正泰電工×圖撲軟件：變電站數(shù)字孿生巡檢平臺

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展與智能化轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的人工巡檢方式難以匹配現(xiàn)代電網(wǎng)對于效率、安全和精細化管理的高標準要求。在此背景下，構建智慧變電站巡檢系統(tǒng)已成為推動變電站智能化進程、實現(xiàn)高效運營和保障電網(wǎng)可靠性的重要戰(zhàn)略。

圖撲軟件與正泰電工聯(lián)合開發(fā)的智慧變電站可視化巡檢平臺，成為提升變電站智能化水平的關鍵。平臺運用信息化和智能化技術，整合了站內(nèi)設備設施的巡檢功能，實現(xiàn)設備狀態(tài)的實時監(jiān)測、故障精準定位、安全風險預警、運行效率優(yōu)化及維護策略制定，顯著增強了變電站的運營效率與可靠性。

基于圖撲軟件自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，平臺充分利用其強大的圖形渲染引擎和實時監(jiān)控能力，實現(xiàn)對變電站設備、安全和資源的一體化管理。該平臺致力于提升巡檢效率和安全性，降低人為事故和誤判風險，推動變電站邁向精細化管理和現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

綜合管理

變電站巡檢平臺的綜合管理頁面采用圖撲 HT 三維建模技術，真實還原了正泰場站和諾雅場站的建筑外觀及園區(qū)環(huán)境細節(jié)。頁面集成了兩個電站的資產(chǎn)統(tǒng)計、主變/GIS/開關柜等設備運行狀態(tài)、年度運檢概況、告警信息和實時視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)，并通過清晰的圖表、動態(tài)曲線和可視化儀表盤進行展示。顯著提升了運維管理效率和決策的科學性。

變電站外景

頁面中心采用高精度三維模型展現(xiàn)整體園區(qū)布局，清晰呈現(xiàn)主建筑群、主變壓器設備以及周邊環(huán)境的空間分布。界面兩側的 2D 數(shù)據(jù)面板實時監(jiān)控各類運行參數(shù)。通過圖撲 HT 輕量化建模技術和 PBR 材質(zhì)渲染，真實還原廠區(qū)建筑與設備的真實質(zhì)感，達到與現(xiàn)實 1:1 仿真的效果。

變電站數(shù)據(jù)監(jiān)控

綜合管理頁面實時展示兩個場站的核心監(jiān)控指標及現(xiàn)場視頻流，實現(xiàn)設備狀態(tài)的數(shù)字化和可視化管理。左側 2D 面板主要展示兩個場站內(nèi)設備的數(shù)字化統(tǒng)計，包括資產(chǎn)數(shù)量、主變、GIS、開關柜等設備的運行狀態(tài)。通過直觀的數(shù)據(jù)分析展示，決策人員可以快速發(fā)現(xiàn)并精準定位問題。

右側面板集中展示兩個場站的環(huán)境信息、運檢情況、告警信息和視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

用戶可通過視頻直接調(diào)取查看現(xiàn)場各個點位的攝像頭畫面，以遠程的方式隨時了解現(xiàn)場實際情況，支持放置多個視頻流切換窗口，點擊右側任一窗口可切換至左側主展示窗口。

圖撲 HT 支持疊加視頻融合技術，通過圖形圖像處理技術將視頻畫面與三維場景圖形進行疊加。將視頻信號按照三維場景的虛擬攝像機位置、角度和視野進行校準，使視頻畫面與場景實現(xiàn)一致的視覺效果，達到視頻融合。通過視頻融合可以提供更直觀、全面的視覺信息，幫助用戶更好地理解和分析場景中的實時監(jiān)控視頻。

圖撲 HT 自研的圖表組件提供折線圖、柱狀圖、餅圖、表格等豐富的表達形式。采用矢量圖標技術確保在任何縮放比例下都能保持清晰度，避免失真和鋸齒。同時支持指標數(shù)據(jù)在不同設備間自動適配和切換，提供流暢的跨平臺體驗。

設備智能化巡檢監(jiān)測

變電站內(nèi)的設備是日常巡檢的重要對象。場景采用精細寫實風格建模，通過整合 CAD 圖紙、現(xiàn)場視頻和照片等資料，精確還原各樓層關鍵設備的位置。利用圖撲 HT 三維場景的視角移轉(zhuǎn)功能，構建數(shù)字孿生驅(qū)動的智能化巡檢體系。平臺內(nèi)提供全場站逐層巡檢和單樓層巡檢兩種模式，靈活滿足不同場景需求。

主變壓器

主變壓器是變電站的核心設備，通過電壓升降轉(zhuǎn)換確保電力的高效輸送和穩(wěn)定供給。它不僅承擔電壓升降的關鍵任務，更是保障電力穩(wěn)定輸送的重要樞紐。定期巡檢成為了確保主變可靠運行的必要手段。

通過圖撲 HT 可視化平臺對主變設備狀態(tài)進行定期監(jiān)測和評估，運維人員可及時發(fā)現(xiàn)并追蹤潛在問題。系統(tǒng)實時顯示電流、電壓、功率和油溫等關鍵運行參數(shù)，為設備狀態(tài)評估提供可靠數(shù)據(jù)支撐。運維人員可基于這些實時數(shù)據(jù)開展科學的設備診斷分析，從而及早發(fā)現(xiàn)異常情況。

GIS 氣體絕緣開關柜

變電站的氣體絕緣開關柜(GIS)具有高效集成性和穩(wěn)定運行的性能。通過設備緊湊化和性能優(yōu)化確保電力的可靠傳輸。圖撲 HT 智能化定時巡檢功能，通過預設的巡檢路線和時間計劃，自動執(zhí)行設備巡檢任務。巡檢期間配以進度條方式展示巡檢進程。

輔助 2D 可視化面板實時監(jiān)測展示 GIS 關鍵運行參數(shù)，包括六氟化硫壓力、溫度、密度等核心指標，同時對設備運行環(huán)境進行全方位監(jiān)測，實時掌握溫度、濕度變化以及煙感數(shù)據(jù)?？杉霸绨l(fā)現(xiàn)隱患，預防停電事故，延長設備壽命。

配電室及站用變

變電站配電柜主要負責電力的分配和控制，確保電能在不同線路和負載間安全、平衡傳輸

通過 HT 可視化平臺執(zhí)行定期檢查和維護工作，可有效預防線路過載和短路故障。系統(tǒng)右側面板提供開關柜數(shù)量的自動統(tǒng)計功能，降低人工統(tǒng)計帶來的工作量和誤差，提高數(shù)據(jù)分析的準確性和效率。

電容器及電纜夾層

變電站的電容器和電纜夾層在電力系統(tǒng)中扮演著優(yōu)化電流質(zhì)量和保護電纜結構的關鍵角色。電容器通過改善功率因數(shù)和減少損耗來提升系統(tǒng)電能質(zhì)量，電纜夾層則提供物理保護和熱管理，保障電纜可靠運行。通過定期檢查和維護能及時排除電氣與機械隱患，防止系統(tǒng)不穩(wěn)定或電力中斷，確保變電站的持續(xù)穩(wěn)定運行。

設備導航

變電站內(nèi)設備數(shù)量眾多，傳統(tǒng)查找方式需要通過本地檔案記錄查詢所在樓層及位置，并派遣工人進入現(xiàn)場進行檢驗反饋。圖撲軟件×正泰電工變電站巡檢平臺提供智能搜索功能，對目標設備進行模糊檢索、精準定位、詳細查閱。根據(jù)搜索關鍵字對數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)進行全域信息檢索，查詢結果將自動切換具體樓層、房間，并將視角定位到設備位置，以獲取明細信息。

智能變電站巡檢管理的核心是通過數(shù)字化手段，實現(xiàn)對變壓器、開關柜、GIS 設備等電力設備的統(tǒng)一監(jiān)控、聯(lián)動預警和智能巡檢，使運維人員無需頻繁現(xiàn)場巡查即可全面掌握設備資產(chǎn)狀況，從而實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期的有效管理。

故障告警可視化

圖撲 HT 智慧變電站巡檢平臺提供全方位的智能預警告警功能。在監(jiān)控過程中，基于深度學習算法和歷史數(shù)據(jù)分析，對設備的各類運行參數(shù)進行實時監(jiān)測和趨勢分析，通過智能算法預測潛在故障風險，實現(xiàn)對變電站設備的全面監(jiān)控和及時預警。

告警定位

巡檢過程中，系統(tǒng)基于高精度數(shù)字模型，實時采集和分析設備運行參數(shù)，并通過預設閾值智能評估設備狀態(tài)。當監(jiān)測到潛在或?qū)嶋H故障時，系統(tǒng)會通過三維模型染色效果，以紅色閃爍方式只管標識異常設備位置。

智能巡檢結束后系統(tǒng)會針對每個模塊自動生成巡檢報告，涵蓋設備名稱、告警狀態(tài)、時間節(jié)點等關鍵信息。所有數(shù)據(jù)均會被系統(tǒng)自動歸檔存儲，便于后期的歷史追溯查詢。

工單管理

針對監(jiān)測到的異常情況，系統(tǒng)會與工單系統(tǒng)無縫對接，智能分配運維任務并快速定位問題。同時，通過與應急處置系統(tǒng)的集成，快速響應故障，同步提供智能化處理方案建議，為運維人員提供科學決策依據(jù)。使設備管理從被動響應轉(zhuǎn)向主動預防，推動從“人治”轉(zhuǎn)變向“數(shù)治”的管理模式。

結合圖撲 HT 移動端運維管理系統(tǒng)，為用戶提供便捷的移動辦公體驗。系統(tǒng)支持工單全生命周期管理，包括工單內(nèi)容查看、負責人分配、狀態(tài)跟蹤以及創(chuàng)建和更新時間記錄等業(yè)務功能。通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，幫助企業(yè)實現(xiàn)設備設施的高效、精細化管理，全面提升運維水平。

圖撲軟件通過自研 HT UI 通用組件開發(fā)工具包產(chǎn)品，打造的手機端運維管理系統(tǒng)（移動網(wǎng)頁應用或 Web App）。支持在不同操作系統(tǒng)（如 iOS、Android、Windows）上運行，節(jié)省開發(fā)時間和成本，無需下載安裝，只需通過瀏覽器訪問網(wǎng)頁即可使用，方便運維人員實時監(jiān)控和管理。

VR 變電站事故追憶反演

圖撲軟件(Hightopo)還曾與正泰電力公司共同構建過“VR 變電站事故追憶反演數(shù)字孿生系統(tǒng)”。系統(tǒng)結合先進的 VR 技術與專業(yè)設備，基于實際業(yè)務場景需求，通過實時數(shù)據(jù)采集與變電站精確建模，生動呈現(xiàn)了變電站虛擬仿真業(yè)務的三維場景，為電力系統(tǒng)運維帶來全新體驗。

通過 VR 設備，用戶可以沉浸式體驗變電站的整體布局，并使用 VR 手柄進行設備交互。系統(tǒng)能夠精確模擬各種設備操作反饋，包括分合閘聲響、旋鈕切換、控制面板指示燈狀態(tài)變化以及小車進出等場景。這種虛擬訓練方式不僅能有效規(guī)避實際操作中的安全風險，還能確保培訓效果。

圖撲 HT 通過對接 WebXR API，簡化了接入流程并封裝了易用的接口。用戶只需簡單配置，即可將三維場景完美呈現(xiàn)在 VR 頭盔中，并對變電站的各類設備，進行實時交互操作。用戶可以沉浸式地感受變電站各電壓室、主控室的位置方向，同時模擬不同電柜的狀態(tài)信息進行互動。目前，主流的 VR 頭盔設備如 Pico Neo3、Pico4、Oculus Quest 2/3、HTC VIVE 等都可支持應用。

數(shù)字化、智慧化變電站平臺的應用使運維巡檢從依賴人工經(jīng)驗判斷和處理，轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、故障預警和智能維護的綜合管控系統(tǒng)。優(yōu)化人力資源配置的同時，還幫助管理者基于準確數(shù)據(jù)做出快速決策，最終實現(xiàn)無人值守和遠程巡檢。為電力系統(tǒng)提供了可靠的技術保障，有效確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，推動智能電網(wǎng)建設。

審核編輯 黃宇