在全球 “碳中和” 戰略推進與能源低碳轉型的背景下，風電作為清潔能源主力軍，需通過智能化突破海上風電復雜環境帶來的運維難題。圖撲軟件（Hightopo）依托自主研發的 HTML5 2D、3D 圖形渲染引擎 HT for Web，無需依賴第三方插件，構建起全場景覆蓋的海上風電數字孿生可視化系統，實現從施工到運維的全生命周期智慧化管理，為提升風電能源利用率、降低運維成本提供技術支撐。

HT for Web 引擎是整個解決方案的技術核心，其核心優勢在于原生支持 2D 與 3D 無縫融合，通過自主研發的圖形渲染技術，實現對海上風電場物理場景的 1:1 數字化還原，同時具備高效的數據接入與實時交互能力。

?環境動態模擬：通過自定義材質算法，生成擬態化水面效果與動態天空球，支持水面紋理、波動方向、顏色、光照反射強度及角度、波浪大小等參數調節；同時內置 3 種天氣模式與晝夜場景切換功能，精準還原海上風浪、陰晴等環境變化，提升場景視覺逼真度與三維層次感。

?全要素數字化建模：基于衛星圖、CAD 圖紙等原始數據，對風電場內風機、海纜、升壓站、集控中心等核心設備及布局進行三維建模，同時接入傳感器實時數據，使模型不僅具備 “形態還原” 能力，更能同步反映設備運行狀態（如風機轉速、海纜溫度等）。

HT 引擎支持多源數據接口對接，包括傳感器監測數據、設備運行數據、施工進度數據等，通過 2D 面板與 3D 場景的聯動，將復雜數據轉化為直觀的可視化信息：

?實時數據接入：采用高速傳輸介質，實現環境參數（風速、能見度、潮汐等）、發電指標（日 / 月 / 累計發電量）、設備狀態（風機并網 / 停機 / 故障數量）等數據的毫秒級更新。

?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，查看風電場全局或局部細節；點擊設備模型可彈出詳細參數面板，雙擊海纜、風機等關鍵部件可調取專項監測數據。

基于 HT 引擎構建的智慧風電監管平臺，聚焦海上風電運維核心需求，從環境監測、發電管理、設備預警、安全防護等維度，打造全流程可視化監管體系。

?環境參數監測：針對海上臺風、溫差等惡劣環境，通過對接傳感器網絡，在 2D 面板實時展示波浪要素、風速（支持顯示瞬時值與平均值）、能見度（如 15km）、降水量（如 60mm）、溫度（如 18℃）等參數，實現全天候環境預警防范。

?發電統計分析：以柱狀圖、數字儀表盤等形式，展示單臺風機及全場的日發電量（如 150 萬 kWh）、月發電量（如 3750 萬 kWh）、累計發電量（如 380000 萬 kWh），并對比不同風機發電差異，輔助運維人員分析電量損失原因、識別低效設備。

?節能減排量化：實時顯示節約標準煤（如 1520000t）、減排 CO?（如 116900t）、SO?（如 38000t）及 NO?（如 60800t）等數據，直觀呈現風電項目的環保效益，為 “雙碳” 目標考核提供數據支撐。

?風機全生命周期監管：通過顏色標記區分風機并網、停機、待機、維護、故障等狀態（如并網 50 臺、停機 2 臺、故障 2 臺），實時展示風機預警處理率（如 92%）與未處理預警數量；對接風機零部件故障接口，可預警轉速異常、機艙控制柜溫度過高、液壓泵無反饋等問題，并支持預警信息的反饋與消缺跟蹤，實現預防性維護。

?海纜安全監測：采用光纖分布式傳感技術，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）、應變力（如 15N）等參數；支持自定義溫度異常、錨害等告警類型，結合風機定位快速鎖定受損海纜位置，減少因海纜故障導致的電量損失。

?升壓站無人值守：對海上升壓站與陸上開關站進行高精度建模，支持點擊切換至設備內部結構視圖，實時監測主變室、GIS 室等關鍵區域的電壓（如 20.71kV-21.00kV）、電流（如 0.00A-84.70A）等指標；融合遠程巡檢機器人定位數據，在 3D 場景中還原機器人巡檢路徑與實時監控畫面，替代人工巡檢，降低高壓環境作業風險。

?電子圍欄監管：對接船事系統數據，在 3D 場景中劃定風電水域電子圍欄，實時顯示入侵船舶（施工船、漁船、非法船只）的編號、入侵時間、離開時間及經緯度軌跡（如船舶 F1558 于 05.17 16:52:46 入侵，05.17 17:42:53 離開）；當船舶靠近圍欄時觸發告警，提醒管理人員及時處置，保護風電場設備安全。

?視頻監控整合：根據現場攝像頭實際點位，在 3D 場景中標記攝像頭位置，點擊即可調取實時視頻畫面，解決傳統視頻監控 “分散孤立、視角不完整” 的問題；支持歷史視頻回溯與應急場景視頻聯動，提升運維人員對現場態勢的掌控能力。

海上風電場施工面臨高空作業多、安全風險高、協調難度大等問題，HT 可視化系統覆蓋施工全流程，實現進度、質量、安全的一體化管控。

?實時進度追蹤：基于施工進度數據接口，在 3D 場景中動態展示風機、海纜的施工狀態（已施工、施工中、計劃施工、未計劃施工），并通過時間軸功能還原風機從基礎打樁、塔筒吊裝到葉片安裝的全過程。

?計劃與資源管理：在 2D 面板展示施工計劃，包含施工時間、施工對象（如風機 G1558-G1562）、投入船舶數量（如 2-10 艘）及人員數量（如 5-7 人），支持業務人員遠程統籌協調施工資源，減少現場溝通成本。

?質量問題閉環管理：實時統計施工中發現的問題數量（如 26 個），按 “已整改”“待整改”“整改中”“待驗收” 分類展示，明確問題責任人（如 “小樹”“楊洋”）與整改進度，確保質量問題可追溯、可管控。

?安全風險預警：針對樁基礎起吊、人員高空作業等高危環節，通過傳感器監測施工設備運行狀態與人員位置，在 3D 場景中標記安全隱患點，觸發告警時同步推送至管理人員移動終端，降低安全事故發生率。

通過 HT 引擎實時反饋風機吊裝角度、沉樁深度、升壓站基礎施工等技術指標，輔助工程團隊復核施工方案；基于歷史施工數據積累，優化吊裝運輸路徑與基礎打樁參數，為深水區海上風電施工提供技術支撐。

HT 驅動的數字孿生 3D 風電場解決方案，通過 “無第三方插件依賴” 的自主技術架構，實現了海上風電從 “傳統運維” 向 “智慧運維” 的轉型：在效率層面，預防性維護使風機故障率降低，發電效率提升；在成本層面，無人值守與遠程巡檢減少人工投入，運維成本下降；在安全層面，全場景預警與風險管控降低事故發生率。

未來，隨著 “雙碳” 目標推進，風電在能源結構中的占比將持續提升。HT 技術將進一步融合人工智能、大數據分析能力，實現風機故障智能診斷、發電負荷預測、施工風險自動評估等高級功能，為海上風電規?；l展提供更強大的技術保障，助力能源清潔低碳轉型。

審核編輯 黃宇