智慧风电数字孪生平台以高精度三维动态映射为核心，集成多源感知数据构建全域监测网络。通过分布式传感器阵列与AI诊断算法，平台实现对风机结构健康、运行风险的实时预警，并为设备预测性维护提供数据基石——正是这一深度感知能力，为后续智能决策奠定了坚实基础。
1. 数字孪生基础平台
基于高精度三维GIS引擎与BIM模型，构建物理风场的动态虚拟映射，集成多源数据（实时传感器、视频监控、气象信息、设备运行参数）形成统一时空数据库。支持跨厂家设备协同管理，实现风机拓扑结构、电气线路、环境地貌的全要素数字化复现。例如，中交海峰的系统通过数字孪生底座整合多协议接口，为业主提供跨平台信息集成服务。该平台打破数据孤岛，为故障诊断、性能优化提供统一分析环境。
2. 感知预警系统
依托分布式传感器阵列（振动、温度、应力等）实时采集设备状态数据，结合AI算法实现异常早期诊断。例如：
- 结构健康监测：通过滤波与频域分析识别基础沉降、螺栓松动或叶片裂纹，结合疲劳寿命模型预测剩余使用寿命，降低倒塔风险；
- 多源数据互诊：采用“故障互诊群落”技术，通过风速空间相关性分析定位异常传感器（如方差突变时段的风速交叉对比），并启用虚拟传感器补偿数据。
该系统可降低30%非计划停机，维修成本节约25%以上。
3. 运维决策智能优化
集成专家知识库与多目标优化算法，核心功能包括：
- AI选船与排程：基于船舶性能指标（抗浪等级、甲板面积）与任务优先级（故障等级、发电损失成本），动态生成最优调度方案，提升出海作业效率；
- 资源调配模型：考虑天气窗口、备件库存、人员技能匹配等因素，构建决策优化模型，实现运维响应时间缩短40%。
该模块将运维计划从“经验驱动”升级为“数据驱动”。
4. 设备健康管理（PHM）
聚焦关键部件（叶片、齿轮箱、主轴承）的预测性维护：
- 叶片缺陷检测：通过无人机倾斜摄影生成48个定位点的三维模型，结合图像识别技术分析叶尖侵蚀、前缘腐蚀等缺陷，精度达毫米级；
- 运行风险看板：基于设备历史数据与实时状态（如振动频谱、油液磨粒），生成健康度评分与RUL（剩余寿命）预测，自动触发分级报警。
实现从“事后维修”到“主动干预”的转型，减少15%发电损失。
从结构健康监测到部件级寿命预测，平台将传统被动运维升级为主动防御体系。通过虚实交互的动态诊断，不仅显著降低非计划停机率，更推动风电运维迈入"预测-干预"的新纪元，为资产安全与寿命延长提供核心技术支撑。
