一、建设背景

近年来，数字孪生技术已成为水利、电力等基础设施智能化升级的重要技术方向。

2022年3月，水利部发布《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》等系列文件，提出以数字孪生水利工程建设推动水利管理向科学化、精准化、智能化方向发展。

对于抽水蓄能电站而言，数字孪生建设并非简单的三维可视化展示，而是需要围绕工程安全、设备运行、风险预警和智能决策等核心业务，实现物理空间、数据空间与业务空间的深度融合。

随着抽蓄电站规模扩大和运行管理复杂度提升，传统管理模式逐渐面临数据分散、空间关联不足、智能分析能力有限等问题。针对这些需求，智汇云舟围绕视频孪生、三维空间计算和人工智能分析等技术方向，研发了视频孪生抽水蓄能电站解决方案，通过构建物理电站与数字空间实时映射的数字底座，实现设备、视频、监测数据与业务流程融合，为抽蓄电站运行管理、安全监测、设备运维和智能调度提供数字化支撑。

二、方案价值：

视频孪生抽水蓄能电站解决方案通过融合视频孪生、三维空间计算和空间理解大模型技术，实现设备、视频、监测数据与业务系统的空间关联，为抽蓄电站智能化管理提供数字支撑。

（一）提升运行感知与智能分析能力

通过视频孪生和三维空间计算，实现电站设备、环境、视频及监测数据的统一关联。结合空间理解大模型，对多源数据进行综合分析，提升复杂场景下的状态感知和空间认知能力。

（二）提升设备运维效率

通过设备模型仿真、状态监测、异常预警和预测分析，实现设备运行状态动态感知。结合空间理解大模型辅助设备异常分析和运维决策，推动运维模式由故障处理向状态维护转变。

（三）提升安全风险管控能力

通过三维视频融合、大坝安全监测和AI智能分析，实现风险事件发现、定位和联动处置。空间理解大模型融合视频、空间位置和监测数据，辅助风险识别和应急决策优化。

（四）提升智能化运营决策能力

依托智汇云舟视频孪生平台与空间理解大模型能力，实现运行数据、设备状态和安全信息的综合分析，增强数字空间对电站运行态势的理解，为调度管理和风险决策提供支撑。

（五）推动抽蓄电站向空间智能化演进

随着人工智能、空间计算和大模型技术发展，数字孪生正由三维可视化向空间智能阶段演进。通过融合视频孪生、空间计算和空间理解大模型，数字空间可实现物理环境映射、空间关系理解和智能辅助决策，为智能巡检、智能运维和自主化运营提供技术基础。

三、方案功能设计

抽蓄电站综合运行态势一张图

依托数字孪生平台，构建抽蓄电站三维实景“一张图”，将各类监测数据与空间位置精准关联，实现业务场景联动。通过综合运行态势驾驶舱，集中展示电站运行关键数据，并结合实时数据接入，为管理人员提供直观、全面的运行监控和决策支撑。

四、抽蓄电站数字孪生应用

（一）抽蓄电站三维全景漫游

平台通过全景三维可视化呈现抽蓄电站整体空间布局，将水位、大坝状态、机组位置等关键数据与空间场景融合展示。支持外景、室内及路线漫游等多种模式，帮助管理人员直观掌握电站空间分布和运行状态。

（二）水轮机、发电机组机理模型仿真，实现预测性运维评估

数字孪生平台融合设备设计数据、历史运行数据和实时监测数据，结合AI分析与仿真技术，构建设备状态监测、异常预警和寿命评估模型。通过三维场景直观展示水轮机、发电机组等设备结构及运行状态，实现告警信息与设备空间位置联动，辅助运维人员快速定位故障、分析原因并开展精准处置。

（三）水轮机、发电机组设备三维可视化拆解与培训

平台基于三维渲染和设备模型仿真技术，实现水轮机、发电机组内部结构拆解展示，并关联设备属性、运行状态和维护信息。通过数字化培训场景模拟设备运行过程，帮助运维人员快速掌握设备结构、操作流程和维护要点，降低培训成本，提高专业人员培养效率。

五、抽蓄电站安全管理

（一）实景三维视频融合监控

通过三维视频融合技术，将实时监控画面与电站三维场景关联，实现视频、空间和业务数据融合展示。支持多路视频融合、目标追踪、历史回溯和模拟演练，解决传统监控视角分散、空间定位困难等问题，提升现场安全监管能力。

（二）抽蓄电站大坝安全监测管理

接入抽蓄电站拦水大坝各监测点的变形、渗流、应力应变等监测数据，对统计分析数据进行综合呈现，实现监测点精准定位和状态可视化。当出现异常告警时，可联动三维场景和现场视频，辅助管理人员快速识别风险，并结合安全评估模型开展风险分析和应急决策。

（三）AI智能识别监控预警

基于视频智能分析模型，实现人员、设备及环境异常行为识别，并将分析结果与三维空间关联展示。通过告警定位、视频联动和风险分析，实现安全隐患及时发现、快速处置和应急预案优化。

（四）抽蓄电站全景三维漫游巡检

1. 根据巡查任务，在抽蓄电站数字孪生场景中规划巡查路径，支持第一视角、全局视角等多种方式对电站、水闸、厂房等区域进行实景漫游巡查，结合监控视频、物联感知与智能分析数据，实现巡检过程的高效化。
2. 接入无人机巡查数据，利用三维视频融合技术将无人机视频与其真实拍摄场景进行实时三维融合，在数字孪生场景中直观展示无人机实时位置、巡检区域实景视频等，结合智能识别模型，实现共工程巡检的灵活、高效、便捷与智能

六、抽蓄电站运营调度管理：

抽蓄电站运营管理驾驶舱

构建抽蓄电站运营管理驾驶舱，汇聚发电量、机组状态、运行参数等抽蓄电站日常运行关键数据，实现运行态势集中展示和实时分析。通过对发电计划、实际运行数据及有功功率、无功功率、电压、频率等指标进行综合分析，为电站运行管理和调度决策提供数据支撑。

七、核心技术架构

视频孪生抽水蓄能电站的建设并非单一三维可视化平台的部署，而是通过空间计算、视频融合、人工智能和数字孪生等技术的协同，实现物理电站与数字空间的实时映射和业务联动。

围绕抽水蓄能电站复杂空间环境、多源数据融合和智能运营需求，智汇云舟结合能源行业数字化建设实践，形成了由视频孪生平台、孪舟空间计算引擎、空间理解大模型、具身云端大脑组成的技术体系，为抽蓄电站全生命周期数字化管理提供底层支撑。