在全球 “碳中和” 戰(zhàn)略推進(jìn)與能源低碳轉(zhuǎn)型的背景下，風(fēng)電作為清潔能源主力軍，需通過智能化突破海上風(fēng)電復(fù)雜環(huán)境帶來的運(yùn)維難題。圖撲軟件（Hightopo）依托自主研發(fā)的 HTML5 2D、3D 圖形渲染引擎 HT for Web，無需依賴第三方插件，構(gòu)建起全場景覆蓋的海上風(fēng)電數(shù)字孿生可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從施工到運(yùn)維的全生命周期智慧化管理，為提升風(fēng)電能源利用率、降低運(yùn)維成本提供技術(shù)支撐。

HT for Web 引擎是整個(gè)解決方案的技術(shù)核心，其核心優(yōu)勢在于原生支持 2D 與 3D 無縫融合，通過自主研發(fā)的圖形渲染技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對海上風(fēng)電場物理場景的 1:1 數(shù)字化還原，同時(shí)具備高效的數(shù)據(jù)接入與實(shí)時(shí)交互能力。

?環(huán)境動(dòng)態(tài)模擬：通過自定義材質(zhì)算法，生成擬態(tài)化水面效果與動(dòng)態(tài)天空球，支持水面紋理、波動(dòng)方向、顏色、光照反射強(qiáng)度及角度、波浪大小等參數(shù)調(diào)節(jié)；同時(shí)內(nèi)置 3 種天氣模式與晝夜場景切換功能，精準(zhǔn)還原海上風(fēng)浪、陰晴等環(huán)境變化，提升場景視覺逼真度與三維層次感。

?全要素?cái)?shù)字化建模：基于衛(wèi)星圖、CAD 圖紙等原始數(shù)據(jù)，對風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)機(jī)、海纜、升壓站、集控中心等核心設(shè)備及布局進(jìn)行三維建模，同時(shí)接入傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使模型不僅具備 “形態(tài)還原” 能力，更能同步反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（如風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、海纜溫度等）。

HT 引擎支持多源數(shù)據(jù)接口對接，包括傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度數(shù)據(jù)等，通過 2D 面板與 3D 場景的聯(lián)動(dòng)，將復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的可視化信息：

?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入：采用高速傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)（風(fēng)速、能見度、潮汐等）、發(fā)電指標(biāo)（日 / 月 / 累計(jì)發(fā)電量）、設(shè)備狀態(tài)（風(fēng)機(jī)并網(wǎng) / 停機(jī) / 故障數(shù)量）等數(shù)據(jù)的毫秒級更新。

?交互式操作：用戶可通過自由視角漫游、固定路線巡檢、場景放大 / 縮小 / 平移等操作，查看風(fēng)電場全局或局部細(xì)節(jié)；點(diǎn)擊設(shè)備模型可彈出詳細(xì)參數(shù)面板，雙擊海纜、風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵部件可調(diào)取專項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

基于 HT 引擎構(gòu)建的智慧風(fēng)電監(jiān)管平臺(tái)，聚焦海上風(fēng)電運(yùn)維核心需求，從環(huán)境監(jiān)測、發(fā)電管理、設(shè)備預(yù)警、安全防護(hù)等維度，打造全流程可視化監(jiān)管體系。

?環(huán)境參數(shù)監(jiān)測：針對海上臺(tái)風(fēng)、溫差等惡劣環(huán)境，通過對接傳感器網(wǎng)絡(luò)，在 2D 面板實(shí)時(shí)展示波浪要素、風(fēng)速（支持顯示瞬時(shí)值與平均值）、能見度（如 15km）、降水量（如 60mm）、溫度（如 18℃）等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)全天候環(huán)境預(yù)警防范。

?發(fā)電統(tǒng)計(jì)分析：以柱狀圖、數(shù)字儀表盤等形式，展示單臺(tái)風(fēng)機(jī)及全場的日發(fā)電量（如 150 萬 kWh）、月發(fā)電量（如 3750 萬 kWh）、累計(jì)發(fā)電量（如 380000 萬 kWh），并對比不同風(fēng)機(jī)發(fā)電差異，輔助運(yùn)維人員分析電量損失原因、識別低效設(shè)備。

?節(jié)能減排量化：實(shí)時(shí)顯示節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤（如 1520000t）、減排 CO?（如 116900t）、SO?（如 38000t）及 NO?（如 60800t）等數(shù)據(jù)，直觀呈現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目的環(huán)保效益，為 “雙碳” 目標(biāo)考核提供數(shù)據(jù)支撐。

?風(fēng)機(jī)全生命周期監(jiān)管：通過顏色標(biāo)記區(qū)分風(fēng)機(jī)并網(wǎng)、停機(jī)、待機(jī)、維護(hù)、故障等狀態(tài)（如并網(wǎng) 50 臺(tái)、停機(jī) 2 臺(tái)、故障 2 臺(tái)），實(shí)時(shí)展示風(fēng)機(jī)預(yù)警處理率（如 92%）與未處理預(yù)警數(shù)量；對接風(fēng)機(jī)零部件故障接口，可預(yù)警轉(zhuǎn)速異常、機(jī)艙控制柜溫度過高、液壓泵無反饋等問題，并支持預(yù)警信息的反饋與消缺跟蹤，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)。

?海纜安全監(jiān)測：采用光纖分布式傳感技術(shù)，在 3D 場景中繪制海纜分布走向，雙擊海纜可查看溫度（平均值、最大值）、載流量（如 997.59A）、應(yīng)變力（如 15N）等參數(shù)；支持自定義溫度異常、錨害等告警類型，結(jié)合風(fēng)機(jī)定位快速鎖定受損海纜位置，減少因海纜故障導(dǎo)致的電量損失。

?升壓站無人值守：對海上升壓站與陸上開關(guān)站進(jìn)行高精度建模，支持點(diǎn)擊切換至設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖，實(shí)時(shí)監(jiān)測主變室、GIS 室等關(guān)鍵區(qū)域的電壓（如 20.71kV-21.00kV）、電流（如 0.00A-84.70A）等指標(biāo)；融合遠(yuǎn)程巡檢機(jī)器人定位數(shù)據(jù)，在 3D 場景中還原機(jī)器人巡檢路徑與實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，替代人工巡檢，降低高壓環(huán)境作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

?電子圍欄監(jiān)管：對接船事系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在 3D 場景中劃定風(fēng)電水域電子圍欄，實(shí)時(shí)顯示入侵船舶（施工船、漁船、非法船只）的編號、入侵時(shí)間、離開時(shí)間及經(jīng)緯度軌跡（如船舶 F1558 于 05.17 16:52:46 入侵，05.17 17:42:53 離開）；當(dāng)船舶靠近圍欄時(shí)觸發(fā)告警，提醒管理人員及時(shí)處置，保護(hù)風(fēng)電場設(shè)備安全。

?視頻監(jiān)控整合：根據(jù)現(xiàn)場攝像頭實(shí)際點(diǎn)位，在 3D 場景中標(biāo)記攝像頭位置，點(diǎn)擊即可調(diào)取實(shí)時(shí)視頻畫面，解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控 “分散孤立、視角不完整” 的問題；支持歷史視頻回溯與應(yīng)急場景視頻聯(lián)動(dòng)，提升運(yùn)維人員對現(xiàn)場態(tài)勢的掌控能力。

海上風(fēng)電場施工面臨高空作業(yè)多、安全風(fēng)險(xiǎn)高、協(xié)調(diào)難度大等問題，HT 可視化系統(tǒng)覆蓋施工全流程，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量、安全的一體化管控。

?實(shí)時(shí)進(jìn)度追蹤：基于施工進(jìn)度數(shù)據(jù)接口，在 3D 場景中動(dòng)態(tài)展示風(fēng)機(jī)、海纜的施工狀態(tài)（已施工、施工中、計(jì)劃施工、未計(jì)劃施工），并通過時(shí)間軸功能還原風(fēng)機(jī)從基礎(chǔ)打樁、塔筒吊裝到葉片安裝的全過程。

?計(jì)劃與資源管理：在 2D 面板展示施工計(jì)劃，包含施工時(shí)間、施工對象（如風(fēng)機(jī) G1558-G1562）、投入船舶數(shù)量（如 2-10 艘）及人員數(shù)量（如 5-7 人），支持業(yè)務(wù)人員遠(yuǎn)程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)施工資源，減少現(xiàn)場溝通成本。

?質(zhì)量問題閉環(huán)管理：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)施工中發(fā)現(xiàn)的問題數(shù)量（如 26 個(gè)），按 “已整改”“待整改”“整改中”“待驗(yàn)收” 分類展示，明確問題責(zé)任人（如 “小樹”“楊洋”）與整改進(jìn)度，確保質(zhì)量問題可追溯、可管控。

?安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警：針對樁基礎(chǔ)起吊、人員高空作業(yè)等高危環(huán)節(jié)，通過傳感器監(jiān)測施工設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與人員位置，在 3D 場景中標(biāo)記安全隱患點(diǎn)，觸發(fā)告警時(shí)同步推送至管理人員移動(dòng)終端，降低安全事故發(fā)生率。

通過 HT 引擎實(shí)時(shí)反饋風(fēng)機(jī)吊裝角度、沉樁深度、升壓站基礎(chǔ)施工等技術(shù)指標(biāo)，輔助工程團(tuán)隊(duì)復(fù)核施工方案；基于歷史施工數(shù)據(jù)積累，優(yōu)化吊裝運(yùn)輸路徑與基礎(chǔ)打樁參數(shù)，為深水區(qū)海上風(fēng)電施工提供技術(shù)支撐。

HT 驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生 3D 風(fēng)電場解決方案，通過 “無第三方插件依賴” 的自主技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)電從 “傳統(tǒng)運(yùn)維” 向 “智慧運(yùn)維” 的轉(zhuǎn)型：在效率層面，預(yù)防性維護(hù)使風(fēng)機(jī)故障率降低，發(fā)電效率提升；在成本層面，無人值守與遠(yuǎn)程巡檢減少人工投入，運(yùn)維成本下降；在安全層面，全場景預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管控降低事故發(fā)生率。

未來，隨著 “雙碳” 目標(biāo)推進(jìn)，風(fēng)電在能源結(jié)構(gòu)中的占比將持續(xù)提升。HT 技術(shù)將進(jìn)一步融合人工智能、大數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障智能診斷、發(fā)電負(fù)荷預(yù)測、施工風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)評估等高級功能，為海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展提供更強(qiáng)大的技術(shù)保障，助力能源清潔低碳轉(zhuǎn)型。

審核編輯 黃宇