[00127355]汽轮发电机组虚拟检修系统研发与应用

目前国内汽轮发电机组检修培训缺乏有效的、切合实际的抓手和手段,尚没有类似运行培训模拟机一样的检修培训平台承载检修培训任务。与运行培训相比,目前电站检修培训的效果和质量较差,因此如何缩短检修人员培养周期、提高检修人员水平、保证检修培训质量是很多发电企业亟待解决的难题。 本项目针对大型汽轮发电机组检修指导及培训需求,在零部件级三维模型库、多元层次表征结构模型、量化评价方法、虚拟检修平台等方面开展了研究,研发了汽轮发电机组虚拟检修系统,构建了基于多维特征提取及融合技术的零部件级三维模型库,实现了三维模型的快速、准确检索;研发了基于本体知识表示技术的多元层次表征结构模型,实现了检修文件包的数字化解析,为检修过程及工艺标准的虚拟现实呈现提供了技术支撑;提出了汽轮发电机组虚拟检修量化评价方法,构建了汽轮发电机组虚拟检修评价体系,实现了虚拟检修过程及工艺标准的智能评判;开发了基于机组检修文件包的虚拟检修模块化交互软件,构建了模块化的虚拟检修平台,实现了可视化仿真培训。依据项目成果,本项目获得国家授权发明专利1项、实用新型专利1项,软件著作权9项,发表学术论文4篇。 本项目成果已分别于2017年6月和2018年4月成功应用在国家电投抚顺热电公司300MW凝汽机组和山西平朔煤矸石发电有限责任公司330MW空冷机组。2019年成功推广到辽宁东方发电有限公司350MW超临界供热机组,辽宁燕山湖发电有限公司600MW发电机组上。应用结果表明,实现了机组检修培训与实际操作的密切融合,改变了汽轮发电机组检修培训完全依靠实操的传统模式,显著提高了培训效率和培训质量;同时,实现了机组检修的动态辅助指导,提高了机组的检修质量和效率。 经中国电机工程学会组织的鉴定认为,本项目成果开创了大型汽轮发电机组检修培训的新模式,实现了对机组检修的动态辅助指导,且模块化的设计便于其快速推广到不同类型的大型汽轮发电机组,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景,整体达到国际先进水平,其中在汽轮发电机组检修知识的表示与体系构建及其工程应用方面居国际领先水平。 目前国内现有的设备培训系统均是基于AR、VR的沉浸式培训,多为形象化的认知培训,本项目与现有的设备培训系统最大的区别是本系统实现了检修文件包知识表示,并和检修培训相融合,检修培训和实际操作无缝对接,在虚拟现实环境中可以进行完整的汽轮发电机组检修工艺模拟,并带有设备数据和考核指标,具有培训考核和机组检修的动态辅助指导两个主要功能,在国内属于首创,填补了国内在该领域的研究空白。项目成果开创了大型汽轮发电机组检修培训的新模式,实现了对机组检修的动态辅助指导,且模块化的设计便于其快速推广到不同类型的大型汽轮发电机组,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。