前言
以后，进入“十四五”期间，在市场需求、技术创新与公共政策的协同推动下，我国数字经济倒退规模将进一步扩充。电网作为与人民生存非亲非故的畛域也正放慢着后退的步调，以适应智能社会的倒退。变电站作为电网的外围环节，智慧变电站的呈现扭转着传统变电站运维模式，实现变电站智能化、绿色化的转变，放慢构建“无人值守 + 集中管控”的变电运维新模式的转型降级，亦推动了智慧电网的倒退。
明天将采纳 Hightopo 的 HT for Web 产品来构建轻量化的 3D 可视化场景，建设动静的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化零碎。多维度出现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设施、控制系统和信息系统的互联互通。增强变电站设施的全状态感知力与控制力，加强变电站平安生产保障能力，进步运检精益管理水平。
成果展现
以三维中国地图为背景，突出展现福建省超高压输电网成果。500kV 变电站为枢纽站，次要用于跨区域输电。枢纽站在 2009 年以前以敞开式为主，2010 年当前以 GIS 站为主，体积大且数量无限，整个福建省有 26 座，闽南片区 13 座，其中在建的有两座。
采纳人工手动摆放变电站点位的形式，呈现出福建省中 500kV 超高压变电站在三维电网地图上的地位，同时绘制出具备动静流动成果的输电网，活泼形象的展现出输电网的运作状态。
然而福建省所有超高压、低压、中压和低压变电站共上千座，采纳人工手动摆放的形式显然不切实际。如果有经纬的信息，亦可利用投影算法，将经纬度坐标转换为平面坐标，动静生成站点。
HT 也提供联合 GIS 地图展现所有变电站点位的解决方案，HT for Web GIS 产品的定位在于使用产品弱小的可视化技术，将地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的数据进行丰盛的可视化展现，实现将数量宏大的变电站点位数据出现在三维地图上。应用 GIS 的益处是能够通过多细节档次（Levels of Detail , LOD）的形式加载出更多地图细节，能够间接理解到每座变电站所处具体位置。
采纳轻量化三维建模技术，依据变电站现场的 CAD 图、鸟瞰图、设施三视图等材料进行还原外观建模，通过 HT 实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设施能够响应交互事件。
系统分析
运行状态全局监控
通过多源数据的综合剖析，在地图上实时展现变电站失常、戒备、告警等状态信息，可疾速的定位收回预警的变电站。将电网负荷信息展现在页面面板上，可直观得悉以后负荷数据及历史负荷数据，实现整个输电网管控的可视、可知、可控。
电压电流回路可视化
通过 3D 可视化技术，展现电压互感器和电流互感器供电的全副回路走向，联合科技感元素模仿电流流动成果，实现对一次设施（变压器、断路器、隔离开关等间接用于生产和应用电能的设施）运行工况的监督、测量、管制及调节等。
智能巡检
变电站日常保护须要大量的巡检人员对设施进行查看，不仅效率低下也非常危险，且低温、暴雨、大雾等残酷天气频发，为人工巡检带来许多妨碍。配合户外巡视机器人的智能巡检零碎代替人工巡视，实现变电站的自主监测、监控预警和数据近程集控治理，使得巡检更平安、更精益且更及时。通过智能的巡检零碎，依据报警设施发出报警信息，第一工夫达到指标地位，可能实时查看巡检视频及报警信息，工作人员可及时通晓并作出相应的解决。智能巡检的使用，不仅进步了工作效率，加重运维人员劳动强度，升高运维老本，同时，无效进步了无人值守变电站的安全监控治理。
设施实时监控
在变电站可视化零碎中将一次设施规模和感知设施规模显示在页面面板中，便于运维人员统计相干设施数量。
在页面中展现重点关注设施状态，利用不同色彩的图标代表不同的设施状态，即失常[蓝色]、异样[黄色]、重症故障[红色]。一旦设施状态异样，则会呈现在该区域，而重症设施须要马上进行培修。实现此性能，是依据设施监测传感器阈值判断的状况，由后盾给前台推送状态参数，前台依据状态参数，将对应设施图标放入该地位。数字孪生变电站零碎的设施监控，利用人工智能剖析等技术对设施实时数据以及历史数据进行剖析研判，进行实时诊断，告知设施的衰弱状态，由人工预防检修转换为智能预测检修。
HT 三维可视化零碎反对跨平台浏览，任何挪动终端都可进行浏览，即便不在工位上的运维人员也能够通过手机或 IPad 进行监控，使得以往运维人员必须在主控室内进行管控的局限迎刃而解。
设施治理
变电站部署了温湿度等智能感知元件，实现了变压器、气体绝缘变电站（Gas Insulated Substation，GIS）、开关柜等设施及环境信息的全面实时感知。在设施实时感知列表中，设施的报警、故障、闲暇、在线等状态信息以不同色彩展现，实现一次设施的实时状态监测与评估。通过智能剖析，主动对设施寿命、负载等进行评估，进行智能化实时计算，针对不同负载的设施做出不同的配置，使得设施管理决策不再自觉，建设从设施、现场到企业治理之间的高效地桥梁。
人员定位之作业平安预警
实时跟踪人员的地位，依据后盾传回的地位信息，在三维场景中进行标识，实现对工作人员地位的监控。根据零碎中的平安操作区域，联合工作人员的定位信息，判断其是否在平安区内工作，若超出安全区则向作业人员收回平安告警。联合三维实景中预设的电子防护栏，当人员误入设定的危险区域时，可进行相应的告警。
变压器拆装演示
通过三维虚构仿真的变压器组装动画，介绍变压器设施的工作原理以及拆卸过程，直观展现变压器次要部件的形成及装置地位，配以文字说明介绍其次要个性，真切且具备科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化零碎，可作为变压器现场装置及保护工作的仿真培训资料，高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。
温度场散布可视化
通过实时监测变压器中温湿度传感器的信息数据，利用三维热力求的形式将变压器的温度场实时展现，且当鼠标悬浮在地位时可显示以后地位的实时温度数据，可更加疾速且准确的定位变压器具体部件的发热状况，及时作出应答措施，高效的解决或防止不可控问题。
设施实操
采纳 HT 翻新的 3D 可视化建模技术，搭建隔离开关设备可交互式环境，提供全方位与实操式的培训体验，较好地解决了业余的大型简单设施在员工培训上面临的诸多困难和问题。通过管制隔离开关操作机构的操作面板、主刀闸、左侧地刀、右侧地刀等部件，让用户直观操作设施，理解其动作原理，真正地实现三维交互仿真演示培训。
感知数据实时监测
每一种传感器依据理论装置地位散布点位，将 GIS 等一次设施的在线监测点一一标识进去，每个点位的传感器状态都具备相应的展现成果，如告警以红色标注、异样以红色闪动的模式展示。当鼠标滑到传感器点位上，展现其实时状态信息面板，点击传感器点位时，进入其详情列表，查看该传感器的历史数据及趋势曲线。同时，能够不便的依据传感器菜单切换查问其余地位的传感器历史数据及趋势曲线。
电力接线图展现
主控室大屏上展现的变电站一次设施电力接线图，利用 HT 技术绘制的 2D 组态图，也可降级为 3D 组态图，更加炳若观火。变电站的电压电流进出回路以及各一次设施的状态皆能够通过 3D 组态图的模式展示，使得非专业人士所不能了解的连贯关系，通过图形、动画等模式显示在 Web 场景中，实现公众易了解的展现目标。
智慧检修
时间轴展现最近 30 条自检数据，当零碎开始自检时，所有传感器将会以动画的模式展现检测状况，时间轴将主动插入一个工夫节点，用户可自行查阅历史检修记录，并且导出相应的自检报告。智慧检修，可能实时检测设施衰弱状态和监控设施预警，帮忙人工辨认与定位设施故障，从而以更高的效率生成最优的检修计划。
总结
图扑软件的变电站 3D 可视化零碎将多种简单的管理系统信息汇集在虚构仿真环境下，搭建变电站全场景的出现，通过智能数据分析，人工智能巡检、实时监控告警等性能的联合，使运维人员更高效的集中监控治理，达到降本增效的目标。基于多年我的项目教训积攒和夯实的可视化技术支持，可依据业务需要进行高效的定制化设计与开发，为行业建设添砖加瓦。
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