水电站三维可视化系统基于现有水电站运维管理存在的难题，从水电站运维管理可视化集成的角度出发，利用三维可视化、物联网、无线定位、视频监控等技术，对水电站厂房、设备及各类管线等进行数字化精确建模，再集成融合采集的各类实时数据信息，以虚拟仿真模型作为载体对信息进行承载，并将各模型信息进行整合、计算、分析，实现全厂范围内的数据共享，进而达到集中化、智慧化、可视化管理的目的。该系统不仅极大的降低水电站运维管理难度，有效提升水电站建设及运营一体化管控能力，实现工程建设精细化管理；而且为生产经营管理者提供现代化的管理手段和科学及时的决策支持。
1. 水电站运维管理现状
水电站运维管理过程中，各业务系统众多，监测及数据维护量大，接收的设计及建造的数据主要以二维资料为主。主要存在以下难题：
（1）水电站运维管理过程与水电站设计移交资料脱节。设计成果主要是以二维图纸移交，没有实现数据化和结构化，在运维管理过程中采用的电站资产运行管理、电站值班及维护等系统，往往需要根据业务系统需求重新建立电站资产与设备数据库，而这些系统很难与移交的图纸相关联。
（2）水电站运维管理的系统通常是各司其职，如设备管理系统、日志维护系统，工业视频系统，业务系统，各系统功能独立、数据分散，以图表或者文档方式记录与存储数据。
（3）水电站的运行管理过程缺乏直观性，设备资源的查询与运维数据的追溯存在一定的复杂性，面对需要做快速决策时，出现资料难找、资料不完整或者资料分散、资料呈现复杂等问题。
（4）电站运维人员进行培训学习时没有充分利用移交的可视化数据，对在线培训、模拟检修等三维可视化的应用较少。
（5）主要机电设备移动巡检采用手工记录，没有实现无纸化和便携性，使得巡检记录没有做到实时性。
（6）移交的 GIS 及 BIM 三维可视化模型虽然带有详尽的设计及施工信息，但是与水电站运维的各业务系统没有进行可视化模型及相关数据挂接，移交的可视化数据模型不能在运维管理阶段进行进一步的应用。
2. 水电站三维可视化系统应用及功能
水电站三维可视化系统基于现有水电站运维管理存在的问题，从水电站运维管理可视化集成的角度出发，利用三维可视化技术，可以实现可视化查询、可视化巡检、可视化培训、可视化台账、可视化定位及可视化预警等功能。
2.1 可视化查询
水电站三维可视化系统将可视化模型数据与水电站业务系统进行集成后，可直观进行信息查询，通过传感器装置实时获取和展示采集到的监控信息，主要包含各机组基本信息，并集成日常信息。
2.2 可视化巡检
在水电站三维可视化系统中集成了可视化巡检线路，并在系统中进行巡检人员定位、基本信息的录入，水电站管理人员能方便快速调看巡检记录，及时获取巡检状态，录入的信息可按一定规则进行查询与统计，做到可视化管理。在巡检过程中发现故障时，可通过移动端进行故障登记，并在系统中查询设备属性、库存备件等信息。
2.3 可视化培训
基于水电站设备检修规程及三维可视化技术，构建设备检修虚拟培训场景，实现设备操作数字化，在虚拟场景中模拟组装、拆卸、操作设备，水电站工作人员学习之后，能更加准确的理解遇到应急情况时的处理方法和步骤，有效减少应急处理的时间和失误，为工作人员的人身安全提供了有力保障。
2.4 可视化台账
水电站三维可视化系统将可视化模型与资产管理等系统进行关联，可直接进行合同信息、成本信息、图纸、设备状态等查询与管理。通过点击可视化模型，可以查阅相关台账信息，在可视化系统中根据编码、名称等进行查询与管理，相比传统方式可快速定位，并能直观查看进行分析与决策，如展开各类统计表，包括设备资产统计表、设备损毁分析表、备件情况表、维修情况表等。
2.5 可视化定位
实时显示各定位区人员的位置和行动轨迹。自动生成进出人员的进出记录。可查询、打印进出信息、定位信息，并通过定位轨迹校验巡检人员的行动路线，通过可视化系统对巡检人员进行指示。
2.6 可视化预警
水电站三维可视化系统将各类传感器、探测仪、仪表等监测仪器以及工业视频监控设备、消防报警设备等与可视化系统进行关联，实时在可视化平台中监控，确认设备是否正常运行，如红色表示出现故障，在收到报警信息时可快速定位，及时处理。对于各类设备，进行可视化设备缺陷处理，包括缺陷编号、状态（是否建立派工单）、缺陷信息、发现日期、完成日期、故障类别、采取的措施等等，通过数据库能查询追溯其历史状态数据，进行对比与分析。
水电站单位可视化系统将三维可视化与水电站运维管理结合，使水电站运维管理更加直观、高效与智能，提升了水电站运维管理的数字化与智能化程度，提高了水电站运维管理的效率。
