黃越 韓嵩峰

（1.沈陽(yáng)理工大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院 遼寧省沈陽(yáng)市 110000）

（2.中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所 遼寧省沈陽(yáng)市 110000）

1 引言

近年來(lái)，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、三維可視化等新一代技術(shù)的廣泛普及和深度應(yīng)用，有力推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)數(shù)字化、信息化的發(fā)展。發(fā)電企業(yè)作為典型的技術(shù)密集型行業(yè)，一方面要落實(shí)節(jié)能、降耗、減排政策要求，另一方面，發(fā)電企業(yè)也有集約化、高效管理的自身要求。

電廠自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、繼電保護(hù)及故障信息管理子站、電能計(jì)量系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、電廠管理信息系統(tǒng)、廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)，這些應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況直接關(guān)系電廠的電力生產(chǎn)效率和安全，直接體現(xiàn)發(fā)電廠數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化建設(shè)的水平。

電廠自動(dòng)化系統(tǒng)是電廠生產(chǎn)、監(jiān)控、管理的“大腦”，在電網(wǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，電網(wǎng)信息化、智能化水平不斷提高的背景下，自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐作用日益突顯，它的運(yùn)行狀況直接影響電廠生產(chǎn)安全，如何保障自動(dòng)化系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，成為運(yùn)行管理人員需要面對(duì)的重要挑戰(zhàn)。從實(shí)際工作出發(fā)，通過(guò)對(duì)發(fā)電廠自動(dòng)化日常管理工作的經(jīng)驗(yàn)分析，總結(jié)出當(dāng)前主要的管理“痛點(diǎn)”，包括：

（1）自動(dòng)化包含的多套系統(tǒng)，大多獨(dú)立建設(shè)和管理，“信息孤島”現(xiàn)象突出，缺乏“一站式”管理手段。

（2）當(dāng)前的監(jiān)視手段單一，缺少自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)“全景”監(jiān)視畫(huà)面，對(duì)IT 設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、動(dòng)力環(huán)境、關(guān)鍵指標(biāo)等核心對(duì)象缺乏有效的集中監(jiān)視手段。

（3）故障定位大多依靠運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)，缺少精確定位支撐，缺乏故障影響關(guān)聯(lián)范圍分析工具，影響自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理的工作效率。

（4）當(dāng)前運(yùn)行監(jiān)視主要以現(xiàn)場(chǎng)為主，監(jiān)測(cè)內(nèi)容比較分散，缺少有效的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)手段。

針對(duì)當(dāng)前管理“痛點(diǎn)”，現(xiàn)提出一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)方案，目標(biāo)通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電廠各類(lèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的泛在物聯(lián)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面感知、智能處理和全景應(yīng)用，為運(yùn)行管理人員提供全景化、可視化的一站式監(jiān)測(cè)界面，有效解決傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)工作中核心內(nèi)容分散、多屏幕查詢導(dǎo)致的低效問(wèn)題，輔助維護(hù)人員提高工作效率，提高自動(dòng)化管理的集約化、精益化水平，有效降低管理成本，保障發(fā)電廠的生產(chǎn)安全[1]。

2 數(shù)字孿生技術(shù)概述及適用性

2.1 數(shù)字孿生技術(shù)概述[2-5]

數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)，為現(xiàn)實(shí)物理世界與數(shù)字世界搭建橋梁，它充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體對(duì)象的全生命周期過(guò)程。數(shù)字孿生的內(nèi)涵就是構(gòu)建實(shí)體對(duì)象的數(shù)字孿生體，其最終表現(xiàn)形式是對(duì)物理實(shí)體的完整、精確的數(shù)字化描述，可用來(lái)對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測(cè)及控制。

2.2 數(shù)字孿生的價(jià)值

數(shù)字孿生通過(guò)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)等手段，將物理設(shè)備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成一個(gè)可拆卸、可復(fù)制、可修改、可刪除的數(shù)字圖像，提高了操作者對(duì)物理實(shí)體的理解。數(shù)字孿生是個(gè)普遍適應(yīng)的理論技術(shù)體系，可以在眾多領(lǐng)域應(yīng)用，目前在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)分析、工程建設(shè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。

（1）工業(yè)制造：數(shù)字孿生起源于工業(yè)制造領(lǐng)域。數(shù)字孿生可以虛擬構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)字化模型，利用3D 仿真技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行仿真測(cè)試和驗(yàn)證；模擬設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)及參數(shù)調(diào)整；數(shù)字孿生可以提升工業(yè)制造效率、降低成本。在傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)領(lǐng)域，經(jīng)驗(yàn)往往是一種模糊而難以把握的形式，難以作為準(zhǔn)確判斷的依據(jù)。數(shù)字孿生的一個(gè)重要進(jìn)展是它可以將以前無(wú)法保存的專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化，并提供保存、復(fù)制、修改和傳輸?shù)哪芰Α?/p>

（2）智慧城市：數(shù)字孿生和5G、智慧城市也有密切關(guān)系。5G 開(kāi)啟“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代，集成三維地理信息及三維空間統(tǒng)計(jì)，借助人工智能算法，將更多的數(shù)據(jù)將被采集并集中在一起。如今的城市布滿了各種各樣的傳感器、攝像頭。這些數(shù)據(jù)，可以幫助構(gòu)建更強(qiáng)大的數(shù)字孿生體——數(shù)字孿生城市。

（3）基建工程：對(duì)工程的數(shù)字化建模，然后在虛擬的數(shù)字空間對(duì)工程進(jìn)行仿真和模擬，評(píng)估工程是否可以滿足投入使用后的需求。在維護(hù)階段監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)的事故隱患。

（4）軍事領(lǐng)域：用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)軍事訓(xùn)練場(chǎng)的建設(shè)，將現(xiàn)實(shí)和虛擬空間裝備、環(huán)境有機(jī)結(jié)合，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、VR/AR 技術(shù)、三維建模技術(shù)等，構(gòu)建動(dòng)態(tài)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，為部隊(duì)訓(xùn)練提供環(huán)境支撐，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知與籌劃能力。

2.3 數(shù)字孿生技術(shù)在本項(xiàng)目中的適用性

在本項(xiàng)目中，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)及思維，構(gòu)建發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng)核心監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)字孿生體，其中包括機(jī)房、設(shè)備等實(shí)際IT 設(shè)施，也包括系統(tǒng)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)指標(biāo)等虛擬對(duì)象，建設(shè)集自動(dòng)化機(jī)房、動(dòng)環(huán)、設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)指標(biāo)于一體的數(shù)字化“孿生”系統(tǒng)，全方位支撐自動(dòng)化業(yè)務(wù)管理。

應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)3D 物理場(chǎng)景、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型的一體化建設(shè)，這并非普通意義上的模型仿真，而是融合了資源數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的多維度可視化應(yīng)用。數(shù)字孿生系統(tǒng)作為基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，提供了資源精準(zhǔn)定位、運(yùn)行狀態(tài)仿真、全路徑線路演示、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)多維展示、告警定位、影響范圍分析、虛擬巡檢等多種應(yīng)用服務(wù)，尤其利用數(shù)字孿生3D模型與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的綁定、協(xié)同感知、自動(dòng)診斷，為管理人員提供廠站級(jí)的全景可視化監(jiān)測(cè)視圖，大幅度提高管理效率。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施方案

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1：系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)圖

3.1.1 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍系統(tǒng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)范圍可分為兩大部分：

（1）電廠內(nèi)的IT 設(shè)備，包括服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、防火墻、存儲(chǔ)設(shè)備、工作站等，另外還包括電力行業(yè)設(shè)備，如安防設(shè)備、正反向隔離設(shè)備；機(jī)房配套的動(dòng)力環(huán)境設(shè)備，如配電設(shè)備、空調(diào)、溫度、濕度、視頻等。

（2）電廠應(yīng)用系統(tǒng)，包括電廠端SCADA、廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、電量采集等系統(tǒng)。

上述設(shè)備及系統(tǒng)是發(fā)電廠的生產(chǎn)、控制、通信、監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)安全的大腦和中樞，它們的運(yùn)行情況直接影響到電廠生產(chǎn)及安全，因此，這些設(shè)備及系統(tǒng)一直是發(fā)電廠信息化、數(shù)字化建設(shè)的核心內(nèi)容。

3.1.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍

本系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)就是要建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)的IT 設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境等各類(lèi)設(shè)施的全景監(jiān)視、分析及業(yè)務(wù)管理。

業(yè)務(wù)核心是建立電廠自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型，范圍包括電廠資源模型、監(jiān)視模型、物理模型、業(yè)務(wù)關(guān)系等模型，這些模型是電廠數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)的數(shù)字化抽象，有效打通各部門(mén)、各系統(tǒng)、各業(yè)務(wù)間的壁壘。

在自動(dòng)化領(lǐng)域模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各類(lèi)監(jiān)測(cè)信息的集成與融合，并進(jìn)一步為不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供多維度支撐，如全系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、設(shè)備監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)等。

3.1.3 基于數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用

系統(tǒng)人機(jī)界面大量采用數(shù)字孿生、可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)、機(jī)房、機(jī)柜、設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)等實(shí)際物體或抽象對(duì)象的3D 建模，同時(shí)結(jié)合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)業(yè)務(wù)的展示與交互，如全景監(jiān)測(cè)、故障影響分析、虛擬巡檢、業(yè)務(wù)關(guān)系可視化演示等。

3.2 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)邏輯上分為四個(gè)層次，分別為接入層、平臺(tái)層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層，系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖2 所示。

圖2：系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

各層次功能描述如下：

3.2.1 接入層接入層負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的感知、采集、集成與傳輸，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)動(dòng)力環(huán)境、IT 設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)協(xié)同、指標(biāo)數(shù)據(jù)等監(jiān)測(cè)對(duì)象的識(shí)別、數(shù)據(jù)集成、運(yùn)行狀態(tài)采集，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)“全景感知”。

接入層主要包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集引擎、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成引擎、數(shù)據(jù)跨安全分區(qū)傳輸引擎幾個(gè)子系統(tǒng)，都具備多中心分布式部署能力，具備良好的業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力。

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成引擎是接入層的核心應(yīng)用，它通過(guò)讀取接口配置信息，實(shí)現(xiàn)與不同數(shù)據(jù)集成接口的通信，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成的功能。

數(shù)據(jù)跨安全分區(qū)傳輸引擎是為了適應(yīng)電力行業(yè)“二次安防”要求，依據(jù)電力正、反向隔離裝置相關(guān)規(guī)約，開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸工具。

3.2.2 平臺(tái)層

平臺(tái)層為系統(tǒng)提供各類(lèi)基礎(chǔ)服務(wù)類(lèi)、基礎(chǔ)工具類(lèi)、核心模型定義及處理工具，如數(shù)字孿生服務(wù)、全業(yè)務(wù)集成模型、ETL 工具、數(shù)據(jù)總線服務(wù)、消息總線服務(wù)、接口服務(wù)、計(jì)算策略、JSON 服務(wù)、規(guī)則引擎等，這些工具類(lèi)奠定了系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)，為其它層次的業(yè)務(wù)功能提供底層支撐。

3.2.3 業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層以“數(shù)據(jù)模型平臺(tái)化，業(yè)務(wù)功能組件化”為架構(gòu)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、資源分配、安全控制、業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)融合等業(yè)務(wù)的高效處理。

業(yè)務(wù)層為不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景提供組件化的解決方案，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算、業(yè)務(wù)流程處理、人機(jī)交互方式、展示數(shù)據(jù)的定義和封裝等。本層功能包括數(shù)字孿生物理模型管理、數(shù)字孿生業(yè)務(wù)模型管理、全景監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)處理、檔案模型處理、資源模型處理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理、故障范圍分析、報(bào)表計(jì)算分析、個(gè)人工作臺(tái)等功能，為應(yīng)用層業(yè)務(wù)提供支撐。

3.2.4 應(yīng)用層

本系統(tǒng)應(yīng)用層綜合應(yīng)用數(shù)字孿生、可視化等多種技術(shù)，展示手段多樣、交互方式豐富，應(yīng)用層集成了多種可視化展示工具，如3D 業(yè)務(wù)場(chǎng)景、圖表、圖形、動(dòng)畫(huà)等，可根據(jù)業(yè)務(wù)層提供的數(shù)據(jù)展示定義數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不同的展示效果。

核心應(yīng)用包括運(yùn)行狀態(tài)全景監(jiān)視、告警影響范圍分析、全系統(tǒng)虛擬巡檢、一體化資源展示、智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。

3.3 實(shí)施步驟

3.3.1 電廠自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型電廠自動(dòng)化業(yè)務(wù)涉及多個(gè)部門(mén)、多套應(yīng)用系統(tǒng)以及眾多相關(guān)設(shè)備，不同崗位的人員存在技術(shù)差異，觀察業(yè)務(wù)的視角存在差異，很難從全廠高度來(lái)定義和描述整體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及流程，因此，為了統(tǒng)一業(yè)務(wù)認(rèn)識(shí)，首先要梳理自動(dòng)化相關(guān)業(yè)務(wù)，劃清業(yè)務(wù)范圍、統(tǒng)一數(shù)據(jù)定義、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，建立全廠自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型。

3.3.2 監(jiān)測(cè)信息全景融合

依托于底層電廠自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型，建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)跨區(qū)集成。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源覆蓋機(jī)房動(dòng)力環(huán)境、服務(wù)器等IT 設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、集成、清洗、轉(zhuǎn)換等多種手段，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總。

根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景定義業(yè)務(wù)模型，梳理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的含義和統(tǒng)計(jì)口徑，保證多來(lái)源數(shù)據(jù)的邏輯統(tǒng)一、干凈透明，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息與業(yè)務(wù)模型的無(wú)縫融合，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的監(jiān)測(cè)信息全覆蓋。

3.3.3 打造基于數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用平臺(tái)

應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)及思維，構(gòu)建自動(dòng)化系統(tǒng)場(chǎng)景、設(shè)備等3D 物理場(chǎng)景，另外根據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建自動(dòng)化整體可視化業(yè)務(wù)圖譜，建設(shè)全景化應(yīng)用平臺(tái)，全方位支撐自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)。

實(shí)施過(guò)程如下：

（1）根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景塑造孿生系統(tǒng)外形。利用3D 建模等可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)環(huán)境、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、業(yè)務(wù)場(chǎng)景等各組成部分?jǐn)?shù)字空間建模，在3D 虛擬空間打造數(shù)字自動(dòng)化系統(tǒng)。

（2）融合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為孿生系統(tǒng)構(gòu)造“血肉”。在3D模型基礎(chǔ)上，融合電廠自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，成為一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)到數(shù)字化的全面映射，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象、業(yè)務(wù)關(guān)系的全景展示。

（3）融合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為孿生系統(tǒng)注入“生命”。融合各類(lèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、告警信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行情況的數(shù)字化模擬，信息實(shí)時(shí)同步、忠實(shí)映射，為各類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供平臺(tái)支撐。

3.4 系統(tǒng)部署

系統(tǒng)完全按國(guó)家、公司的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行部署，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全。按照電監(jiān)會(huì)5 號(hào)令要求，電網(wǎng)企業(yè)的I、II 區(qū)（生產(chǎn)控制區(qū)）和III 區(qū)（管理信息區(qū)）必須設(shè)置專用的單向安全隔離裝置（即正向隔離、反向隔離），為了實(shí)現(xiàn)跨越隔離裝置的集中管理，將系統(tǒng)采集、集成的各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放于III 區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)，I、II 區(qū)的數(shù)據(jù)集成由I、II 區(qū)數(shù)據(jù)采集中心訪問(wèn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集接口完成，再通過(guò)正向隔離裝置，以符合“二次安防”要求的技術(shù)方案?jìng)鬏數(shù)絀II 區(qū)，所有業(yè)務(wù)分析、展示等應(yīng)用統(tǒng)一在III 區(qū)處理。

鑒于被監(jiān)測(cè)設(shè)備、應(yīng)用的類(lèi)型復(fù)雜性和數(shù)據(jù)多樣性，平臺(tái)具備可分布式部署的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)可基于相應(yīng)的配置獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集或集成，使系統(tǒng)具有良好的業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力和廣泛的適應(yīng)性。

3.5 應(yīng)用效果

數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，使自動(dòng)化機(jī)房、動(dòng)環(huán)、設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完全融合為一體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界物理對(duì)象、業(yè)務(wù)抽象對(duì)象以及關(guān)聯(lián)關(guān)系的一體化數(shù)字建模，為各類(lèi)業(yè)務(wù)提供了統(tǒng)一的展示、監(jiān)控平臺(tái)。

（1）全系統(tǒng)健康監(jiān)視。提供自動(dòng)化系統(tǒng)“全景”監(jiān)視畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)故障偵測(cè)、告警、定位及影響分析，彌補(bǔ)運(yùn)維人員個(gè)體技術(shù)差異短板，降低管理工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)、設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及重要指標(biāo)數(shù)據(jù)的健康監(jiān)視，為值班員提供全景化的監(jiān)視手段。

（2）可視化告警監(jiān)視。實(shí)現(xiàn)告警數(shù)據(jù)與實(shí)際物理對(duì)象的綁定，實(shí)現(xiàn)告警可視化定位及關(guān)聯(lián)分析，提高故障解決效率。

（3）可視化業(yè)務(wù)展示。數(shù)字孿生系統(tǒng)支撐全路徑網(wǎng)線巡視、全路徑電源配線巡視、應(yīng)用系統(tǒng)部署范圍等業(yè)務(wù)的可視化展示，以數(shù)字手段增強(qiáng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的“穿透”能力，實(shí)現(xiàn)物理模型、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全融合，并可根據(jù)業(yè)務(wù)需要分層、分塊顯示，將抽象、復(fù)雜的業(yè)務(wù)以可視化方式直觀而清晰呈現(xiàn)。

本系統(tǒng)有效提高電廠自動(dòng)化運(yùn)行管理效率，有效降低運(yùn)維成本，保證自動(dòng)化機(jī)房、設(shè)備、系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)論與展望

本文研究了數(shù)字孿生技術(shù)在發(fā)電廠自動(dòng)化安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，以電廠自動(dòng)化生產(chǎn)可靠、可控、集成、智能為目標(biāo)，以自動(dòng)化實(shí)際工作中的管理“痛點(diǎn)”為突破口，在傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，綜合研究并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)的對(duì)象識(shí)別、數(shù)據(jù)集成、狀態(tài)感知，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)“全景”運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和展示。

該系統(tǒng)可有效提高電廠自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)能力，提高電廠管理效率和運(yùn)行質(zhì)量，為發(fā)電廠的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供有力的支撐手段，具有優(yōu)良的推廣價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Α?/p>