项目案例｜某水轮机数字孪生平台

01 项目背景

随着能源行业对清洁电力稳定性、设备资产高效运维和智慧化管理的需求日益增长，传统水电站运行模式面临数据价值挖掘不足、设备状态感知滞后、运维决策依赖经验等挑战。某能源集团为提升水轮发电机组全生命周期的数字化管理水平，实现从“计划检修”到“预测性维护”的转型，依托物联网、大数据与数字孪生技术，构建了一个水轮机数字孪生平台。该平台通过高保真三维模型与实时运行数据深度融合，为机组安全、高效、经济运行提供智慧决策支持。

02 项目简介

该平台是集团水电资产数字化管理的核心载体，以水轮发电机组的高精度三维模型为基础，集成振动、摆度、压力、流量、温度等多源实时监测数据，通过三维可视化界面动态呈现机组运行全景。平台支持状态评估、效率分析、故障预警与运维决策，实现从部件级到电站级的智能化管控，助力水电企业提升发电效率、降低运维成本、保障设备安全。

该模板用户可自由编辑场景、调整UI图表及设置交互标签，快速适配实际业务需求，如水轮机组效率监控、管道透视效果。其国产信创兼容性与一站式零代码开发流程，显著降低开发门槛，为智慧水利设备项目提供高效、可复用的参考范式。

03 项目功能介绍

1. 水电站大坝全景可视化

• 基于高精度三维建模，1：1还原水电站发电厂房结构、引水系统、水轮发电机组及电气布局

• 支持从电站全景到轴承、叶片等关键部件的多尺度无缝缩放浏览，直观展示设备关联关系与空间位置
• 通过统一驾驶舱页面集成发电量、机组效率、安全指标、巡检状态等核心数据，以可视化图表集中展示，实现电站全局运行态势一屏感知

2.智能运维

平台构建智能运维中心，通过数据看板实时监控关键指标： 

• 机组效率：实时计算与展示机组运行效率曲线，对比设计效率，识别偏差
• 运维统计：展示巡检完成率、预警处理及时率、工单闭环率等历史与实时数据
• 振动分析：记录各轴承部位振动、摆度数据，跟踪历史趋势，超限预警

• 性能报告：按日、月、年周期自动生成机组性能分析报告，识别优化空间
• 报警统计：通过饼图与柱状图展示各级别报警分布，支持根因追溯
  支持交互操作
• 监控联动：点击设备模型可调取该位置的实时视频监控画面
• 数据钻取：筛选特定系统（如调速系统、冷却系统）查看详细运行参数曲线
• 热力图：以热力图层展示设备温度分布、振动强度或风险区域分布

3. 设备全景监测

• 建立水轮机、发电机、变压器等主要设备的全维度数字档案，实时监测与展示关键参数（如各部转速、功率、振动摆度、绝缘状态、能耗趋势等）

• 支持部件级模型拆解，便于查看内部结构及关联数据

4.水文模拟与调度

• 模拟不同来水条件下（如丰水期、枯水期）的电站运行状态，结合天气预报进行发电能力预测
• 分析水情变化对机组出力、效率的影响，为优化发电调度计划、制定应对极端水文条件的运行策略提供数据依据

04 CIMPro孪大师

CIMPro孪大师是漂视自主研发的数字孪生3D可视化开发软件。软件将设计创造性、交互逻辑、三维动画、数据接入等多类前沿技术，集成在一个具备强大实时渲染功能的三维环境中。利用强大而灵活的低代码开发方式，用户可以轻松搭建出专业的数字孪生可视化交互系统。