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电厂无人值守泵房数字孪生系统

发布时间:2023-01-11

编辑人:灵图互动

阅读量:219

电厂无人值守泵房数字孪生系统采用三维实景AR平台,以沉浸式手段再现电厂循泵房场景,通过现场机器人实现无人循泵房全面自动的巡视,同时系统具有智能化的远程操控,可对循泵房的设备及其他设施进行安全管控,及时实现对生产过程中出现异常问题的发现、分析及判断。电厂无人值守泵房数字孪生系统满足了电厂“以设备为核心”的管理需求,实现了对设备全方位、多维度、一体式的操控模式。

电厂无人值守泵房数字孪生系统功能主要包含泵房数字孪生、机器人精准环境识别监测、循泵房设备监测预警及故障诊断、拟现实监测和遥控操作等。

电厂无人值守泵房数字孪生系统功能

1. 泵房数字孪生

循泵房应用三维可视化技术和数据采集集成构建泵房数字孪生体,保证电厂现状信息准确,呈现的内容真实有效,在集控远程监测无人值守厂房时能够带来更好的体验感,使远程值班人员对现场状况的判断更加准确,避免出现偏差信息给日常运维工作带来误导。

泵房数字孪生通过三维激光扫描技术建立电厂三维场景,其设备位置、建筑物、以及各区域划分均可在人机交互界面直接查看,同时还可直接查看巡检机器人所在位置、巡检路况及周围环境信息等。实现机器人巡检结果在设备数字孪生体中的交互式呈现,方便管理者对设备进行统一管理,及时掌握设备变动情况。另外,对接其他智能传感器和信息系统,可实现数字孪生系统和云端管控平台以及电厂生产信息系统、实时视频监控等系统的深度融合,能直接展示3D场景、动态视频画面、设备运行状态以及设备信息等,对电厂现有应用业务进行多样、直观、生动的一体化展示。

电厂无人值守泵房数字孪生系统通过将机器人巡检数据和电厂设备管理系统、大数据分析系统的融合,整合现有系统资源,发挥最大功效,实现设备全生命周期、生产运行全过程的数字孪生展示。

泵房数字孪生

2. 机器人精准环境识别监测

电厂无人值守泵房数字孪生系统的巡检机器人搭载了红外热像仪及高清摄像机,采用激光制导及视觉识别技术,定时自动从充电点出发,按照设定的路线行走;能实时自动监测运行设备工作状态,在各个监控点采集表计读数、设备表面温度,将监测数据实时处理分析后反馈至云端管控平台,按预先设定的预警值发出报警信号通知运行人员,提高运行人员对设备缺陷识别的准确性和及时性;同时,能对机器人自身状态进行实时监测和反馈,实现机器人安全可靠运行。

电厂无人值守泵房数字孪生系统通过运用人工智能技术,对不同位置采集的红外热成像图片进行半自动空间匹配对准,合成一幅包含各图像序列信息的宽视角场景的、完整的、高清晰的红外全景图像,再通过人工标注设备信息进行计算形成的设备样本数据后,在巡检过程中可实现设备的精确位置及工作温度采集;运用数据分析,更可对异常的温度实现自动识别和报警;同样的方法也可以运用到声纹识别;通过对机器人采集的数据进行人工智能大数据分析,可以全面准确地实现无人值守循泵房的精准环境识别。相较于传统采用固定位置状态监测的方法精度更高、准确性更强。

3. 循泵房设备监测预警及故障诊断

电厂无人值守泵房数字孪生系统运用机器人巡检采集的数据,比对工业控制系统采集的表计数据,引入设备知识图谱和故障诊断库,通过大数据分析系统和专家诊断系统,运用多模态学习算法解决高维状态空间里的自学习评估问题,对循泵房设备进行状态监测和故障诊断;将设备健康工况下的标杆状态和异常状态下的故障信息建立模型,机器人在进行巡检时,实时将采集的信息与标杆状态进行比较,当发现异常时及时报警并进行故障诊断,并指导操作人员应急处置。

基于数字孪生的循泵房设备监测预警及故障诊断

4. 虚拟现实监测和遥控操作

电厂无人值守泵房数字孪生系统通过循泵房数字孪生的建立,在包含实时信息、三维静态图像以及机器人动作完全仿真的虚拟空间中,一切元素按照一定的规则与集控操作人员进行交互,虚拟空间既可独立于真实世界之外(使用VR技术),也可叠加在真实世界之上(使用AR技术),甚至与真实世界融为一体(使用MR技术);通过虚拟现实技术增强现场体验感,可使得远程值班人员更好监测现场情况,当需要远程遥控操作机器人时,也能够更方便地进行控制。当前终端AR、VR设备的普及,数据传输带宽的增强都为虚拟现实监测带来了可行性。

电厂无人值守泵房数字孪生系统通过对设备运行情况及环境状态实现现场数据智能采集、移动监视、远程监控、智能分析以及多模式人机交互,最终实现电厂泵房无人值守。


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