数字孪生助力地下变电站与地上公园和谐共处

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Bentley 的协同式数字孪生技术助力降低交付智能变电站的成本

开发一流的供电网络
徐东地下变电站是湖北电网“十三五”规划建设的重点项目 ，是华中地区首座全地下 220 千伏变电站，也是距离长江边最近的变电站。该变电站位于武汉商务文化核心区域及密集住宅区，因此采用全地下变电站方式建设，以更好地与周围环境融合。该设施将与地面绿化景观造型协调统一，以精美公园环境造型示人，竣工后将满足周围地区的电力需求。

该项目是武汉建设一流电网的先行示范项目，将为武昌北部城区的 20 万居民提供电力，并提高供电可靠性，助力城市发展。 中国电建集团湖北省电力勘测设计院有限公司（以下简称“湖北院”）负责向国家电网公司交付该项目，业主要求将变电站设计和建造为中国领先的高智能化地下变电站。湖北院 数字化分公司副总经理王伟表示：“该项目代表了国家电网公司 220 千伏地下 GIS 变电站目前最先进的设计方向。”

设计、施工和维护面临挑战
变电站完全建设在城市地下，用地空间紧张，加上施工时间短，需要多专业协作，进一步加剧了挑战。场地布局受到密集分布的建筑物和周围景观的影响。此外，变电站采用了几千根电缆、光缆和二次控制电缆，在狭小空间内进行布置极具挑战性。变电站紧邻长江，挖掘深度和地下水压力增加了设计和施工的难度，需要所有利益相关方和项目参与方开展合理协同规划。王伟表示：“项目参与方众多，协同配合难度极高。”

为了提高设计质量、减少现场返工并满足紧迫的施工期限要求，湖北院希望在所有专业和流程中采用三维数字化协同式设计。他们计划使用三维设计模型来有效指导施工，并将数字可交付成果移交给国家电网公司用于运维。 他们在早期的设计中尝试使用传统的 AutoCAD 软件，尽管 AutoCAD 帮助解决了早期手工制图阶段的问题，但该软件无法满足整个施工过程中的多专业协同式设计和信息传递的需求。王伟表示：“在紧迫的工程建设周期中高效地协同各参建单位，安全高质量地完成工程建设管理，保障变电站按时投运是重大挑战。”

此外，湖北院希望提高运维过程中的效率和安全性，缺乏可视化数字变电站管理平台会妨碍业主和运营商准确、前瞻性地识别和解决设备问题，湖北院意识到他们需要集成的技术解决方案来简化设计和施工工作流。他们寻求开发可用于设备监控和智能变电站运营和管理的数字孪生模型。

利用 Bentley 的集成技术
在考虑了多种选项后，湖北院选择了 ProjectWise 作为他们的协同设计管理平台。结合 Bentley 的三维 BIM 和实景建模应用程序，他们对软件进行了定制，以开发全生命周期的地下变电站设计解决方案。通过集成空中无人机采集的周围变电站区域信息，开发了精确的实景模型，便于站址规划，以适应紧凑的布局。王伟表示：“与传统的二维图纸相比，实景模型能直观反映站址区域的地形地貌、植被、河流湖泊、道路、房屋等信息。” 湖北院使用 Bentley 的开放式三维建模应用程序，开展了协同设计和碰撞检测，以优化变电站建筑布局和设备、电缆和管道方案的布局。王伟表示：“Bentley 解决方案完美地解决了地下变电站设计中遇到的许多问题，例如空间布局、设备碰撞和管道线路。”

湖北院将设计模型导入 SYNCHRO 和 LumenRT，进行了施工模拟，以提高施工质量和效率，为施工管理提供支持。现场工作人员可以通过平板电脑和 Bentley 的移动应用程序远程访问三维模型，实时了解设计和施工过程。数字化集成解决方案可以精确计算物料清单和土方工程量，并避免了代价高昂且耗时的现场错误。基于最终的协同式三维变电站模型，湖北院使用 Bentley 的数字孪生技术开发了用于可视化运营管理的数字孪生模型。王伟表示：“我们将改进后的模型导入到数字孪生系统中，实现了设备管理、状态评估和智能预警等功能。”

变电站数字孪生树立行业基准
在集成三维技术环境中，湖北院开发了数字化、数据驱动的全生命周期变电站解决方案。项目团队利用 Bentley 的三维和实景建模应用程序以及 ProjectWise ，规划了变电站布局，减少了周边房屋拆迁 6 座，减少了总用地面积。碰撞检测功能避免了 90% 的碰撞和 50 次返工，节省了由潜在项目变更导致的 300 万元成本。通过建立协同式数字化设计和施工工作流，缩短了施工周期。

湖北院构建了徐东 220 千伏变电站的全三维数字孪生模型，以实现变电站的实时可视化监控，实现了资产全生命周期管理，提升应急规划和控制，并确保安全、可靠的运行。数字孪生模型助力实现全面智能化，为国家电网公司变电站项目的全生命周期三维数字化树立了基准。王伟表示：“该项目方案适应行业需求，为数字国网建设起到了示范作用。”

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小渣渣999 发表于 2023-8-23 09:13
请问，数字化孪生就是一个三维设计，达到可视化吗

你说对了，利用设计软件，搭建三维模型，然后使用数字化平台，建立数据库，搭建模块功能，对每个元件进行编码，数据录入（包括籍贯，生日，身高，体重，名字，材料等），然后在买一堆高清摄像头 ，买一堆交换机、一堆数据线、一堆信号传输器、建设一堆基站，实现数字化，对生产赋能，是不是有点坑爹的感觉。
然后  旧的仪表不具备数据上传功能，没关系，给你安装个放在仪表上的装置，可以视频传输；
罐区无人值守，各种高清摄像头，各种安全机器人，各种无人机；
管廊上可以 缠上 检测带，传输数据信息；
工厂里面规划移动基站，覆盖面不够，就多建几个，移动数据带宽不够，加带宽，加交换机；
就是在想办法搞钱，让资本循环可持续发展，扯淡而已。

Frank_2013

玉林

我看不错噢 谢谢楼主！马后炮化工越来越好！

小渣渣999

请问，数字化孪生就是一个三维设计，达到可视化吗