工程建设期的数字化设计的源头数据管理作为起点,以中间移交过来整个数据质量,就是一张图、一组数据这样的数据平台来作为整体的方案设计。在这个方案设计基础之上,我们移交来的数据平台在前期已经是定义好我们在未来整个数据标准、模型标准,从而使得在我们现场长期的运维过程里面,我们的这套标准是可以服务于各类应用系统,是接入到我们现有的平台,以及使得我们更多的方案可以以更直观的方式来进行呈现。同时这个平台附带一系列可扩展接口,使得我们在这个平台上面以一个集成化的环境,以低代码方式实现各类智能化的应用。我们在对接智能控制、智能管理不同的应用方案,我们做到更高效的集成。
    下面我们以整个建设的三个阶段,基于三维数字化平台建设数字化的过程。
    首先,我们在前期工程设计、施工过程,我们就可以以统一的三维电厂数据管理平台,在这个平台里面支撑起我们从前期的,设计资料收集和接收资料,以及施工过程管理,再以同一个平台面向数字化交互,满足我们在智慧工程不同业务的目标。
    在这个平台里面我们以可视化实现,我们的分包商、供应商、建设监理,都是以一个平台实现远程会审,模态交易、业务协作。基于直观高效,同步完成各阶段的数字化移交。
    在整个平台里面,我们核心是以可视化平台实现不同来源数据的融合使用,包括多元的模型,我们通过云原生架构进行实现。
    在我们收治的过程,传统的收治过程交合图纸,我们在资料审核过程中各类规则、各类推荐的规则,我们可以在整个平台里面给予数字化校正模块来加速图纸模型的收治过程,基于安全等等规则,确定我们在设计的过程中更好地为运维期,各位的高效运维做好方案优化。
    同时我们在施工过程里面,包括管道预制、管道安装等等应用场景,核心的是我们这些施工的资料应该最后包含各类质量检查点数据,我们都应该合并,汇总到我们的模型里面来,形成构建数据模型和各类图纸,各类图纸包括结构化图纸以及来自扫描的非结构化的图纸,可以构建相互关联的数据仓库。我们持续拓展我们在这个领域,我们在这个领域里目前具备了领先条件,我们可以实现快速秒级加载,在整个技术研发路线里面,我们除了在2017年在业界最早提出以算法优化方式实现全厂级大型复杂工程在线模型,秉承这个能力的基础之上,我们持续推进我们已经在不同应用场景展现的能力,也包含我们目前云渲染模式,使得我们在更多应用场景,包括各类客户端,包括锅炉,管道特别复杂的场景,也是我们在持续发展的引擎能力。
    这些引擎能力发展又会更新到、赋能到我们现有的、已有的这些数字化工厂中来,因为我们的产品是持续投入、持续进行产品更新和迭代的。
    在可视化展现能力的这个部分,在业界包含新兴的引擎协议开发作为发展方向,这对可视化引擎开发复杂度提出了更高的要求。
    下面是一个小的视频,也是今天上午也有提到的分型,我们作为整个引擎能力的展示。
    现在看到的是我们把整体的,目前我们在工程建设里面复杂度最高的模型,我们都可以实现秒级全加载,整个模型缓冲我们已经通过服务器前期预算,我们已经把它计算好,通过云渲染,云媒体技术,通过网络传输,使得我们在一般的客户端都可以展示这个复杂的场景;根据各类,包括工程对接协作过程,我们要进行各类剖析,以及工程量的统计,这些我们全部在线上进行一个实现。
    对于更逼真的渲染诉求,我们基于开发协议,这是我们的一个新的版本,可以看到整个工厂复杂模型都基于我们的材质、光源,光效果,我们目前在工程界走在三维可视化渲染前端。
    我们的一些典型电厂,这个是2万千瓦厂房的展示,目前我们已经在一些实际的工程进行了新版本的可视化引擎实际工程验证。
    同时,我们通过前期工程所涉及的这些成果,移交来的不仅是我们可看的模型,而是一整套的,所有模型都是带文号,可以指示下面的部件、零件,各类系统实现基于数据的应用模式。 
    我们配合采购期、施工期、运维期各类等平台,基于代码,文号关联构建各类支持仓库。再以孪生电厂,三维数字化信息管理平台,再以开放式的结构,我们既可以在交互过程的数据平台直接开发各类应用,也可以把我们的可视化能力赋能现有传统的管理,应用到各类系统。
    管控这一批,我们目前像ABS一键启停,包括中安吉泰专家讲的锅炉应用,我们在锅炉运维期里面各类智能化应用设备,在过去我们为了实现各个子系统三维可视化展示,我们会陆续选择一些引擎来进行开发。各类引擎之间我们的模型要做重复的模型建模工作,同时我们对人员的培训,也要求人员进行不同系统的学习,如果能在整个构建过程里面,我们基于数字化移交来的平台,像我们合作的这个案例,我们可以把各类温度场振动、非移展示融合到平台里面来。再结合设备维护、诊断场景,以及人员管理场景等等,我们在国家能源集团做的AR应用事例里面,我们把AR应用场景增加,可以调阅、访问我们在工程期的各类图纸和设计数据的能力,从而使得各类智能化应用可以基于一套工程数据的一套平台。
    面向管理类的各人应用,从我们的营销系统,燃料系统里面可视化的应用场景,这些都是结合我们的愿景需求跟像激光测配仪等等,我们把三维需求集合,我们在集控室可能有一套大屏,然后还有各种小屏,很难进行可视化联通流程。我们把人员定位和人员巡检系统,如果能做到充分底层数据平台集成和整个架构打通的话,我们从人员路线规划,人员目前实际的数据,以及两票,开展票过程当中我们开设电子围栏的设计,以及在模型展示,相关人员通知以及两票完成过程中相关系统联通,我们可以以更集成、更智能化的方式来进行实现。
    同时,我们在跟各类门禁、人员管理,以及消防管理系统,我们就不再需要每套系统再建一个可视化平台,而是把我们各类平台里面的智能化应用需求,基于同一张图、同一个网,来实现各类自动模型构建和更高效的基于工作引擎、基于数据的应用模式。
    在一些应用场景里面,像我们在厂房那边的虚拟巡检,根据巡检的路线,以及设备运行参数,再结合我们已经计划部署的这些人,包括无人机,都可以把无人机和各类摄像头,以及它分析的结果都以数据方式集成到整体模型里面,查询所有的履历。
    在人员培训里面,我们基于一套数据,我们基于这套平台、这套数据模型,提供用户可配置的培训经验反馈,因为在不同厂里面,我们包含像智能机的拆、装,也会积累各工厂的经验,把我们日常的计划,以及面向应急演练各类紧急场景训练都可以进行统一规划。
    下面我们再以两个典型的建设案例场景进行一个介绍,我们在过去7年左右的时间里面,我们已经在电力行业陆续交付了70多个项目案例,典型的交付场景我们包含像刚才提到的,我们在智能机、锅炉,我们面向重要设备跟设备厂商,以可视化的方式呈现整个设计方案,以及我们智能化方案的联动展示能力。在可视化展示能力里面,一个方面是指导方案选择,指导人员对整个工艺更深刻的理解。
    近期,我们在国家能源集团上推动4X1000MW电厂建设中来,我们重点想提我们正电智慧电厂建设的这一套理念,在交付的过程里面,我们也有一部分场景一开始是以不同的三维模型进行交付,因为我们希望展现更好看的模型,随着项目进展后期,用户更感觉到了,就说他更需要是可编辑、可扩展,未来可发展的环境。从用户提出的需求我们结合业务场景提供了各类可编辑脚本场景的编辑器,从而使得包括应急演练里面我们发生危险源的各类场所,调动摄像头和各类门禁系统、电子围栏系统等等,我们都是每一个步骤提供一个可编辑能力,从而使得我们的用户未来各类场景可以根据业务场景,基于低代码开发他所需要的各类场景,把整套数据和模型,整个价值更好地发挥出来。
    我本次的介绍整体就到这里,深圳图为整个核心,我们的使命还是希望专注,我们特别在三维可视化以及工程数据管理这个核心的技术,跟我们在座的各位,希望面向国内的这些应用部的邀请,我们携手共建新一代信息化共享平台,谢谢。

 

 

 

 

 

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