基于大数据分析的高精度三维虚拟仿真系统应用探索 .pdfVIP

第6期江苏科技信息No.6

2021年2月JiangsuScienceTechnologyInformationFebruary，2021

基于大数据分析的

高精度三维虚拟仿真系统应用探索

王军，李永刚，陈慧丽

（京能集团北京京西燃气热电有限公司，北京100041）

摘要：随着信息和通信技术的高速发展，各发电企业对大数据、智能仿真、虚拟现实等先进技术在管理中

的应用需求迫切。文章结合北京京西燃气热电有限公司对于仿真培训系统的实际需求，探索建立一套

依托大数据分析、高精度仿真、三维实景化虚拟等技术，实现员工培训、事故模拟、状态分析、操作预演的

现场仿真系统，从而保证机组安全经济运行、提高智慧化管理水平。

关键词：大数据；虚拟现实；仿真

中图分类号：N945.13文献标志码：A

0引言术用于大型燃气蒸汽联合循环热电厂的运行操作、设

北京京西燃气热电有限公司是北京市西北热电备检修、设备内部构造解析、安全工器具使用全方面

中心重要组成部分，共有1套二拖一和1套一拖一燃应用的仿真培训系统，用先进的技术提升培训的沉浸

气蒸汽联合循环供热机组，发电能力1307MW，供热感受，提升培训效果。

能力919MW。2014年正式投产至今，已经经历了51仿真培训系统主要功能

年多的商业运行。随着运行时间的增长，设备状态和1.1核心内容和关键点

人员技能面临着与日俱增的考验，同时承担着北京西高精度在线仿真可以对机组运行工况进行高精

部地区近一半的供热任务，艰巨的民生责任要求在生度的实时模拟，实现动态跟踪记录设备状态，模拟远

产上应做到万无一失，否则后果不堪设想。为保证生程运行操作，实现事故重现、操作预演等功能。主要

产人员技能水平不断提高、设备异常状态及早发现，创新点在于全范围全过程镜像仿真、基于在线大数据

建立一套用于技能培训、事故模拟、状态分析的高精的仿真工况自寻优功能、典型故障自恢复功能、控制

度仿真系统任务迫在眉睫。公司也成立专门的仿真策略优化功能、三维实景仿真模拟操作、实景反事故

技术调研攻关小组，向平台和集团公司申请了大型燃演习系统和危急安全应急演练、三维实景检修培训等

气-蒸汽联合循环机组高精度在线仿真培训技术研究方面。虚拟现实仿真技术主要应用于生产工艺流

与应用专题科技项目。目前，大多数发电企业的仿真程、生产操作、设备分解、设备拆分检修、设备虚拟故

培训系统是与机组运行和生产管理没有直接联系的障等培训场景，呈现与现场实际完全一致的虚拟电

孤立系统，但随着信息及通信技术的发展，使得电厂厂，学员不仅通过三维虚拟仿真机掌握电厂内部实

内生产数据的共享成为可能。景、系统和设备，还可以进行实景巡检和操作，增强培

本文探索一套能够充分利用共享的生产数据，更训的沉浸感。

好地发挥仿真系统及信息系统效能的高精度在线仿1.2创新内容和创新点

真系统，实现运行工况高精度实时模拟、设备状态动1.2.1全范围、全过程镜像仿真

态跟踪记录、运行操作远程预演模拟等功能。虚拟现全面对比现场机组和仿真机组燃机、余热锅炉、

实（VR）技术是21世纪发展起来的一项全新的实用汽机、电气、公用、TCS和DCS等系统，结合现场机组

技术。虚拟现实技术囊括计算