CN112508735A - 一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，该系统实现数据的互联互通，统一存储、清洗、分析数据，并实现电站的设备管理、人员定位、三维展示等功能。该系统的基架模块包括数据聚合模块、设备管理模块、生产指导及三维展示模块。数据聚合模块实现数据的互联互通，为运维决策提供数据支撑。设备管理模块对数据聚合模块中的数据进行汇集、分析、处理，提供全部设备列表，使得在全息三维模型中可定位到设备。生产指导模块主要包含智能安全帽、人员显示与视频定位功能。本发明通过数据聚合掌握生产流程、提高生产过程可控性，减少人工干预，及时正确地采集生产过程数据，进行数据分析，形成相关趋势成果，帮助决策者科学制定生产计划，建立一套更高效、安全、友好的管理体系。
Description
技术领域
本发明属于数字化服务管理系统，更具体地，涉及一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统。
背景技术
目前，随着可再生能源的高速发展以及环保需求的提升，电力市场竞争日趋激烈，全行业都面临降本增效的问题，燃气、燃煤电厂的数字化转型成为摆在传统发电企业面前的重要课题。数字化虚拟电厂能够适应能源转型需要，推动传统电网从功能上向能源互联网演进，从技术上向新一代电力系统升级。
在数字化虚拟电厂中，利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务能够使得虚拟电厂的电能产销流程顺畅、提高生产过程的效率和可控性、减少降效的人工干预、及时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度，构建高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化电厂。然而，由于虚拟化电厂在全生命周期的进程中，累积了大量不同生产阶段的数据和文档，这些数据和文档来自于不同类型的电厂、不同的参与方、不同的数据统计工具，因而会导致不同的参与方、不同的数据统计工具无法对不同来源的数据进行统一。因而，必然导致信息的丢失和传递效率下降。
因此，需要一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，通过将数据整合从而为运维决策提供数据支撑。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，通过将数据整合从而为运维决策提供数据支撑。
本发明采用如下的技术方案。一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，包括：数据聚合模块、设备管理模块和生产指导模块；
数据聚合模块，用于基于接收到的来自设备管理模块和生产指导模块的数据信息并对数据信息进行统一的存储、清洗与分析，获得运维决策支撑数据，以及将运维决策支撑数据发送给设备管理模块和/或生产指导模块；设备管理模块，用于获取系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据并发送至数据聚合模块，以及基于数据聚合模块传送的运维决策支撑数据管理系统中多个电厂中设备；生产指导模块，用于采集智能安全帽的数据信息并传送给数据聚合模块，以及基于数据聚合模块传送的运维决策支撑数据指导生产。
优选地，数据聚合模块中包括具有数据解析能力的终端适配单元和数据总线；并且，终端适配单元，用于将不同格式如二进制格式数据解析成标准属性的格式数据；数据总线，内置于数据聚合模块内，用于传输数据以实现多个工程软件中的数据信息的数据聚合。
优选地，三维电站服务管理系统还包括三维展示模块，且三维展示模块用于基于多个电厂中设备的全息三维模型和智能安全帽的数据信息实现三维电厂的实时监控与管理。
优选地，三维展示模块中内置有三维图形引擎，其基于三维图形引擎展示数据信息。
优选地，数据聚合模块还包括存储子模块，其用于对数据信息进行统一的存储，其中，存储子模块包括：采集单元、解析单元和存储单元；采集单元，用于采集来自设备管理模块的系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据、生产指导模块的智能安全帽的数据信息；解析单元，用于统一解析数据信息为标准的数据格式； 存储单元，用于统一将解析后的数据信息分类存储为生产数据、指标数据、设备信息、缺陷信息。
优选地，数据聚合模块还包括清洗子模块，其用于为不同来源的数据信息创建联系，形成数据之间的关联关系。
优选地，数据聚合模块还包括分析子模块，其用于对数据信息进行趋势分析。
优选地，经过对数据信息进行统一的存储、清洗与分析获得的运维决策支撑数据可用于提供文档查询功能。
优选地，设备管理模块获取的系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据还包括：设备列表、设备定位、设备属性信息标签以及设备三维状态。
优选地，基于数据聚合模块传送的运维决策支撑数据管理系统中多个电厂中设备还包括：通过关键设备管理、部件范围界定、设备状态/性能检测、设备消缺措施制订、设备可靠性管理、工厂维修维护执行、设备长周期运维计划与全寿期管理、设备状态综合分析的方式实现故障预警、自动诊断和风险防控。
优选地，智能安全帽的数据信息还包括：基于智能安全帽获取的实时的室内外位置信息、近电告警信息、低电量告警信息、语音数据。
优选地，基于数据聚合模块传送的运维决策支撑数据指导生产还包括：通过智能安全帽实现室内外定位、语音通话、环境感知、蓝牙通信、数据传输、图像回传。
优选地，通过智能安全帽实现室内外定位还包括：识别到智能安全帽在室外作业时，通过北斗或GPS实现实时定位并获取室外定位信息；识别到智能安全帽在室内作业时，通过UWB实现室内高精度定位并获取室内定位信息；以及，通过窄带物联网或电力传输网回传室外和/或室内定位信息至数据聚合模块。
优选地，三维展示模块包括人员显示功能和视频定位功能。
优选地，人员显示功能还包括人员的实时定位显示与查询；其中，人员的实时定位查询还包括：区域范围内人员查询、人员历史查询、人员所在位置查询、人员历史路径查询；视频定位功能将视频监控系统跟可视化数字模型进行关联以实现可视化监控管理。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提供了一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，该系统一方面内置强大的工程软件数据解析能力，可兼容多种厂商和软件，通过数据聚合实现数据的互联互通，统一存储、清洗、分析数据，为运维决策提供数据支撑；另一方面，通过内置的三维图形引擎来展示图形和数据，将现有的二维管理体系提升到三维，实现数字化虚拟电厂的三维管理。
本发明的有益效果至少包括：
1、建设集成三维数据的电厂全生命周期数据融合平台，实现三维数据与设备信息、运行检修维护业务信息、预防性检测试验等离线手工录入数据、AMS（应用管理系统，Application Management System）设备诊断信息、ERP（企业资源计划，EnterpriseResource Planning）企业信息等的整合与融合，满足不同参与方人与人之间、系统与系统之间的信息沟通和传递，提供智慧化的数字化虚拟电厂的管理。
2、实现三维数据与设备信息、运行检修维护业务信息的整合与融合，通过电厂全息三维模型接物理世界与虚拟世界，形成实现全价值链数字化电厂的基础，打造安全、协同、共享、高效、智能的电站服务管理系统，提高社会效益和经济效益。
附图说明
图 1为本发明一实施例的基于数据聚合的三维电站服务管理系统的结构示意图；
图2为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统的智能安全帽的应用组网示意图；
图3为本发明另一实施例的基于数据聚合的三维电站服务管理系统的结构示意图；
图4为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统中的人员位置展示图；
图5为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统中的人员轨迹展示图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
图 1为本发明一实施例的基于数据聚合的三维电站服务管理系统的结构示意图。如图1中所示，一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，包括数据聚合模块101，设备管理模块102和生产指导模块103，其中，
数据聚合模块101，被配置为用于基于接收到的来自设备管理模块102和生产指导模块103的数据信息并对数据信息进行统一的存储、清洗与分析，获得运维决策支撑数据，以及将运维决策支撑数据发送给设备管理模块102和/或生产指导模块103。
优选地，数据聚合模块101中包括具有数据解析能力的终端适配单元和数据总线；并且，终端适配单元，用于将不同格式如二进制格式数据解析成标准属性的格式数据；数据总线，内置于所述数据聚合模块101内，用于传输数据以实现所述多个工程软件中的数据信息的数据聚合。
数据聚合模块101可在系统中内置强大的工程软件数据解析能力，可实现多种厂商和软件的兼容。通过在系统中内置工程数据总线，把各专属软件的几何属性信息，统一解析为标准数据格式，并自动创建元件之间的关联关系。
具体的，数据聚合模块101会对数据信息进行统一的存储。具体的统一存储方式为：采集来自设备管理模块102的系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据、生产指导模块103的智能安全帽的数据信息；统一解析数据信息为标准的数据格式；统一将解析后的数据信息分类存储为生产数据、指标数据、设备信息、缺陷信息等的结构化数据。
优选地，数据清洗的过程还可以为不同来源的所述数据信息创建联系，形成数据之间的关联关系。
优选地，数据分析的过程还可以包括，但不限于，对所述数据信息进行趋势分析，并形成相关趋势成果。数据聚合模块101不仅可以帮助系统清楚地掌握生产流程，提高生产过程可控性，减少人工干预，并且可以通过数据分析，帮助决策者科学制定生产计划，构建高效节能、绿色环保、环境舒适的智能化电厂。
优选地，经过对所述数据信息进行统一的存储、清洗与分析获得的所述运维决策支撑数据可用于提供文档查询功能。
总之，数据聚合模块101不仅可用于实现数据的互联互通，在电厂各独立运行的信息之上建立数据总线，统一存储、清洗、分析数据，还可用于为运维决策提供数据支撑。数据聚合模块101通过系统及时正确地采集生产过程数据，从而清楚地掌握生产流程，提高生产过程可控性，减少人工干预。
设备管理模块102，被配置为用于获取系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据并发送至数据聚合模块101，以及基于数据聚合模块101传送的运维决策支撑数据管理系统中多个电厂中设备。
如表1所示，为设备管理模块102汇总数据聚合模块101中的数据并生成的某一电厂设备的运行台账示意表。
表1 设备管理模块102汇总数据聚合模块101中的数据并生成的某一电厂设备的运行台账示意表
| 名称 | 值 |
| 使用登记证编号 | 容沪SHR811 |
| 取使用证日期 | 2010-05-14 |
| 产品出厂编号 | GJFB1013-2-2 |
| KKS（内部）编码 | 10LAD82AC001 |
| 容器设计压力 | 9.63/39（壳程/管程） |
| 压力容器直径 | 2000mm |
| 压力容器容积 | 1600m<sup>3</sup> |
| 容器投用日期 | 2010-1-1 |
具体的，设备管理模块102可获取系统中多个电厂中的全部设备的设备列表信息，并将其传送给数据聚合模块101进行数据处理。于此同时，设备管理模块102还可以接收来自数据聚合模块101中已经进行分析处理后的数据，并结合具体的电厂任务对处理后的数据进行综合利用。
优选地，设备管理模块102获取的系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据具体包括设备列表、设备定位、设备属性信息标签以及设备三维状态。其中，设备列表可以包括系统中所有设备的全部设备列表。
优选地，基于数据聚合模块101传送的运维决策支撑数据管理系统中多个电厂中设备还包括：通过关键设备管理、部件范围界定、设备状态/性能检测、设备消缺措施制订、设备可靠性管理（从而实现持续的可靠性提升）、工厂维修维护执行、设备长周期运维计划与全寿期管理、设备状态综合分析等的方式实现故障预警、自动诊断和风险防控。从而为企业提前提供安全防范，提高企业的安全系数并进一步地降低事故风险。
值得注意的是，设备管理模块102还可以对数据聚合模块101传输来的数据进行进一步的汇总、分析和处理，并使其综合应用于电厂的具体任务中。
数据聚合模块101使得电厂服务管理系统具有普遍的适用性，能够通过数据聚合的方式将全息三维模型、静态文档、动态数据整合在一起，建立多维的数字信息集成应用平台，为电厂服务管理技术和系统的进一步拓展和推广奠定了坚实的基础。
生产指导模块103，被配置为用于采集智能安全帽的数据信息并传送给数据聚合模块101，以及基于数据聚合模块101传送的运维决策支撑数据指导生产。
本发明中涉及的智能安全帽是经过改造的，其不仅具备通常安全帽的灯光照明、近电报警等功能，还可以与可视指挥调度系统、生产作业系统结合使用，实现作业安全、自动记录等现代管理需要。
优选地，智能安全帽的数据信息具体包括基于智能安全帽获取的实时的室内外位置信息、近电告警信息、低电量告警信息、语音数据等。
优选地，基于所述数据聚合模块101传送的运维决策支撑数据指导生产还包括：通过智能安全帽实现室内外定位、语音通话、环境感知、蓝牙通信、数据传输、图像回传等。
其中，语音通话主要指双向语音传输，实现现场人员和后端指挥人员的双向通话。蓝牙通信主要指安全帽终端通过蓝牙与其他终端设备（手机、平板、个人电脑等）的通信功能。数据传输将实时位置、采集到的近电警告、低电量检测、环境信息和人员紧急报警等信息传回云平台。
图2为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统的智能安全帽的应用组网示意图。如图2所示，通过智能安全帽实现室内外定位还包括：识别到所述智能安全帽在室外作业时，通过北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS）或GPS（全球定位系统，Global Positioning System）实时定位并获取室外定位信息；识别到所述智能安全帽在室内作业时，通过UWB（超宽带，Ultra Wide Band）实现室内高精度定位并获取室内定位信息；以及通过窄带物联网或电力传输网回传所述室外和/或室内定位信息至云平台中的数据聚合模块101。
与此同时，智能安全帽采集到的近电告警信息、低电量检测信息、语音数据等智能安全帽的数据信息都可以通过窄带物联网或电力专网回传到云平台中。
本公开实施例中通常使用NB-IOT（窄带物联网，Narrow Band Internet ofThings）或eMTC（LTE enhanced Machine Type Communication，基于LTE演进的物联网技术）作为窄带物联网的一种。
图3为本发明另一实施例的基于数据聚合的三维电站服务管理系统的结构示意图。如图3所示，三维电站服务管理系统还包括三维展示模块104，三维展示模块104用于基于多个电厂中设备的全息三维模型和智能安全帽的数据信息实现三维电厂的实时监控与管理。
数字化虚拟电厂的各个参与方可以通过内置的三维图形引擎来展示图形和数据，查询相关的文档，并且通过全息三维模型定位到电厂中的移动设备和固定设备。
图4为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统中的人员位置展示图。图5为本发明基于数据聚合的三维电站服务管理系统中的人员轨迹展示图。如图4-5所示，三维展示模块104包括人员显示功能和视频定位功能。人员显示功能还包括人员的实时定位显示与查询。人员的实时定位查询具体包括区域范围内人员查询、人员历史查询、人员所在位置查询、人员历史路径查询等。通过人员显示功能，系统可以在三维电站画面中实时展示人员位置，同时能搜索人物所在的位置。
视频定位功能将视频监控系统跟可视化数字模型进行关联以实现可视化监控管理。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提供了一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，该系统一方面内置强大的工程软件数据解析能力，可兼容多种厂商和软件，通过数据聚合实现数据的互联互通，统一存储、清洗、分析数据，为运维决策提供数据支撑；另一方面，通过内置的三维图形引擎来展示图形和数据，将现有的二维管理体系提升到三维，实现数字化虚拟电厂的三维管理。
本发明的有益效果至少包括：
1、建设集成三维数据的电厂全生命周期数据融合平台，实现三维数据与设备信息、运行检修维护业务信息、预防性检测试验等离线手工录入数据、AMS（应用管理系统，Application Management System）设备诊断信息、ERP（企业资源计划，EnterpriseResource Planning）企业信息等的整合与融合，满足不同参与方人与人之间、系统与系统之间的信息沟通和传递，提供智慧化的数字化虚拟电厂的管理。
2、实现三维数据与设备信息、运行检修维护业务信息的整合与融合，通过电厂全息三维模型接物理世界与虚拟世界，形成实现全价值链数字化电厂的基础，打造安全、协同、共享、高效、智能的电站服务管理系统，提高社会效益和经济效益。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，包括：数据聚合模块、设备管理模块和生产指导模块，其特征在于，
数据聚合模块，用于基于接收到的来自设备管理模块和生产指导模块的数据信息并对所述数据信息进行统一的存储、清洗与分析，获得运维决策支撑数据，以及将所述运维决策支撑数据发送给设备管理模块和/或生产指导模块；
设备管理模块，用于获取系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据并发送至所述数据聚合模块，以及基于所述数据聚合模块传送的所述运维决策支撑数据管理系统中所述多个电厂中设备；
生产指导模块，用于采集智能安全帽的数据信息并传送给数据聚合模块，以及基于所述数据聚合模块传送的所述运维决策支撑数据指导生产。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述数据聚合模块中包括具有数据解析能力的终端适配单元和数据总线；并且，
所述终端适配单元，用于将不同格式如二进制格式数据解析成标准属性的格式数据；
所述数据总线，内置于所述数据聚合模块内，用于传输数据以实现工程软件中的数据信息的数据聚合。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述三维电站服务管理系统还包括三维展示模块，且所述三维展示模块用于基于所述多个电厂中设备的全息三维模型和智能安全帽的数据信息实现三维电厂的实时监控与管理。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述三维展示模块中内置有三维图形引擎，其基于所述三维图形引擎展示数据信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述数据聚合模块还包括存储子模块，其用于对所述数据信息进行统一的存储，其中，所述存储子模块包括：采集单元、解析单元和存储单元；
所述采集单元，用于采集来自所述设备管理模块的所述系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据、所述生产指导模块的所述智能安全帽的数据信息；
所述解析单元，用于统一解析所述数据信息为标准的数据格式；
所述存储单元，用于统一将解析后的所述数据信息分类存储为生产数据、指标数据、设备信息、缺陷信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，所述数据聚合模块还包括清洗子模块，其用于为不同来源的所述数据信息创建联系，形成数据之间的关联关系。
7.根据权利要求5所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述数据聚合模块还包括分析子模块，其用于对所述数据信息进行趋势分析。
8.根据权利要求5所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
经过对所述数据信息进行统一的存储、清洗与分析获得的所述运维决策支撑数据可用于提供文档查询功能。
9.根据权利要求1所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述设备管理模块获取的系统中多个电厂中设备的基本信息和状态数据还包括：
设备列表、设备定位、设备属性信息标签以及设备三维状态。
10.根据权利要求9所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，所述基于所述数据聚合模块传送的所述运维决策支撑数据管理系统中所述多个电厂中设备还包括：
通过关键设备管理、部件范围界定、设备状态/性能检测、设备消缺措施制订、设备可靠性管理、工厂维修维护执行、设备长周期运维计划与全寿期管理、设备状态综合分析的方式实现故障预警、自动诊断和风险防控。
11.根据权利要求1所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述智能安全帽的数据信息还包括：基于智能安全帽获取的实时的室内外位置信息、近电告警信息、低电量告警信息、语音数据。
12.根据权利要求11所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，所述基于所述数据聚合模块传送的所述运维决策支撑数据指导生产还包括：
通过智能安全帽实现室内外定位、语音通话、环境感知、蓝牙通信、数据传输、图像回传。
13.根据权利要求12所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述通过智能安全帽实现室内外定位还包括：
识别到所述智能安全帽在室外作业时，通过北斗或GPS实现实时定位并获取室外定位信息；
识别到所述智能安全帽在室内作业时，通过UWB实现室内高精度定位并获取室内定位信息；以及
通过窄带物联网或电力传输网回传所述室外和/或室内定位信息至所述数据聚合模块。
14.根据权利要求3所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述三维展示模块包括人员显示功能和视频定位功能。
15.根据权利要求14所述的一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统，其特征在于，
所述人员显示功能还包括人员的实时定位显示与查询；
其中，
所述人员的实时定位查询还包括：区域范围内人员查询、人员历史查询、人员所在位置查询、人员历史路径查询；
所述视频定位功能将视频监控系统跟可视化数字模型进行关联以实现可视化监控管理。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202110160945.XA CN112508735A (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统 |
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| CN202110160945.XA CN112508735A (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 一种基于数据聚合的三维电站服务管理系统 |
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