近几年我国天然气发电装机容量不断增加，装机和发电量占全国总量的比重逐渐增大，然而在重型燃气轮机在检修维护方面，由于燃气机组尤其是主机设备科技含量高、结构复杂、价格昂贵，燃机本体部分维修尚不具备国内自主检修的条件，将实际装备投入维修训练不仅危险系数大，而且训练成本高，单纯的拆装训练效果也不甚理想

利用数字化虚拟检修技术，不仅能使参训人员沉浸式地进行虚拟拆装训练，而且能全面地模拟该装备在使用中所能出现的各种故障，参训人员对故障进行分析判断，在虚拟空间中排除故障，从而达到培训效果

1.深度融合状态监测、故障诊断、设备维修与虚拟现实等技术提升设备可靠

本课题检修（准）实时仿真而非静态的课件式的教学，实现虚拟检修的重要基础是来自于设备实际的工况和健康状态，根据发生的隐患和故障并结合专家知识库生成检修方案，并以3D的方式进行虚拟化的沙盘学习及检修推演，这与现有的电厂常见系统，如：TDM、SIS、运行仿真、MIS、EAM等系统有着本质的区别，同时还接入了汽机、燃机、主要辅机多专业设备和多系统参数实现综合诊断

2.建立F级燃机机组的数字化虚拟检修仿真课程体系挖掘数字资产价

精细化的设备运维工作需要建立精确的与实物资产设备1:1对应的数字虚拟资产，无论是生产过程的监视、设备的运行和检修、设备的技改与优化、备品备件仓储的优化、甚至是基建期和扩建阶段的设备选型、空间管理、数字化移交等，均需要精度满足需求的数字化实物模型，以便在虚拟空间中实现在现实世界中不便或高风险的一系列工作，同时还可以起到降低成本、提高效率的作用

通过逆向工程、人工复原和经验模型等多种手段建立F级燃机机组数字化模型库，将3D资源、设备状态、检修规程等有机整合为一个一体化的F级燃机机组检修课程体系数据库系统，起到一次建设重复利用的价值

3.应用轻量级无插件Web3D数字工厂引擎技术让数字电厂真正可

本课题采用新一代3D数字工厂引擎平台技术，与现有典型电力行业应用案例不同的是，不依赖任何的插件、客户端程序或第三方商品3D软件即可实现流畅地使用。通过Web3D无插件数字工厂引擎平台技术，在免去了运维烦恼的同时，可以轻松实现普通无独立显卡的电脑流畅体验3D虚拟仿真场景，同时支持平板电脑和智能手机的多终端访问，让电厂数字化成果真正可用

4.多专业在线协同演练虚拟仿真平

电厂的检维修过程涉到机炉电等各个专业的工作协同，从设备的运行状态获取到缺陷的发现直至维修消缺，涉及到运行人员和检修人员的工作协同。而传统的3D仿真培训系统主要以工艺原理和关键操作等方面开展培训和学习，属于单向的知识传播行为

本课题打造一个在线的协同演练虚拟仿真平台，按照作业规程的要求，参训者以不同岗位工种的身份参与培训学习，维修过程可实时互动，是一个电力企业版的“网络游戏平台”，让参训者以不同的角色在系统中实现人与人之间、人与机器之间的互动。在线协同虚拟仿真是本课题的亮点，也是在发电企业内的首创应用

5.以典型故障库为驱动的3D维修流程引

从设备故障的发现到设备的维修改善是一个闭环的设备管理过程。为了进一步提升设备的可靠度、提升设备管理人员的专业技能水平，将虚拟仿真技术与典型故障库相结合，实现以设备的健康状态为驱动的检维修培训流程化管理是本课题的另一大特色，使得培训仿真不再是“课件”式教学，虚拟仿真平台可以与SIS系统、精密诊断系统等实现联动，根据设备的状态实时推送3D检维修预案包

6.应用VR虚拟现实技术让维修培训身临其

操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息

7.应用大数据3D可视化技术全面提升用户体

本课题是基于数据的实时3D/2D渲染和展示，从海量的大规模数据中挖掘价值规律，实现云数据实时图形可视化、场景化以及实时交互，让使用者更加方便地进行数据的个性化管理与使用

针对关键区域搭建一套可视化的态势监控门户系统，采用大数据集成技术与大数据可视化技术，在3D地图和3D场景上用图形化的方式，真实、实时的反应所监控范围的各项监控因素指标，同时通过数字沙盘展示技术提供一个动态的态势监控门户，做到“一张图”洞悉全局

本课题研究内容是智慧化、数字化的重要探索和延伸，有很好的外部市场潜力，可大力推进电力行业的科技创新，有利于提高电厂工作人员的技术能力，实现自动生成虚拟检修的3D维修方案、制订维修计划提供依据，本课题的经济效益与社会效益显著

开展重型燃机领域的数字化虚拟检修技术研究与实践，是提高我国燃气机组整体运行和维护水平的重要基础性工作，在培养技术队伍和提升技术服务能力、加深检修和运行人员对现场设备的全面认知程度、改变传统电力教育培训模式、提升设备检修维护水平和工艺等方面均具有提升作用和推广价值