项目案例简介：
为响应国家能源集团“智能电站”建设目标和“数字驱动转型发展，智慧引领国家能源”的战略规划要求，安徽公司安庆电厂完成了“火力发电厂金属监督三维可视化综合管理系统”建设。该系统利用信息化技术，融合物联网、大数据和虚拟现实技术，实现了受监设备数字化、金检管理精细化、三维模型工具化、检修计划辅助策划，提高了金属监督管理工作智能化水平。
2021年至2022年，安徽公司安庆电厂通过持续不断的努力打造了以数字三维场景为基础的金属监督可视化系统，该系统将金属监督检验的基础台账数据、检修数据、设备风险分析数据、运行监督数据等进行系统汇聚与三维展示，方便设备管理者和工作人员及时掌握设备状态与发展规律，为机组的检修、管理、劣化趋势分析等提供了系统性的创新管理办法，同时用科技手段解决了许多行业痛点。
火力发电厂金属三维可视化监督数字化管理平台，建立设备1:1高保真模拟，通过数字三维场景为基础，展现各个设备的运行情况、安全配备以及注意事项。以达到通过系统对电厂设备的整体了解与监督。平台层层剥离、逐层显示，建立系统到设备、管道的立体化电力监督系统体系。电厂金属三维监督管理系统根据设备、管道的实际情况绘制其标准颜色、空间位置及走向。将金属监督涵盖的锅炉设备、汽机设备、压力容器、压力管道等进行高保真建模，同时将金属设备的基础台账数据、检修数据、设备风险分析数据、运行监督数据等进行三维数据交互与展示，达到通过信息技术赋能传统金属监督管理业务，电厂金属三维监督管理系统可以分类展现各个设备的详细信息，如该设备的缺陷、更换、检修记录等。通过不同的视角和缩放等形式查看设备状态，为电厂专业人员提供良好的辅助工具。以达到提升金属监督管理水平，降低由于金属缺陷造成的设备故障以及机组事故的目的。
选送单位：国能神皖安庆发电有限责任公司
项目名称和内容
项目名称：火力发电厂金属监督三维可视化综合管理平台
项目主要科技内容：
金属监督检验的基础台账数据、检修数据、设备风险分析数据、运行监督数据的系统汇聚与三维展示。
改造总体目标
提高金属监督管理工作智能化水平；减少“四管”泄爆事故发生的概率。
主要创新点概述
创新点一：监督过程标准化
安庆公司以百万（#3、#4）机组为基础，完成同比例三维建模，将#3、#4机组金属监督日常管理精细化、检修策划标准化、检修流程可控化、检验部位精确化、检验报告标准化、检验方式正规化、承压部件定检管理等，将基础信息及检验信息的数据进行有机整合，完成了金属监督30种金检报告的标准化和数字化，做到受监部件不过检、不失检，实现金属监督管理过程中检验数据的准确可靠，降低了检修成本。
创新点二：三维模型工具化
基于设计数据和生产现场，构建了工程级、高保真三维数字模型，模型包含锅炉侧、汽机侧金属监督主要受监部位，涵盖了锅炉设备、压力容器、压力管道等，如锅炉受热面各系统、压力容器、四大管道、汽机抽汽系统、疏放水系统等。模型以实际情况绘制其规格属性、空间位置及介质流向，使用标准颜色区分材质，一目了然。
平台的三维客户端围绕机组的同比例模型，实现了机组数字化和工具化创建。模型细化到焊口级和检测点位级，包含168万个零部件模型和编码，对接3400个温度测点。具有材质可视化、数据联动、鼠标点选、模糊搜索、动态图模导航、缺陷分布、介质流向、标高显示、虚拟测量等多项实用功能。工具化的设计和沉浸式效果，提高了用户体验，使其数据的可读性、可用性增强，大大提高了工作效率。
创新点三：移动办公便捷化
功能模块包含：三维模型和台账信息的浏览查询、检测报告的上传下载和检测报告的检验和审批等功能，给现场工作人员提供了便利，实现了信息多跑路，人员少跑路的工作思路。
火力发电厂技术监督综合管理平台的建设，基于“实用、可靠、先进、高效”的理念，平台实现了受监督设备三维模型数字化，金属监督智能化和辅助策划。总体达到“降低劳动强度、提高员工技术素质、降低管理成本、减少非停事故，提升经济效益”的目标，推动了火力发电厂金属监督工作由传统向现代、由粗放向集约的方向不断升级。
创新点四：实时金属受热面监控识别算法：
创新温度的监测方法，将K线图应用于锅炉温度的监视分析，更加直观的查看锅炉监视受热面的实时工况和历史工况。同时也是首次将绘制贝塞尔曲线的原理应用于锅炉温度的预警。将受热面壁温测点的空间分布，可视化展示在图形中，用颜色的深浅代表温度的高低，快速查看温度分布和异常点。允许设置多条温度计数线，将超温次数、时长和超温风险实时计算和展示，并可查阅历史超温曲线。温度监测方法的创新，为锅炉防止超温运行，预防设备劣化方面又增加一种监管措施，对防止锅炉受热面失效爆管具有积极意义。
创新点五：承包商客户端软件的功能：
依据金属检验国家标准和相关规程，在金属检验报告标准化规则之下，研究开发承包商检验报告的快速验证功能，并封装在独立运行的可执行文件中，方便承包商在任何电脑上对检验报告进行合规验证，提高检测报告的准确性，避免占用电厂平台资源，提高工作效率。
应用情况及可推广前景简述
本项目技术在安庆公司3、4号锅炉检修中进行应用。金检管理人员顺利的进行了检修计划的创建，承包商对检修项目的报告模板导出，检验项目位置的定位。检修完成后，承包商进行报告的自检和报告上传工作。金检管理人员可以对检修过程进行有效监督和管控，在检修完毕后，检修数据可以在三维模型上进行时间范围筛选，并在三维模型上进行空间分布展示。金检数据在三维模型上的及时联动的数字孪生的应用，大大提高了管理效能。
经济效益及社会效益情况
（1）经济效益
以提升设备运行安全可靠性为目标，利用日常运行与检查过程中的各类数据，结合目前已有的金属技术监督手段，完成我厂金属监督三维可视化综合管理平台的研发。通过项目的实施，为金属监督工作提供了一套完善、系统化的数据分析管理平台，以智能化手段有效提升金属监督管理水平，减少“四管”泄爆事故发生的概率，以保设备安全促动经济效益提升。建立一套”实用、可靠、先进、高效”的三维监控系统，推动发电行业由传统转向现代、由粗放转向集约的产业升级，总体达到“降低劳动强度、降低环节损耗、 降低管理成本、降低能耗，提升管理水平提升经济效益、提升绿色环保水平、提升员工综合素质”；同时，通过系统的建设加强了安全管理分析的客观科学性，显著提高了人员学习效率和工作效率，降低安全管理费用。
锅炉各类数据进行有效利用和综合分析，加强了对电厂锅炉设备安全管控水平，防止非计划停机损失，设备检修周期大大降低，发电机组有效利用小时数增加；备品以及人力成本大为降低。
（2）社会效益
本项目的实施开展有利于减少电厂事故的发生，体现了发电企业的安全生产理念，也将进一步改善发电行业的整体形象。随着系统的建设应用，各类数据得到了有效的归管与分析，增强领导决策的科学性，进一步提高安全生产工作的针对性，及时解决出现的新问题和新矛盾。保证锅炉系统的安全稳定运行的同时也对电网乃至整个社会的用电安全起着至关重要的作用。
本项目作为智慧电厂重要的组成部分。建设过程中三维可视化技术、数据可视化技术、大数据分析计算的探索与应用为系统信息系统的开发建设积累的宝贵的建设经验。以达到提升火力发电行业金属监督管理水平，降低由于金属缺陷造成的设备故障以及机组事故的目的，保障行业人员生命安全、发电企业财产安全和社会稳定。
项目案例获专利及奖励情况
专利：
1、基于空间相对位置关系给电站锅炉设备命名方法和系统
2、一种基于三维模型的防磨防爆检查结果展示方法
3、一种快速读取电站锅炉检测报告方法
4、一种用于高温炉管状态评价方法和系统
选送单位简介：
国能神皖安庆发电有限责任公司总装机容量为2640MW，是安徽省统调最大发电厂。一期2×320MW机组于2005年投产，二期2×1000MW机组于2015年6月投产。先后获得全国“工人先锋号”、全国“安康杯”竞赛优胜单位、全国“模范职工之家”、全国“电力安全生产标准化一级企业”；国家能源集团“先进基层党组织”、首届“文明单位”“安全生产十周年以上优秀单位”；安徽省“五一劳动奖状”“百强企业”“安全文化示范企业”“环保诚信企业”等称号。
京公网安备 11011502004515号 
