基于全域感知的三維數(shù)字可視化海上風(fēng)電無人值守技術(shù)目錄TOC\o"1-3"\h\u7446基于全域感知的三維數(shù)字可視化海上風(fēng)電無人值守技術(shù) 116162一、項(xiàng)目概述 315800（一）企業(yè)簡介 3250（二）項(xiàng)目背景 429338（三）項(xiàng)目建設(shè)情況 5169511、項(xiàng)目建設(shè)周期 686602、項(xiàng)目目標(biāo) 691673、項(xiàng)目投資額 6222374、當(dāng)前進(jìn)展 698二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案 612976（一）場景描述 627232（二）技術(shù)架構(gòu) 815261、項(xiàng)目業(yè)務(wù)藍(lán)圖規(guī)劃 981792、技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 9116943、主要建設(shè)內(nèi)容和主要功能 1619355（三）建設(shè)方案 28199451、項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及重點(diǎn)工作任務(wù) 28241712、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用 2991103、項(xiàng)目領(lǐng)先點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn) 2931028三、項(xiàng)目效果 3111629（一）項(xiàng)目效益 31174591、經(jīng)濟(jì)效益 32116472、社會效益 33207253、管理效益 33204674、安全效益 33165255、人才隊(duì)伍建設(shè) 3326867（二）鑒定評價(jià) 3430805（三）推廣前景 3927871、推廣價(jià)值 39168422、在系統(tǒng)外的競爭力情況 3932590四、下一步計(jì)劃 40220911、項(xiàng)目建設(shè)中存在的困難與挑戰(zhàn) 40164252、下一步工作計(jì)劃 41一、項(xiàng)目概述（一）企業(yè)簡介XXX可再生能源試驗(yàn)研究院有限公司主要提供新能源發(fā)展規(guī)劃和政策研究、工程設(shè)計(jì)咨詢、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)服務(wù)、可研立項(xiàng)與價(jià)值分析、投資評估、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與提質(zhì)增效等服務(wù)，同時開展前瞻性技術(shù)攻關(guān)和儲備，承擔(dān)集團(tuán)系統(tǒng)新能源企業(yè)技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)咨詢、技術(shù)支持等技術(shù)服務(wù)工作?？稍偕茉丛囼?yàn)研究院有限公司專業(yè)設(shè)置合理齊全，現(xiàn)設(shè)有資源研究中心、發(fā)展研究中心、新能源大數(shù)據(jù)中心、技術(shù)支持中心、風(fēng)電優(yōu)化研究中心共5個專業(yè)技術(shù)中心?，F(xiàn)已開發(fā)建設(shè)風(fēng)光資源管理系統(tǒng)，構(gòu)建了全國中尺度數(shù)據(jù)、氣象站數(shù)據(jù)、實(shí)測風(fēng)光數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，具備資源評估、微觀選址、可研編制及優(yōu)化等前期項(xiàng)目全過程咨詢服務(wù)能力；承接并運(yùn)行集團(tuán)新能源大數(shù)據(jù)中心，通過“功能區(qū)”與“監(jiān)控區(qū)”建設(shè)，具備新能源項(xiàng)目數(shù)據(jù)接入與治理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析與評價(jià)、故障預(yù)警模型開發(fā)與應(yīng)用等數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用能力;已建立嚴(yán)密的技術(shù)服務(wù)與研發(fā)體系，可開展技術(shù)監(jiān)督、節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收、機(jī)組載荷計(jì)算與測試、大部件強(qiáng)度校核與分析及重大隱惠排查等工作，具備設(shè)備檢測與評估，重大技改方案編制與實(shí)施能力，風(fēng)電優(yōu)化研究中心重點(diǎn)圍繞選型，系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、智慧場站建設(shè)等方面開展新建、在建核心技術(shù)、前沿技術(shù)研究，開展智慧場站建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)研究和應(yīng)用。目前，風(fēng)電優(yōu)化研究中心已經(jīng)開展研究了《濱海海上風(fēng)電無人值守關(guān)鍵技術(shù)研究》、《滑縣平原地區(qū)風(fēng)力發(fā)電智慧（智能）電廠建設(shè)研究與示范工程第一階段》、《岢嵐團(tuán)龍溝智慧風(fēng)電場項(xiàng)目》、《共和清潔能源有限公司郎清光伏電站智慧光伏技術(shù)研究與示范項(xiàng)目》和《基于自主可控體系架構(gòu)風(fēng)電智能技術(shù)研究與示范》。具有豐富的智慧場站建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)。（二）項(xiàng)目背景在數(shù)字經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略、“雙碳”目標(biāo)指引下，能源技術(shù)與數(shù)字技術(shù)融合已成為支撐雙碳戰(zhàn)略落地、產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)新、服務(wù)擴(kuò)展等重要途徑。能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要依托國產(chǎn)自主受控技術(shù)，以數(shù)字化管控為基礎(chǔ)，以工業(yè)軟件為核心，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接內(nèi)外資源構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，催生新商業(yè)模式?，F(xiàn)在，央企已經(jīng)前期建設(shè)了大量的信息化系統(tǒng)，但是早期信息化建設(shè)由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，建設(shè)中分批建設(shè)、使用中分別運(yùn)維，因此存在大量不平衡、不充分、不準(zhǔn)確、不細(xì)致、不規(guī)范的問題。業(yè)務(wù)需求不容易準(zhǔn)確把握和對接，信息系統(tǒng)整合任務(wù)重，新增系統(tǒng)與存量系統(tǒng)對接難度大，數(shù)據(jù)質(zhì)量無保障，共享不順暢，數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)發(fā)展不平衡，上述問題亟需解決。聚焦到新能源場站智慧數(shù)字化建設(shè)，在我國發(fā)展起步晚，雖然近幾年發(fā)展速度迅猛，但是相關(guān)的技術(shù)大部分依賴于國外，特別是主控控制和一些原材料的生產(chǎn)等技術(shù)仍然受制于人，另外，風(fēng)力發(fā)電和光伏場站所在區(qū)域環(huán)境惡劣，對于人類的生活等十分不友好。特別是海上風(fēng)電場，面臨臺風(fēng)、海浪、海冰以及撞擊等惡劣特殊環(huán)境，不可控的因素多，人員、設(shè)備和船只在海上作業(yè)危險(xiǎn)性高等問題?；诖?，利用先進(jìn)信息技術(shù)、智能裝備和智能傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，建設(shè)無人值守、少人值班的智能場站顯得意義重大。（三）項(xiàng)目建設(shè)情況1、項(xiàng)目建設(shè)周期2019年10月至2021年11月2、項(xiàng)目目標(biāo)該項(xiàng)目旨在依托數(shù)字化平臺及海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)、海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、無人機(jī)及水下資產(chǎn)探測系統(tǒng)、海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)的研究與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場全域多維度的對機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全天監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警及提供有效的專家意見，提升海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的可靠和安全性，降低場站運(yùn)維成本，助力實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)與發(fā)電行業(yè)的深度融合，達(dá)到數(shù)字智慧風(fēng)電場真正做到實(shí)用、好用、管用。達(dá)到建設(shè)的數(shù)字智慧風(fēng)電場有效果、有效能、有效益；同時為進(jìn)一步海上風(fēng)電的高效運(yùn)維和無人值守打下基礎(chǔ)，同時打造數(shù)字化智慧海上風(fēng)電示范基地。3、項(xiàng)目投資額項(xiàng)目總投資為2645萬元4、當(dāng)前進(jìn)展該項(xiàng)目于2022年11月25日通過集團(tuán)公司結(jié)題驗(yàn)收。二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案（一）場景描述目前風(fēng)電場運(yùn)行面臨著能效低故障增多，人員不足，維保難度大，企業(yè)降本增效壓力大等市場痛點(diǎn)。大量機(jī)組維修費(fèi)用高，取消補(bǔ)貼風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)，海上風(fēng)電向深水區(qū)發(fā)展等行業(yè)趨勢又增加了額外的壓力。為根本性的解決以上發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，智能風(fēng)電場建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略，要求風(fēng)電場向提質(zhì)增效、降低度電成本、無人值班、少人值守的目標(biāo)奮斗。風(fēng)電設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測、智能巡檢和智能運(yùn)維成了破除風(fēng)電發(fā)展瓶頸的行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。該項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展以查爾斯·漢迪“第二曲線”的理論為指導(dǎo)，以引領(lǐng)行業(yè)為使命，未雨綢繆，敢為人先，推動方案從智能感知決策到智能場景應(yīng)用的躍進(jìn)。在智能感知決策階段，方案實(shí)現(xiàn)智能決策、全面協(xié)調(diào)、泛在感知、敏捷響應(yīng)、動態(tài)優(yōu)化的目標(biāo)，并將成熟的技術(shù)向行業(yè)推廣，進(jìn)行模式引領(lǐng)。著手研究從智能感知決策躍升到智能場景應(yīng)用的層次。智能場景應(yīng)用是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心，利用其功能體系和支撐技術(shù)，聯(lián)系設(shè)備資產(chǎn)、物料工具、協(xié)作企業(yè)、產(chǎn)品和用戶，達(dá)到智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、規(guī)?；ㄖ啤⒎?wù)化延伸的目標(biāo)。從智能感知決策到智能場景應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，將使得生產(chǎn)效益進(jìn)一步提升，性能進(jìn)一步優(yōu)化，成本進(jìn)一步降低，使系統(tǒng)更可靠，高可用。可再生能源試驗(yàn)研究院有限公司以集團(tuán)現(xiàn)有海上風(fēng)電場為平臺，基于上述理論，技術(shù)聯(lián)系實(shí)際地提出了一套大型風(fēng)電機(jī)組集群智能化運(yùn)維解決方案。該方案通過三維數(shù)字化平臺實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)電機(jī)組的在線監(jiān)測和智能巡檢，海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)、海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、無人機(jī)及水下資產(chǎn)探測系統(tǒng)、海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)的研究與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場全域多維度的對機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全天監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警及提供有效的專家意見，提升海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的可靠和安全性，降低場站運(yùn)維成本，助力實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)與發(fā)電行業(yè)的深度融合，達(dá)到數(shù)字智慧風(fēng)電場真正做到實(shí)用、好用、管用。達(dá)到建設(shè)的數(shù)字智慧風(fēng)電場有效果、有效能、有效益；同時為進(jìn)一步海上風(fēng)電的高效運(yùn)維和無人值守打下基礎(chǔ)，同時打造數(shù)字化智慧海上風(fēng)電示范基地。（二）技術(shù)架構(gòu)1、項(xiàng)目業(yè)務(wù)藍(lán)圖規(guī)劃該項(xiàng)目旨在依托數(shù)字化平臺及海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)、海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、無人機(jī)及水下資產(chǎn)探測系統(tǒng)、海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)的研究與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場全域多維度的對機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全天監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警及提供有效的專家意見，提升海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的可靠和安全性，降低場站運(yùn)維成本，助力實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)與發(fā)電行業(yè)的深度融合，達(dá)到數(shù)字智慧風(fēng)電場真正做到實(shí)用、好用、管用。達(dá)到建設(shè)的數(shù)字智慧風(fēng)電場有效果、有效能、有效益；同時為進(jìn)一步海上風(fēng)電的高效運(yùn)維和無人值守打下基礎(chǔ)，同時打造數(shù)字化智慧海上風(fēng)電示范基地。2、技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)2.1項(xiàng)目建設(shè)體系該項(xiàng)目搭建“1+5+N”的正金字塔型的建設(shè)體系，即在頂層搭建一套智能運(yùn)檢管控全場景的三維數(shù)字化平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能實(shí)時全景監(jiān)控巡視，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備故障應(yīng)急處理方案、設(shè)備作業(yè)管控、人員安全管控等多維度全域立體監(jiān)控與管理。利用整機(jī)結(jié)構(gòu)檢測等5個智能化服務(wù)為三維數(shù)字化平臺進(jìn)行內(nèi)容補(bǔ)充和數(shù)據(jù)豐富，搭建了數(shù)據(jù)服務(wù)中臺，嵌入故障樹組件、計(jì)算模型組件、智能算法組件等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)一接入、三維精細(xì)化模型服務(wù)、視頻流媒體服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲、設(shè)備診斷決策等。N個智能應(yīng)用是在不同的子系統(tǒng)中按照功能定位和現(xiàn)場需求進(jìn)行補(bǔ)充與應(yīng)用。包括狀態(tài)監(jiān)測、利用傳感器、機(jī)器人等實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)掌控，自動巡檢：主動預(yù)警，檢修決策、智能聯(lián)動、作業(yè)管控、設(shè)備管理等，該部分是一個擴(kuò)展型的、底層的資源配置層，可以根據(jù)后期項(xiàng)目研究和無人場站實(shí)現(xiàn)進(jìn)行模塊豐富和補(bǔ)充。項(xiàng)目建設(shè)體系如下圖所示：項(xiàng)目建設(shè)體系2.2項(xiàng)目系統(tǒng)架構(gòu)本項(xiàng)目搭建智慧風(fēng)電場建設(shè)技術(shù)架構(gòu)，共分為4層，從邊緣場站層進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算，通過專網(wǎng)再進(jìn)行數(shù)據(jù)的資源配置和安全配置，在數(shù)據(jù)平臺層，根據(jù)功能需求，通過不同的組件，對數(shù)據(jù)進(jìn)一步建模分析，最后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高級智能應(yīng)用。項(xiàng)目技術(shù)架構(gòu)本項(xiàng)目基于三維數(shù)字平臺的風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測與智能巡檢系統(tǒng),結(jié)合風(fēng)電企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營的業(yè)務(wù)需求，整合企業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，梳理公司業(yè)務(wù)流程，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將工業(yè)化和信息化深度融合，提高風(fēng)機(jī)自動化水平，打造屬于企業(yè)的智能制造協(xié)同平臺。提高企業(yè)信息化管理水平，為未來數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的積累和深度應(yīng)用提供專業(yè)平臺和技術(shù)支撐。智能風(fēng)機(jī)頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃圖主要包括數(shù)據(jù)源、接口、平臺層、業(yè)務(wù)層和展示層。整個系統(tǒng)層級體現(xiàn)了設(shè)備的智能化和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議化，以及網(wǎng)絡(luò)的扁平化趨勢。數(shù)據(jù)產(chǎn)生和輸出來源于設(shè)備，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、氣象信息、船舶AIS、視頻監(jiān)控、無人機(jī)、傳感器等，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)活動的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。接口采用插件式接口引擎，其運(yùn)行遵守以下協(xié)議：OPC(OLEforProcessControl)、MODBUS，Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon公司(現(xiàn)在的施耐德電氣SchneiderElectric)于1979年為使用可編程邏輯控制器(PLC)、TCP/UDPTCP(TransmissionControlProtocol)和UDP(UserDatagramProtocol)協(xié)議屬于傳輸層協(xié)議、ODBC開放數(shù)據(jù)庫互連（OpenDatabaseConnectivity，ODBC）是微軟公司開放服務(wù)結(jié)構(gòu)（WOSA，WindowsOpenServicesArchitecture）中有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一個組成部分、RTDB實(shí)時數(shù)據(jù)庫(RTDB-RealTimeDataBase)等...（3）平臺層包括業(yè)務(wù)中臺、技術(shù)中臺、數(shù)據(jù)中臺，其中業(yè)務(wù)中臺包括：組織機(jī)構(gòu)、角色權(quán)限、業(yè)務(wù)工作、業(yè)務(wù)構(gòu)建、設(shè)備組態(tài)、場站建模、數(shù)字孿生、機(jī)理建模、AI建模。技術(shù)中臺包括：IOT平臺、容器云平臺、微服務(wù)治理、基礎(chǔ)技術(shù)框架。數(shù)據(jù)中臺包括：時序數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)集成平臺、數(shù)據(jù)智能平臺。各類平臺各司其職，以完成效益最大化。（4）業(yè)務(wù)層則包括以下五個方面：資源評估、智能監(jiān)測、智能預(yù)警、智能巡檢、自適應(yīng)控制，其中資源評估包括臨近氣象預(yù)報(bào)、風(fēng)資源評估、氣象安全窗口期、臺風(fēng)專題管理；智能監(jiān)測包括葉片監(jiān)測、塔筒基礎(chǔ)監(jiān)測、螺栓連接監(jiān)測、電氣設(shè)備監(jiān)測；智能預(yù)警包括核心設(shè)備預(yù)警、傳動鏈振動分析、功率曲線分析、控制系統(tǒng)預(yù)警；智能巡檢包括機(jī)艙機(jī)器人、無人機(jī)巡檢、無人船巡檢、升壓站監(jiān)視；自適應(yīng)控制包括運(yùn)行參數(shù)尋優(yōu)、降低載荷、提升發(fā)電量、降低尾流影響。（5）展示層主要包括客戶端、三維場景、瀏覽器、移動運(yùn)維、大屏展示。整合設(shè)計(jì)施工圖紙、產(chǎn)品工藝文件、原材料、制造設(shè)備、生產(chǎn)車間和風(fēng)機(jī)等物理實(shí)體﹐通過二維碼、射頻識別、軟件等信息技術(shù)集成原材料、零部件、能源、設(shè)備等各種制造資源。由小到大實(shí)現(xiàn)從智能裝備到智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能風(fēng)機(jī)，乃至智能制造系統(tǒng)的集成，通過有線、無線等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間、機(jī)器與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通．在系統(tǒng)集成和通信的基礎(chǔ)上，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實(shí)現(xiàn)信息協(xié)同共享，由企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上不同部門通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)共享信息實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精準(zhǔn)物流和智能服務(wù)等。公共服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)、配置、運(yùn)行集成一體的技術(shù)平臺，可以支持整個應(yīng)用軟件體系，并為其提供一個組件化、可視化的軟件全生命周期的開發(fā)和管理平臺。作為開發(fā)平臺,能夠提供軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量﹐提高軟件的可擴(kuò)展和靈活性﹔作為應(yīng)用集成平臺﹐能夠支持各種異構(gòu)系統(tǒng)之間的應(yīng)用整合﹐降低系統(tǒng)整合的復(fù)雜性和企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)的總成本。整個平臺業(yè)務(wù)建模為主﹐編碼實(shí)現(xiàn)為輔的設(shè)計(jì)理念，完全開放性的平臺接口，具有極大的靈活性﹐在進(jìn)行特殊業(yè)務(wù)開發(fā)時不會受到任何的限制﹐組件化的開發(fā)模式，具有可裝配、可替換的特點(diǎn)，對于各產(chǎn)品或組件的集成有更好的支持．為風(fēng)機(jī)業(yè)務(wù)提供強(qiáng)大的平臺支撐.2.3業(yè)務(wù)框架基于三維數(shù)字平臺的風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測與智能巡檢系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)用程序的不同功能單元通過服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來并且使用戶可以不受限制地重復(fù)使用軟件、把各種資源互連起來。只要IT人員選用標(biāo)準(zhǔn)接口包裝舊的應(yīng)用程序、把新的應(yīng)用程序構(gòu)建成服務(wù)，那么其他應(yīng)用系統(tǒng)就可以很方便的使用這些功能服務(wù)。圖2-2框架結(jié)構(gòu)圖大規(guī)模分布式的企業(yè)應(yīng)用需要相對簡單而實(shí)用的中間件技術(shù)來簡化和統(tǒng)一越來越復(fù)雜、繁瑣的企業(yè)級信息系統(tǒng)平臺，用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用不同消息和信息的準(zhǔn)確、高效和安全傳遞.讓不同的應(yīng)用服務(wù)協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)之間的通信與整合.數(shù)字風(fēng)機(jī)集成平臺系統(tǒng)架構(gòu)主要包含三大模塊：風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、三維數(shù)字化平臺、巡檢結(jié)果可視化系統(tǒng)。（1）其中風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，其功能包括：風(fēng)電機(jī)組健康度診斷及預(yù)警、葉片安全監(jiān)測及預(yù)警、基礎(chǔ)沖刷及腐蝕監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)電塔筒基礎(chǔ)振動損傷監(jiān)測預(yù)警、高強(qiáng)度累栓松動狀態(tài)監(jiān)測和電器設(shè)國接頭過熱監(jiān)測。（2）三維數(shù)字化平臺包括：氣象大數(shù)據(jù)平臺、三維數(shù)字化平臺、三維風(fēng)機(jī)信息化平臺，各平臺的建立均采用三維BIM建模技術(shù)。（3）巡檢結(jié)果可視化系統(tǒng)包括無人機(jī)定檢和海底勘測無人機(jī)定檢采用無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行勘察，海底勘測采用多波束/聲吶設(shè)備巡查。2.4架構(gòu)優(yōu)勢（1）生態(tài)豐富三維數(shù)字平臺的風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測與智能巡檢系統(tǒng)為用戶提供多樣化的軟件選擇和優(yōu)化的用戶體驗(yàn)。（2）靈活易用本系統(tǒng)獨(dú)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)桌面?zhèn)鬏攨f(xié)議，實(shí)現(xiàn)云端工作站替代本地工作站，暢享方便靈活的辦公體驗(yàn)。（3）安全可靠設(shè)計(jì)文檔云端存儲安全可靠，避免運(yùn)維人員本地拷貝文檔導(dǎo)致的資產(chǎn)泄露，硬盤損壞導(dǎo)致的文檔丟失。2、云仿真架構(gòu)描述。3、主要建設(shè)內(nèi)容和主要功能該項(xiàng)目共建設(shè)6個子系統(tǒng)，分別為海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)、海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、無人機(jī)及水下資產(chǎn)探測系統(tǒng)、海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)和三維數(shù)字化風(fēng)電場系統(tǒng)。（1）風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)測及故障預(yù)警系統(tǒng)，通過在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，揭示和掌握關(guān)鍵部件的劣化機(jī)制，有效發(fā)現(xiàn)葉輪、塔筒、基礎(chǔ)的故障隱患，預(yù)測整機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命，為風(fēng)機(jī)控制策略優(yōu)化提供載荷依據(jù)和驗(yàn)證優(yōu)化控制效果。開展在役風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)健康評估，對故障分析、安全預(yù)警提供技術(shù)支持，減少風(fēng)機(jī)故障停機(jī)時間和次數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益。1）葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡監(jiān)測預(yù)警葉輪作為捕獲風(fēng)能的部件，其振動是風(fēng)電機(jī)組最大的振源，振動經(jīng)主傳動鏈、偏航傳遞到塔筒和基礎(chǔ)，風(fēng)輪振動過大造成葉片、傳動鏈損壞，直接威脅整機(jī)的安全。開發(fā)葉輪和主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡監(jiān)測裝置和預(yù)警技術(shù)，測試掌握不同工況下葉輪振動規(guī)律，分析旋轉(zhuǎn)過程中的不平衡信號和主軸承溫度變化，實(shí)現(xiàn)葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡故障的早期預(yù)警。2）基礎(chǔ)沖刷及腐蝕監(jiān)測預(yù)警風(fēng)電基礎(chǔ)沖刷和腐蝕會造成承載力降低，腐蝕性氣體還會威脅人員健康和設(shè)備安全。針對海上風(fēng)電基礎(chǔ)附著物復(fù)雜、水質(zhì)渾濁、水流湍急等特點(diǎn)，研制風(fēng)電基礎(chǔ)沖刷深度監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)沖坑深度在線監(jiān)測預(yù)警；研制腐蝕性氣體濃度監(jiān)測和預(yù)警裝置，實(shí)現(xiàn)塔筒內(nèi)腐蝕氣體的自動抑制和排除。3）風(fēng)電塔筒基礎(chǔ)振動損傷監(jiān)測預(yù)警塔筒和基礎(chǔ)是支撐風(fēng)電機(jī)組的重要結(jié)構(gòu)部件，在風(fēng)、浪、流動力荷載下產(chǎn)生振動和疲勞損傷。建立風(fēng)機(jī)塔筒基礎(chǔ)動力響應(yīng)計(jì)算模型，計(jì)算不同運(yùn)行工況下的振動響應(yīng)；開發(fā)塔筒基礎(chǔ)的應(yīng)力、振動和變形監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)識別風(fēng)機(jī)的模態(tài)參數(shù)、掌握性能劣化規(guī)律；建立塔筒基礎(chǔ)的疲勞損傷預(yù)測模型，預(yù)測整機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件的疲勞壽命。結(jié)合風(fēng)機(jī)不同運(yùn)行控制策略，進(jìn)行振動響應(yīng)測量驗(yàn)證，為風(fēng)機(jī)控制策略優(yōu)化提供實(shí)測數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。4）高強(qiáng)度螺栓預(yù)緊力監(jiān)測高強(qiáng)度螺栓預(yù)緊力監(jiān)測系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對各種型號的螺栓松動情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并結(jié)合市場流行的通信傳輸技術(shù)，使維護(hù)人員能夠通過操作終端監(jiān)測螺栓狀態(tài)。通過多級的樹狀架構(gòu)將多顆螺栓按照螺栓、監(jiān)測面、監(jiān)測組、風(fēng)機(jī)、風(fēng)場、業(yè)主（主機(jī)廠）的順序逐級組織起來，使得大到風(fēng)場，小到單個被測螺栓的結(jié)構(gòu)狀態(tài)變得一目了然。通過配備標(biāo)準(zhǔn)螺栓，風(fēng)機(jī)螺栓監(jiān)測系統(tǒng)可以很方便進(jìn)行自我測試和標(biāo)校，以確保系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。5）電氣設(shè)備接頭過熱監(jiān)測預(yù)警各類電氣設(shè)備接頭由于制造質(zhì)量、安裝工藝、調(diào)試手段等諸多因素影響，會出現(xiàn)不正常發(fā)熱，會引起燃弧、放電甚至燒斷，危機(jī)電氣設(shè)備安全。開展風(fēng)機(jī)高壓環(huán)網(wǎng)柜、風(fēng)機(jī)機(jī)艙、升壓站開關(guān)柜等重點(diǎn)部位的電氣接頭溫度監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)過熱故障遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警。6）風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件劣化機(jī)制及狀態(tài)檢修對策通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)及大量狀態(tài)監(jiān)測量進(jìn)行分析、挖掘，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的相關(guān)變化規(guī)律及特點(diǎn)，研究掌握風(fēng)電機(jī)組技術(shù)狀態(tài)隨時間的變化和發(fā)展趨勢，揭示風(fēng)電機(jī)組大部件的劣化機(jī)制，分析判斷設(shè)備的故障發(fā)生率，及時掌握機(jī)組運(yùn)維工作重點(diǎn)，避免早期輕微故障產(chǎn)生連鎖反應(yīng)導(dǎo)致嚴(yán)重故障。（2）海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)要求開發(fā)海上升壓站輸變電設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，使得遠(yuǎn)端運(yùn)行值班人員可及時監(jiān)控升壓站內(nèi)情況并進(jìn)行站內(nèi)數(shù)據(jù)采樣，通過固定式與移動式監(jiān)測設(shè)備與傳感器，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)圖像監(jiān)控、告警管理、視頻采集、紅外測溫、音頻采集、音視頻遠(yuǎn)傳等，并實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的早期預(yù)警與處置，保障升壓站內(nèi)設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行。在發(fā)生緊急異常情況時，智能巡檢機(jī)器人可代替人工深入事故現(xiàn)場，錄制現(xiàn)場視頻，協(xié)助事故處理，降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)。1）實(shí)現(xiàn)無人巡檢在升壓站重點(diǎn)設(shè)備間設(shè)置導(dǎo)軌巡檢機(jī)器人。機(jī)器人可搭載高清攝像機(jī)、紅外測溫儀、高精度拾音器等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)每日巡檢項(xiàng)目的巡檢，自動生成巡檢報(bào)表，異常越限報(bào)警。人工遠(yuǎn)程復(fù)核：人員遠(yuǎn)程查看照片、數(shù)據(jù)、錄像，可以聽取錄音對巡檢結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)、復(fù)核。覆蓋日常巡檢內(nèi)容：設(shè)備的外觀識別拍攝；設(shè)備的溫度監(jiān)測；斷路器、隔離開關(guān)的分合狀態(tài)識別；表計(jì)識別，自動抄表；設(shè)備噪聲監(jiān)測。2）實(shí)現(xiàn)巡檢、消防聯(lián)動巡檢發(fā)現(xiàn)火警，自動觸發(fā)報(bào)警，將報(bào)警信號傳送到自動消防系統(tǒng)，消防系統(tǒng)綜合判斷后，進(jìn)行消防撲救，在第一時間控制初起火情。3）自動巡航無需人工干預(yù)而自動定時啟動巡測，并保存巡檢時所采集的熱圖和記錄巡檢時的溫度信息。4）自動預(yù)警在系統(tǒng)巡航過程中，如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動報(bào)警，報(bào)警信息有文字信息和聲音信息，提示運(yùn)行人員具體的報(bào)警位置狀況信息，以便跟蹤故障點(diǎn)，確認(rèn)告警情況并排除故障。（3）海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)應(yīng)對復(fù)雜多變的海上不確定因素，融合無線自組網(wǎng)和傳輸技術(shù)，采用無中心、分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、動態(tài)組網(wǎng)、多跳中繼，建立抗毀性強(qiáng)，具有強(qiáng)大的自愈合恢復(fù)功能的海上風(fēng)電寬帶自組網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)。1) 終端接入功能：可與移動終端（如PC、手機(jī)、PAD等）通過局域網(wǎng)有線或無線等形式互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)終端信息的網(wǎng)絡(luò)接入；2) 無線傳輸性能：主要無線通信設(shè)備在通視條件下的通信距離應(yīng)大于6km，且在此條件下仍可保持較高的通訊速率，實(shí)現(xiàn)音頻、視頻和數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)距離傳輸（傳輸速率≥5Mbps），并通過無線傳輸與主服務(wù)器通信；3) 無線自組織網(wǎng)絡(luò)：各節(jié)點(diǎn)之間可通過自組織模式構(gòu)建無中心、分布式無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò);4) 安全性：無線通信支持多種加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。5) 供電方式：當(dāng)風(fēng)機(jī)維修過程中發(fā)生停電，通過備用電源等方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)艙內(nèi)及風(fēng)機(jī)點(diǎn)位50米范圍內(nèi)無線覆蓋續(xù)航時間不低于六小時；6) 環(huán)境適應(yīng)性：IP防護(hù)等級滿足現(xiàn)場實(shí)際工作環(huán)境要求；7) 溫度適應(yīng)性：在現(xiàn)場極端氣溫環(huán)境下能正常工作(-40℃～+55℃)。（4）海空一體自動巡檢系統(tǒng)無人機(jī)及無人艇定檢系統(tǒng)在自動功能下可實(shí)現(xiàn)按規(guī)定航線繞巡，代替人工進(jìn)行巡檢和定檢工作，降低人員安全風(fēng)險(xiǎn),，提高巡檢效率。開發(fā)無人機(jī)平臺，實(shí)現(xiàn)海上無人機(jī)巡檢功能。開發(fā)適應(yīng)復(fù)雜海上環(huán)境下的飛控軟件，實(shí)現(xiàn)自動飛行定檢、自動起降、自動避讓防撞等功能，實(shí)現(xiàn)對海上風(fēng)電機(jī)組塔筒、海上升壓站、海事的移動監(jiān)測。無人機(jī)應(yīng)具備自動/手動操作切換功能，在自動功能下可實(shí)現(xiàn)按規(guī)定航線繞巡。無人機(jī)性能指標(biāo)要求滿足：1）無人機(jī)本體傳感器件、機(jī)械部件等主要部分應(yīng)具備抗雨、抗鹽霧能力，電池組在非極端天氣下的續(xù)航時間滿足巡檢需求，同時應(yīng)可在-20℃-50℃之間正常工作。無人機(jī)需具備滿載17分鐘續(xù)航，能夠抗5級風(fēng)。2）通訊模塊無人機(jī)應(yīng)具備自動巡航、定位功能，通過配備GPS、北斗、通信等模塊實(shí)現(xiàn)。同時無人機(jī)的通信模塊應(yīng)具有一定的抗靜電放電、抗工頻磁場、抗脈沖磁場能力，避免通信收到干擾。3）攝像頭機(jī)載攝像頭應(yīng)具有防水性能，依托云臺具有穩(wěn)定性，可在飛行及懸停或?？客C(jī)坪期間對塔筒及海上升壓站進(jìn)行視頻監(jiān)控，可識別腐蝕、掉漆、撞擊等情況，同時可以識別海面泄露油污，并通過圖像識別、機(jī)器學(xué)習(xí)逐漸達(dá)到自動記錄并上報(bào)至運(yùn)行人員。（5）海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)1）海上風(fēng)機(jī)電化學(xué)腐蝕機(jī)理研究海上風(fēng)電在腐蝕與防護(hù)方面存在以下問題：一是處于浪花飛濺區(qū)/海水潮差區(qū)的塔筒鋼結(jié)構(gòu)是塔筒腐蝕環(huán)境最惡劣的部分，會發(fā)生嚴(yán)重的局部腐蝕，威脅整個風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的安全；二是風(fēng)機(jī)塔基礎(chǔ)的海底泥土區(qū)和海水全浸區(qū)的內(nèi)部腐蝕不易監(jiān)測和預(yù)警。針對上述問題研究不同海水條件、不同區(qū)域的風(fēng)機(jī)電化學(xué)腐蝕機(jī)理。根據(jù)極化電流與激勵電位之間比例關(guān)系來反映整體的防護(hù)特性，開發(fā)電化學(xué)腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)材料腐蝕類型和腐蝕程度的監(jiān)測。2）海浪作用下塔筒、葉片載荷分析技術(shù)研究海浪對基礎(chǔ)、塔筒的沖擊的計(jì)算模擬分析方法，通過機(jī)理研究和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析建立涌浪、潮汐沖刷下的塔筒、葉片振動特性以及葉片分析診斷技術(shù)研究。3）海上風(fēng)機(jī)構(gòu)件腐蝕快速評估技術(shù)海上風(fēng)機(jī)各構(gòu)件在出廠前均覆有防護(hù)涂層，風(fēng)機(jī)構(gòu)件的腐蝕程度評估可通過對涂層的監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)。目前已有諸多涂層監(jiān)測方法對涂層的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，但是都只運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室階段。擬設(shè)計(jì)適用于海洋大氣環(huán)境的風(fēng)機(jī)構(gòu)件腐蝕快速評估技術(shù)，對海上風(fēng)機(jī)的塔筒涂層進(jìn)行監(jiān)測。4）改性防腐涂層和防腐技術(shù)研究采用對樹脂整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的方法，研發(fā)綜合性能優(yōu)異的改性涂層，提高海上風(fēng)電機(jī)組腐蝕防護(hù)性能。5）海洋環(huán)境下風(fēng)電機(jī)組故障診斷的智能模式識別技術(shù)研究海水、鹽霧腐蝕及涌浪、潮汐沖刷條件下海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備（基礎(chǔ)、塔筒、傳動鏈、葉片）的狀態(tài)模式識別技術(shù)，本課題將基于前述相關(guān)機(jī)理研究，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法進(jìn)行決策支持，從特征向量找到與其對應(yīng)的實(shí)際故障類型、位置及嚴(yán)重程度。對海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)和振動等狀態(tài)信號進(jìn)行在線采集和分析，提取有效特征向量，包括時域特征、頻域特征和時頻域特征等，根據(jù)離線研究所得到的故障模式庫，使用故障分類即模式識別的方法，檢測出風(fēng)機(jī)重要部件的異常情況，并確定其故障類型和位置，實(shí)現(xiàn)對腐蝕、沖擊條件下海上風(fēng)電機(jī)組傳動鏈、電氣設(shè)備等系統(tǒng)的典型故障監(jiān)測診斷。6）海上風(fēng)機(jī)整體健康建模與性能衰退評估技術(shù)研究當(dāng)重要部件的潛在故障導(dǎo)致風(fēng)機(jī)偏離正常運(yùn)行時，某些特征參數(shù)也將相對正常運(yùn)行時發(fā)生偏移，通過這些偏移量可表征風(fēng)機(jī)整機(jī)的健康狀態(tài)。本研究內(nèi)容基于SCADA數(shù)據(jù)對風(fēng)機(jī)健康衰退造成的發(fā)電能力進(jìn)行精確量化評估，反映風(fēng)機(jī)整體健康狀態(tài)。（6）三維數(shù)字化風(fēng)電場系統(tǒng)數(shù)字化風(fēng)場是基于BIM技術(shù)的物理風(fēng)場可視化、三維化、在線化，需要與真實(shí)物理風(fēng)場所有元素1:1同步建設(shè)和仿真。數(shù)字化風(fēng)場系統(tǒng)主要包括BIM模型構(gòu)建、VR培訓(xùn)。1）BIM模型構(gòu)建投標(biāo)人應(yīng)選用國際先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)及協(xié)同平臺，建立完善的海上風(fēng)電場BIM模型。BIM模型應(yīng)包括以下專業(yè)：地形、地質(zhì)、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣一次、電氣二次、暖通、給排水等專業(yè)，模型顆粒度滿足運(yùn)維階段設(shè)備最小可維護(hù)單元的要求，包括但不限于以下設(shè)備：風(fēng)機(jī)：塔底控制柜、變流器（含水冷系統(tǒng)）、箱變、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、齒輪箱系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、控制柜系統(tǒng)等。升壓站：海纜、開關(guān)柜、主變、GIS、SVG、接地變、場用變等設(shè)備系統(tǒng)主要設(shè)備的BIM模型。2）VR培訓(xùn)VR培訓(xùn)體驗(yàn)平臺應(yīng)結(jié)合三維虛擬仿真場景與二維實(shí)景圖片，用VR技術(shù)再現(xiàn)第一現(xiàn)場，可在課堂上身臨其境的學(xué)習(xí)和掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、工作原理、拆裝工藝、試驗(yàn)流程與工程建設(shè)等相關(guān)內(nèi)容，同時對風(fēng)場的人員進(jìn)行一系列安全培訓(xùn)，進(jìn)一步加強(qiáng)對工作人員的安全作業(yè)意識，保證教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，節(jié)省了教學(xué)成本，提高了教學(xué)效率。VR培訓(xùn)體驗(yàn)平臺包含VR培訓(xùn)軟件1套、硬件1套，其中VR培訓(xùn)軟件內(nèi)容包含但不限于以下內(nèi)容：風(fēng)機(jī)跳塔逃生培訓(xùn)；海上落水應(yīng)急處置；主變停、送電操作（含高壓側(cè)220kV開關(guān)和低壓側(cè)35kV開關(guān)）與巡視；風(fēng)機(jī)啟停操作（從運(yùn)行狀態(tài)至達(dá)到進(jìn)入輪轂作業(yè)的狀態(tài)）；高低壓觸電應(yīng)急處置；設(shè)備拆裝培訓(xùn)。VR培訓(xùn)體驗(yàn)平臺技術(shù)要求：針對所選擇的應(yīng)用案例，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，三維動畫技術(shù)和VR硬件設(shè)備，三維還原現(xiàn)場，搭設(shè)VR體驗(yàn)區(qū)，實(shí)現(xiàn)學(xué)員親臨現(xiàn)場進(jìn)行操作體驗(yàn)等。平臺軟件穩(wěn)定、高效運(yùn)行。事故現(xiàn)場還原采用三維制作，效果逼真且符合事故案例實(shí)際情況。三維場景真實(shí)、美觀，三維模型無明顯共面。人物角色動作、符合運(yùn)動規(guī)律,且與案例實(shí)際人數(shù)保持一致。場景中設(shè)備設(shè)施等符合電廠實(shí)際情況。VR體驗(yàn)人機(jī)交互好，效果真實(shí)、體驗(yàn)震撼。三維畫面表現(xiàn)能力強(qiáng)、場景設(shè)計(jì)細(xì)膩。了解電廠現(xiàn)有的場地情況，設(shè)計(jì)合理的體驗(yàn)方案。VR硬件，符合主流標(biāo)準(zhǔn)，提升體驗(yàn)感受。提供一年的免費(fèi)技術(shù)支持，根據(jù)需要以遠(yuǎn)程操作、電話支持或現(xiàn)場支持的形式解決該培訓(xùn)設(shè)施運(yùn)行使用過程中遇到的問題。VR應(yīng)用需做到集團(tuán)內(nèi)部其它海上風(fēng)電場的可遷移，可復(fù)用。3）模型編碼BIM模型與后續(xù)設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)需要通過模型編碼作為紐帶。本方案建立了完善的模型編碼，方便與后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)與調(diào)用?；诰幋a唯一性、通用性、科學(xué)性、可靠性等，圍繞風(fēng)電場設(shè)備梳理數(shù)據(jù)，以發(fā)電系統(tǒng)工藝流程為編碼體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，標(biāo)識量測屬性的邏輯編碼，建立量測屬性與被測邏輯設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系。針對涉及生產(chǎn)運(yùn)行操作、日常檢修、發(fā)電設(shè)備的最小部件等，建立統(tǒng)一的KKS編碼、設(shè)備編碼及BCS編碼之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)行設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)，為生產(chǎn)智能決策等信息系統(tǒng)提供核心數(shù)據(jù)支撐。從而能夠解決原有標(biāo)準(zhǔn)覆蓋度不高、廠商設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)屬性不一、原始信息過于雜亂、不便解讀等問題。為數(shù)字化電場建立強(qiáng)有力的支撐，為智能化電場管理打下基礎(chǔ)。KKS編碼是將數(shù)字與字母通過科學(xué)合理的排列組合，來全面描述電場各類系統(tǒng)、設(shè)備、部件等特稱，從而構(gòu)成描述電場狀況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集。設(shè)備編碼是描述電場功能系統(tǒng)中邏輯位置上各實(shí)體設(shè)備的編碼，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備基礎(chǔ)信息以及設(shè)備全生命周期的管理跟蹤。BCS編碼則是對量測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模，使得各方對數(shù)據(jù)定義有著公共、統(tǒng)一的認(rèn)識，對電力系統(tǒng)工作具有不可替代的作用。（三）建設(shè)方案1、項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及重點(diǎn)工作任務(wù)該項(xiàng)目旨在依托數(shù)字化平臺及海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、海上升壓站輸變電設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)、海上風(fēng)電自組網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、無人機(jī)及水下資產(chǎn)探測系統(tǒng)、海洋環(huán)境下的風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)的研究與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場全域多維度的對機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全天監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警及提供有效的專家意見，提升海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的可靠和安全性，降低場站運(yùn)維成本，助力實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)與發(fā)電行業(yè)的深度融合，達(dá)到數(shù)字智慧風(fēng)電場真正做到實(shí)用、好用、管用。達(dá)到建設(shè)的數(shù)字智慧風(fēng)電場有效果、有效能、有效益；同時為進(jìn)一步海上風(fēng)電的高效運(yùn)維和無人值守打下基礎(chǔ)，同時打造數(shù)字化智慧海上風(fēng)電示范基地。2、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用（1）基于視覺、聲學(xué)、紅外、振動的風(fēng)電機(jī)組智能監(jiān)控技術(shù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)的自動識別，自動完成設(shè)備狀態(tài)的評價(jià)和和設(shè)備故障預(yù)警。（2）基于超聲波檢測技術(shù)、傳感器組網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸及微處理機(jī)技術(shù)的螺栓松動監(jiān)測技術(shù)。（3）基于圖片分析和智能識別的海上風(fēng)機(jī)塔筒油漆脫落與腐蝕監(jiān)測技術(shù)。（4）基于其多跳網(wǎng)絡(luò)的特性和多傳感器分布式檢測的時空尺度融合感知理論與方法的海上風(fēng)電自組網(wǎng)傳輸技術(shù)。（5）基于GPS、北斗等定位技術(shù)以及圖片AI智能識別技術(shù)的無人機(jī)自動巡檢技術(shù)；利用多波束及側(cè)掃聲吶技術(shù)實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電樁基礎(chǔ)的沖刷監(jiān)測和海纜沖刷監(jiān)測。（6）海洋環(huán)境下風(fēng)電機(jī)組故障診斷的智能模式識別技術(shù)和海上風(fēng)機(jī)整體健康建模與性能衰退評估技術(shù)研究。（7）基于3D+BIM和模型編碼技術(shù)，以及多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，搭建海上風(fēng)電三維數(shù)字化管控平臺。3、項(xiàng)目領(lǐng)先點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)（1）利用建立的風(fēng)機(jī)機(jī)艙圖像、音頻、振動數(shù)據(jù)庫，通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備（葉片、塔筒、基礎(chǔ)及機(jī)組大部件）異常狀態(tài)的自動識別，逐步實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)現(xiàn)場自巡檢，并自動完成設(shè)備狀態(tài)的健康度評估和和設(shè)備故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的提前識別和預(yù)防性維護(hù)，取代了以往事故后處理，人員定期巡檢的高強(qiáng)度勞動，并提高了巡檢效率和故障準(zhǔn)確率；（2）提出海洋環(huán)境下高強(qiáng)度螺栓預(yù)緊力智能監(jiān)測方法。根據(jù)螺栓的類型以及位置，系統(tǒng)配置專用超聲波檢測探頭陣列，通過加固裝置固定在螺栓上，避免了手動掃查的麻煩。采用最先進(jìn)的數(shù)字電子技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、傳感器組網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)距離多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸及微處理技術(shù)等，不僅調(diào)試、操作簡便，并且具有可靠、穩(wěn)定和靈敏的探傷性能。系統(tǒng)通過對螺栓檢測的信號處理之后，提取出響應(yīng)的特征，結(jié)合云數(shù)據(jù)庫上的特征信息，給出螺栓出現(xiàn)松動、裂紋的幾率，增加檢測的準(zhǔn)確性及減少漏檢率；（3）搭建海上風(fēng)電Mesh自組網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制及網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。提出了海上風(fēng)電場多傳感器分布式檢測的時空尺度融合感知理論與方法，深入挖掘泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“全息感知、泛在連接”理念，結(jié)，建立局域Mesh技術(shù)的無線物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用技術(shù)。開發(fā)“端-云融合計(jì)算”架構(gòu)及海上系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)共享技術(shù)；建立海上風(fēng)電傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化布設(shè)方法；開展了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)研究及數(shù)據(jù)傳輸及壓縮技術(shù)；創(chuàng)造性的搭建“光線+自組網(wǎng)”對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行“一主一備”的傳輸機(jī)制。（4）開發(fā)了復(fù)雜海上環(huán)境下的智能移動巡檢系統(tǒng)環(huán)境感知和定位系統(tǒng)；智能移動巡檢系統(tǒng)路徑規(guī)劃；復(fù)雜海上環(huán)境下基于視覺和激光雷達(dá)的智能移動巡檢系統(tǒng)避障技術(shù)；提出了復(fù)雜海上環(huán)境下無人機(jī)系統(tǒng)抗風(fēng)/浪技術(shù)及穩(wěn)定性方法；（5）將陸上風(fēng)電設(shè)備健康管理技術(shù)與海洋環(huán)境下風(fēng)電機(jī)組工作特性相結(jié)合，針對海洋環(huán)境特征，將電化學(xué)腐蝕機(jī)理、波浪沖刷分析、大數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合，研究分析海上風(fēng)機(jī)不同區(qū)域電化學(xué)腐蝕機(jī)理及其對設(shè)備可靠性的影響，開發(fā)適應(yīng)特定海水的改性防腐涂層及涂層修復(fù)技術(shù)，分析海浪作用下風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、葉片疲勞振動特征及預(yù)測方法，建立海洋環(huán)境下風(fēng)機(jī)性能衰退評估技術(shù)及故障知識庫；（6）建立風(fēng)電場、機(jī)組、人員、設(shè)備、環(huán)境、車輛和船舶監(jiān)控信息向虛擬數(shù)字化模型的三維全信息映射關(guān)系；提出了虛擬系統(tǒng)與電廠安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息共享技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了虛擬場景和現(xiàn)實(shí)場景的聯(lián)動模擬，實(shí)現(xiàn)故障信息與設(shè)備的精準(zhǔn)定位。對關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)接口進(jìn)行研究，并在海上風(fēng)電場上建立基于Mesh等通信技術(shù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)和人員信息的及時更新，將人員定位跟蹤技術(shù)、移動物體的識別技術(shù)與海上風(fēng)電場虛擬系統(tǒng)相結(jié)合，對海上風(fēng)電場保護(hù)區(qū)域的人員、船舶進(jìn)行主動防護(hù)和預(yù)警。三、項(xiàng)目效果（一）項(xiàng)目效益該項(xiàng)目總投資為2645萬元，通過項(xiàng)目研發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用大約3.3年后實(shí)現(xiàn)投資回收。后期每年將增加收入和節(jié)省成本共計(jì)約793萬元。1、經(jīng)濟(jì)效益通過風(fēng)機(jī)監(jiān)測預(yù)警并影響相關(guān)的控制策略優(yōu)化，設(shè)備的故障預(yù)警和評估，有效提高了能源的可利用率，提高了風(fēng)機(jī)設(shè)備的可利用率，降低了成本。通過前期的測算，預(yù)算經(jīng)濟(jì)效益提高到2%到3%。運(yùn)用最優(yōu)控制技術(shù)保證工況良好風(fēng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，大大提高風(fēng)機(jī)的利用效率。經(jīng)測算提升全廠發(fā)電量0.5%，按照年發(fā)電量10億度計(jì)算，每年可增加收入425萬元。通過運(yùn)用故障預(yù)警、健康管理等技術(shù)，提前預(yù)知設(shè)備故障，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)備維護(hù)策略；經(jīng)系統(tǒng)性測算和折算，降低機(jī)組維護(hù)費(fèi)用約10%，按每臺機(jī)組3萬元／年的維護(hù)費(fèi)用測算，每年可節(jié)省維護(hù)費(fèi)用18萬元（6臺示范機(jī)組）。運(yùn)用無人機(jī)和水下監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電機(jī)組和升壓站的無人化自動巡檢，可減少人員出海次數(shù)和巡檢次數(shù)，按照每次每人0.05萬元成本核算，每年出海100次，現(xiàn)在運(yùn)維班組共有10人，每年可節(jié)省人工費(fèi)用50萬元。通過運(yùn)用知識智庫、故障診斷、劣化分析等技術(shù)和方法，提前預(yù)判大部件潛在故障，有效降低大部件維修頻次和范圍。經(jīng)測算可減少大部件維修2-3次／年，按照每次大部件檢修費(fèi)用100萬元核算,每年可節(jié)省檢修費(fèi)用300萬元通過海上升壓站涂層老化在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的原位監(jiān)測探頭適用于在役海洋工程，開發(fā)的非原位探頭適用于新建或新涂裝防腐涂層的海洋工程，整套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)涂層腐蝕與防護(hù)狀況的在線監(jiān)測、評價(jià)、分級和預(yù)警，為防腐蝕涂層的維保修復(fù)計(jì)劃提供依據(jù)，提高腐蝕風(fēng)險(xiǎn)管控能力。以每兩年外委檢測一次腐蝕情況，單次檢測費(fèi)用20萬元計(jì)，風(fēng)場全生命周期可節(jié)約外委檢測費(fèi)用300萬元。運(yùn)維人員常規(guī)出海檢查單次租船費(fèi)用以5萬元計(jì)算，每年節(jié)約租船費(fèi)用約100萬元。2、社會效益海上風(fēng)電數(shù)字化、智能化的建設(shè)，不僅提升濱海公司在海上風(fēng)電運(yùn)營的管理水平，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理、降本增效，也可以助力于企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。3、管理效益利用數(shù)字化、智能化的手段提升整個生產(chǎn)運(yùn)營的規(guī)范化、精細(xì)化的管理水平。通過海上風(fēng)電無人值守關(guān)鍵技術(shù)研究及建設(shè)，利用智能監(jiān)控、設(shè)備、遠(yuǎn)程操控和機(jī)器視覺等技術(shù)，代替人工現(xiàn)場巡檢，打造海上風(fēng)電遠(yuǎn)程三維在線監(jiān)控和遙操作平臺，提升設(shè)備運(yùn)行的可靠和安全性，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電系統(tǒng)的高效運(yùn)維和無人值守。4、安全效益通過對人員、船舶的安全管理，從海上升壓站的智能安全，升壓站無人機(jī)的巡檢減少人員出海的次數(shù)，預(yù)計(jì)每年減少人員出海次數(shù)大概10到20次，降低現(xiàn)場發(fā)生事故的概率，保證了人員的安全。5、人才隊(duì)伍建設(shè)本項(xiàng)目涉及傳感器技術(shù)、無人機(jī)、無人艇、軟件工程、計(jì)算機(jī)視覺算法、三維建模、內(nèi)容設(shè)計(jì)等專業(yè)知識，本項(xiàng)目的開發(fā)過程涉及到技術(shù)開發(fā)和項(xiàng)目管理等工作，可以依托本項(xiàng)目很好的加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，本項(xiàng)目為單位培養(yǎng)技術(shù)骨干4名，具體包括：風(fēng)電場現(xiàn)場安全監(jiān)控工程師1名無人機(jī)、無人艇、巡檢設(shè)備操作應(yīng)用工程師2名軟件工程師1名算法工程師1名（二）鑒定